Microbilogía y Biotecnología

Ingeniería Bioquímica I Alejandra Bosch

Microorganismos con y sin organización celular

bacterias algas Protozooarios hongos virus

No tienen membranas plasmáticas. Son parásitos sin organización celular

Procariotas - Arqueobacterias “Fósiles vivientes” por que viven en hábitats semejantes a las condiciones de la Tierra primitiva.

Ambientes termales con temperaturas > a 100 ºC, medios halófilos (muy salados) Características importantes: Tiene las mismas estructuras que el resto de las bacterias procariotas pero están constituidas por compuestos químicos diferentes.

diferencias a nivel molecular entre arqueas y el resto de los procariotas son tan fundamentales que se las clasifica en grupos distintos. Debido a estas diferencias, las arqueas exhiben una ALTA RESISTENCIA se las considera más cercanas a los eucariotas Las contra los antibióticos y los agentes líticos, presión osmótica, etc. Actualmente Tamaño y forma •Diámetros 0,1 μ m y más de 15 cuadradas y planas μ m •Diversas formas, esferas, barras, espirales, placas, finos filamentos,

Uso de Archaea en tecnología e industria •Por ser extremófilas, en particular las resistentes a las ALTAS TEMPERATURAS o a los EXTREMOS DE ACIDEZ O ALCALINIDAD, son una importante fuente de ENZIMAS capaces de funcionar bajo estas duras condiciones •En la industria, las AMILASAS, GALACTOSIDASAS realizan su función a más de 100 °C, lo que permite la elaboración de alimentos a altas temperaturas, tales como leche baja en lactosa y suero de leche. • Las enzimas de estas arqueas termófilas también son muy estables en solventes orgánicos, por lo que pueden utilizarse en una amplia gama de procesos relacionados a la SÍNTESIS DE COMPUESTOS ORGÁNICOS.

•Son una parte vital del tratamiento de aguas residuales, realizando la digestión anaeróbica de los RESIDUOS • Prometedores en minería para la extracción de metales tales como ORO, COBALTO Y COBRE

Procariotas – Eubacterias Constituyen la mayoría de las bacterias Organismos unicelulares Las bacterias son los organismos más abundantes del planeta 40 millones de células bacterianas en 1g de tierra 1 millón de células bacterianas en un 1 ml agua dulce En total, aproximadamente 5×10 30 bacterias en el mundo Funciones: gran variedad de funciones que ayudan a mantener los ciclos bio-geo-químicos.

Procariotas - Eubacterias Organismos unicelulares - mayoría de las bacterias

Procariotas – Eubacterias Tamaño: 1 a 10



m Son tan pequeñas que no necesitan citoesqueleto Hábitat: adaptados a vivir en cualquier ambiente terrestre o acuático Nutrición: autótrofas: fotosintéticas, quimiosintéticas heterótrofas: saprófitas, simbióticas, parasitarias

La mayor parte de las bacterias adoptan formas características, aunque en ocasiones la configuración puede verse influida por las condiciones del medio de cultivo. Son unicelulares , pero también aparecen agrupadas cuando se mantienen unidas tras la división .

Esquema Célula Procariota

Puede no estar presente

TINCIÓN DE GRAM.

a) 1 minuto en cristal violeta f) 1 minuto en fucsina (colorante de contraste) g) se lava con agua corriente b) se lava con agua destilada c) 1 minuto en lugol (mordiente) d) se decolora con alcohol de 951 (decolorante) e) se lava con agua destilada h) se seca suavemente y sin frotar con papel de filtro Una vez que la preparación está totalmente seca, poner una gota muy pequeña de aceite de cedro y observar al microscopio con el objetivo de inmersión.

MUREÍNA o PEPTIDOGLUCANO Anillos de polisacáridos unidos por péptidos Ácido teicoico VER EN BIBLIOGRAFÍA ANEXA: TABLA A.2. Características comparativas de las bacterias Gram + y Gram-

Uso de las Eubacterias en tecnología e industria • BIOMASA, proteínas •Pocesos como TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES •En la producción de QUESOS, YOGURT, VINAGRE •Fabricación de MEDICAMENTOS, antibióticos de bacilos •PRODUCTOS QUÍMICOS: ÁCIDOS ORGÁNICOS, SOLVENTES •ENZIMAS: amilasas, catalasa lactasa, etc.

VER EN LA BIBLIOGRAFÍA ADJUNTA (TABLA A.1: Productos obtenidos de procariotes)

MICROORGANISMOS CON ORGANIZACIÓN CELULAR EUCARIOTA

Presentan una mayor complejidad en su organización

protozoos Algas microscópicas unicelulares

levaduras HONGOS Hongos filamentosos

Eucariotes -levaduras y hongos filamentosos en tecnología e industria •BIOMASA, BEBIDAS, PAN •Pocesos como TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES •En la producción de ENZIMAS: amilasas, catalasa glucosa oxidasa, invertasa, lipasa •Fabricación de ANTIBIÓTICOS a partir de hongos, VITAMINAS.

•PRODUCTOS QUÍMICOS: ÁCIDOS ORGÁNICOS, SOLVENTES, ETHOL (levaduras) •VER EN LA BIBLIOGRAFÍA ADJUNTA (TABLA A.4: Productos obtenidos de organismos eucariotes)

Células animales

Lisosomas (enzimas degradadoras) Citoplasma Peroxisomas Mitocondrias Nucleolo (cuerpo granular, RNA y proteínas) Núcleo (Nucleolo y Cromosomas: DNA y proteínas llamadas cromatina) Ribosomas ( gránulos RNA y proteínas ) Retículo endoplasmático liso (red de membranas internas) Membrana celular Retículo endoplasmático rugoso (síntesis y secreción) Aparato de Golgi (modifica, empaca y distribuye proteínas a otros organelos Citoesqueleto Microtúbulos

VER EN BIBLIOGRAFÍA ANEXA:TABLA A.3.

Eucariotes - células animales en tecnología e industria Se emplean células, tejidos u órganos •INTERFERÓN leucocitos humanos •VACUNAS VIRALES: Influenza Rubeola Fiebre amarilla •VER EN LA BIBLIOGRAFÍA ADJUNTA. (TABLA A.5: Productos obtenidos de células animales)

Eucariotas - Células vegetales •OBTENCIÓN DE PRODUCTOS FARMACOLÓGICOS

Streptomycetes

Coloración Gram

 Los Streptomycetes son bacterias con propiedades de hongos. Poseen estructuras ramificadas con apariencia a micelio fúngico  Son células procariotas Gram positivas con propiedades fúngicas. Producen numerosos antibióticas, enzimas extracelulares, biorremediacón.



hay más de 500 especies .



Viven en tierra, y el ambiente



Nutrición (variada)

: azúcares, alcoholes, amino ácidos, ácidos orgánicos, compuestos aromáticos

 Se conocen más de 50 antibióticos diferentes: Estreptomicina, neomicina cloranfenicol tetraciclinas.

MICROORGANISMOS RECOMBINANTES Son los organismos obtenidos ingeniería genética La incorporación de la ingeniería genética permite optimizar la eficiencia del proceso de producción y/o la calidad del producto (modificar el control de vías metabólicas, por ejemplo para la sobreproducción de algún producto) La incorporación de la ingeniería genética permite obtener a partir de un microorganismo, cultivo de células, planta o animal un producto completamente ajeno .

Esto se consigue por introducción y expresión del gen de interés en un organismo hospedador fácil de cultivar *producción de insulina en bacterias, *anticuerpos humanos en plantas *vacunas en levaduras.