Transcript Clasificacion de los organismos según su fuente de energia

NUTRICION Y FACTORES
AMBIENTALES
ROSA MARIA FLORES MORENO
Nutrición
• El tipo de alimento, método por los cuales se asimila y
utilizan reciben el nombre de nutrición y este tiene dos
propósitos:
1. Sintetizar (construir) protoplasma
2. Abastecimiento de energía.
Para esto requieren de nutrientes como sustancias
orgánicas e inorgánicas como:
{ Fuente de carbono (CO2 o carbohidratos).
El origen de esta fuente de carbono sirve como criterio de
clasificación para las bacterias.
{ Fuente de N(aminoacidos, péptidos o amoniaco)
{ Iones inorgánicos (PO4: componentes celulares y energía, SO4:
metionina, Mg, K, Ca)
cisteina y
{ Metabolitos esenciales: sustancias esenciales que no pueden sintetizar,
pero que requieren para sus constituyentes (vit. Aminoácidos, azucares,
sales minerales).
{ Elementos traza: Zinc, Cobre, Manganeso, Molibdeno, Cobalto, selenio
……
{ Agua
{ Además, se necesita una fuente de energía que sirva para poder
construir sus propias moléculas; el tipo de fuente de energía utilizada
también sirve como criterio de clasificación.
En base a sus requerimientos nutricionales y energéticos las
bacterias se pueden dividir en varios grupos:
FUENTE DE CARBONO
ENERGÍA UTILIZADA
Fotolitotrofas: la energía utilizada es la luz.
(Ejemplo: bacterias purpúreas del azufre).
Autótrofas: la fuente de carbono es inorgánica
Quimiolitotrofas: la energía utilizada es la
(CO2).
liberada en reacciones químicas. (Ejemplo:
bacterias incoloras del azufre).
Fotoorganotrofas: la energía utilizada es la luz.
Heterótrofas:
inorgánica.
la
fuente
de
carbono
es Quimioorganotrofas: la energía utilizada es la
liberada en reacciones químicas. A este grupo
pertenecen la mayoría de las bacterias.
Con relación a la nutrición que presentan, las bacterias pueden ser:
Autótrofas: crean la materia orgánica que necesitan para vivir, a partir de la materia
inorgánica.
Heterótrofas: crean la materia orgánica que necesitan a partir de materia orgánica que
captan del medio donde viven.
Quimioorganotrofos
Fototrofos
Quimiolitotrofos
Azotobacter
Klebsiella
Beijierinckia
Bacillus polymyxa
Mycobacterium flavum
Azospirillum lipoferum
Citrobacter freundii
Acetobacter diazotrophicus
Methylomonas
Methylococcus
Oscillatoria (algunas
especies)
Anabaena
Nostoc
Numerosos géneros
Alcaligenes
Thiobacillus (algunas especies
Anaerobios fijadores libres.
Quimioorganotrofos
Fototrofos
Quimiolitotrofos
Clostridium
Desulfovibrio
Desulfotomaculum
Chromatium
Chlorobium
Rhodospirillum
Rhodopseudomonas
Rhodomicrobium
Rhodobacter
Heliobacterium
Methanosarcina
Methanococcus
Simbióticos.
Plantas no leguminosas
Plantas leguminosas
Soja, guisante, trébol, etc en
asociación con bacterias del género
Rhizobium, Bradyrhizobium, etc.
Alnus, Myrica, Ceanothus,
Comptonia, Casuarina en
asociación
con actinomicetos del género
Frankia
• Otro criterio de clasificación de las bacterias es el medio en
el que podemos encontrarlas:
• Saprófitas: bacterias que degradan materia orgánica en
descomposición.
• Simbióticas: bacterias asociadas a otro ser vivo. Esta relación
genera un beneficio mutuo. Un ejemplo de estas bacterias son
las bacterias de la flora intestinal que producen vitamina K.
• Comensales: bacterias asociadas a otro ser vivo, sin
desprenderse de esta relación , ni un beneficio, ni un perjuicio
para el hospedador.
• Muchas bacterias de este tipo son bacterias oportunistas, ya
que pueden causar enfermedad en el hospedador cuando
sufre una depresión en el funcionamiento de su sistema
inmune.
Parásitas: bacterias que sobreviven a expensas de otro ser al
que causan un perjuicio. Ejemplo de este tipo de bacterias
sería cualquiera de ellas que nos produzca una enfermedad.
MICROAMBIENTE NATURAL
• La producción de células en el ambiente es mucho
menor que en el laboratorio, debido a algunas
características del medio natural:
• Disponibilidad de nutrientes, suele ser baja.
• La distribución de dichos nutrientes a lo largo del
hábitat microbiano no suele ser uniforme.
• Salvo raras excepciones los microorganismos no se
encuentran en cultivos axénicos en los medios
naturales, por lo que deben competir por los
nutrientes.
FACTORES AMBIENTALES
TEMPERATURA
pH
Termófilos:por arriba de 55°C
Mesófilos: intervalos de 20-45°C
Psicrófilos: crecen a 0°C
Psicrotrofos: pueden crecer a 0°C
Acidófilos: Intervalos de 2-5
Acidófilas obligadas Thiobacillus y
Archaea que incluyen Sulfolobus y
Thermoplasma
Alcalófilos intervalos de 10-11 género
Bacillus
Neutrófilos intervalos de 6-8
Temperatura
Tipo
Rango de
Temperatura
Temperatura
Optima
M.O
Psicrofilo
0 - 20
15
Algas
Mesofilo
20 - 40
38
E. coli
Termofilo
40 - 70
60
Hipertermo
filos
90 - 115
106
Bacillus
stearothermophi
llus
Thermus
acuaticus
•
•
•
Necesidades de
gases
•
•
Aerobios estrictos: los que requieren oxigeno como
aceptor terminal de electrones, no proliferan en
ausencia de O2. ej. Mycobacterium bovis.
Microaerofilos: utilizan O2 a niveles muy bajos. Un 12%.
No proliferen en la superficie de un medio sólido. Ej.
Haemophillus suis
Anaerobios estrictos: las que no emplean oxigeno para
su metabolismo, sino qe obtienen su energía de
reacciones fermentativas. Ej. Clostridium tetani
Anaerobios aerotolerantes: pueden crecer en presencia
o ausencia de oxigeno, pero la energía la obtienen por
fermentación. Ej. Bacterias acidolacticas.
Anaerobios facultativos: son bacterias que proliferan
mediante procesos oxidativos, utilizando oxigeno
como aceptor terminal de electrones, o en
anaerobiosis,
empleando
reacciones
de
fermentación para obtener energía.
Ej.
Streptococcus, E. coli
FACTORES IMPORTANTES PARA HONGOS
PH
PROMEDIO
2-9
OPTIMO
5.6
TEMPERATURA
PROMEDIO
0-62 Cº
OPTIMA
22-30 Cº
GASES
AEROBIOS
CONCENTRACION DE AZUCARES EN EL MEDIO
4%
CARBONO
HETEROTROFICOS
LUZ
NINGUNA
• Aerobio y anaerobios facultativos
• (Hollis 1948)Fusarium oxisporum sobrevive
bajo condiciones totalmente anaerobias
durante 13 semanas mientras que F. eumartii
pereció a las tres semanas.
• Cuando es escaso el O2 y abunda el CO2.
Pyronema confluens no forma apotecios,
• Choanephora
cucurbitarum
crece
micelialmente pero no produce esporangios.
Varias especies de Mucor dan la apariencia de
levadura
• 20°C – 32°C Crecen normalmente
• 10°C crecimiento lento
• Temperatura de congelación. Se detiene su
desarrollo.
• La temperatura Puede inhibir la esporulación,
determinar el tipo de fructificación o
modificar
algunas
características
de
estructuras reproductivas.
• HUMEDAD:
• La humedad es un factor que debe tomarse en
cuenta ya que puede modificar el tamaño y el
tipo de ciertas estructuras y el número de
septas de los conidios.
• Choanephora cucurbitarum a 100% de
humedad relativa produce esporangióforos
pero a 95% produce conidióforos
SALINIDAD
Halófilo: discretos (1-6 %) y
moderados (6-15 %) de NaCl
Halotolerante: crecen en amplio
rango de actividad de agua
Halófilos extremos: 17-36 % NaCl
En función de su tolerancia a ambientes con baja aw, los
microorganismos que pueden crecer en estas condiciones se
clasifican en halotolerantes, halófilos y xerófilos según toleren o
requieran condiciones salinas o hipersalinas, respectivamente.
actividad de agua (aw)
• Es el principal componente del protoplasma
bacteriano; el medio donde suceden las
reacciones químicas y sus productos.
• La disponibilidad se mide por un parámetro
denominado: actividad de agua (aw) o
potencial de agua. Valores normales entre
0.90- 0.99.
Presión hidrostática (HHP)
• Alta presión hidrostática (HHP) La razón por la que las altas
presiones inhiben el crecimiento no está clara, aunque se ha visto
que se detiene la síntesis de proteínas y los procesos catabólicos
(más de 100 Mpa). Esto afecta las membranas celulares y la
estructura de algunas proteínas.
• La mayor parte de las bacterias de suelos y aguas dulces no crecen
a presiones superiores a doscientas atmósferas, aunque existen
bacterias barofilas con óptimos cerca de las 500 atmósferas,
aislados de fosas oceánicas y que crecen sometidos a presiones
extraordinariamente elevadas.
• Experimentos realizados sobre E.Coli muestran que es capaz de
sobrevivir perfectamente a sobre presiones de 1.000 atmósferas.
No obstante estas elevadas presiones provocan cambios
morfológicos. Disminución de la movilidad y modificación en la
multiplicación al alterar las características del ADN.
• Bacterias barotolerantes: Crecen a la presión atmosférica, pero aguantan
hasta unas 500 atmósferas. Su hábitat son las aguas oceánicas, entre los
2000 y los 4000 metros de profundidad.
•
Bacterias barófilas: Crecen óptimamente a más de 400 atmósferas.
Podemos distinguir entre barófilas moderadas (facultativas) y barófilas
extremas (obligadas):
•
Las barófilas moderadas son aquellas bacterias que pueden crecer a
presión atmosférica, aunque su óptimo está a unas 400 atmósferas.
Habitan profundidades entre los 5000 y 7000 metros.
• Las barófilas extremas presentan óptimos de crecimiento a muy altas
presiones (por encima de 600-700 atmósferas), y son incapaces de crecer
a presión atmosférica. Se han llegado a aislar a más de 10000 metros de
profundidad. Debido a que a esas profundidades la temperatura del agua
es de sólo 2-3oC, suelen ser simultáneamente criófilas. Este tipo de
bacterias está empezando a ser investigado actualmente, y su manejo es
engorroso, ya que hay que cultivarlas en cámaras especiales presurizadas
que suministran las altas presiones que requieren.
Crecimiento de poblaciones
• Es el aumento en el numero de células de una
población.
• Velocidad de crecimiento es el cambio en el
numero de células o en la masa celular,
experimentado por unidad de tiempo.
• Durante el ciclo de division celular, todos los
componentes se duplican.
• Tiempo de generación: es el tiempo que se
requiere para que la población se duplique.
• Los
tiempos
de
generación
varían
ampliamente entre las diferentes bacterias.
Ej. 1 a 3 horas, 10 min, o varios días.
Cultivo puro de bacterias en un medio liquido
CURVA DE CREMIENTO
• Fase 1: de adaptación o latencia. El crecimiento de la población no
inicia inmediatamente, sino después de cierto periodo de tiempo,
el cual puede ser breve o largo, dependiendo de varios factores.
Fase 2: de crecimiento exponencial o logarítmico. Es la consecuencia
del hecho de que cada célula se divide en dos. Las bacterias se
encuentran en un estado optimo. Su velocidad esta influenciada
por temperatura, nutrientes.
Fase 3: estacionaria. El medio de cultivo no se renueva, comienzan a
acumularse metabolitos tóxicos, se modifica el pH, los nutrientes
se agotan, la velocidad de multiplicación se retrasa y hay un
equilibrio entre bacterias vivas y muertas.
Fase 4: de Muerte. Cuando continua el crecimiento en el medio de
cultivo viejo se produce una inversión numérica con respecto a la
fase exponencial. En este periodo son mas las bacterias muertas
que las vivas, hasta que se termina con la muerte de todas.
Si son bacterias con capacidad de esporular, se produce la
esporulación en esta fase.
Cultivo continuo
• El quimiostato es un aparato que se utiliza
para obtener un cultivo continuo en medio
renovado, permite mantener poblaciones de
células en crecimiento exponencial por largos
periodos de tiempo.
• Medidas indirectas del crecimiento bacteriano
cámaras de Petroff-Hausser
Medida de la masa de células:
TURBIDIMETRIA
espectrofotómetro
Recuento de viables