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Diversidad Microbiana

Introducción

El siguiente trabajo tiene como objetivo, especificar aspectos importantes (nutrición y metabolismo, reproducción, hábitat, especie: géneros destacados, aplicaciones biotecnológicas, importancia ecológica, interés como patógenos) de los microorganismos que estudia la microbiología como lo son: hongos, archae, bacterias, virus, protozoos, algas, por medir menos de 1mm. Se estudian con el fin de diferenciarlos correctamente, de acuerdo a dichos aspectos.

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BACTERIA

Son organismos unicelulares sin núcleo diferenciado que constituyen el nivel de organización procarionte. Los organismos procariontes se subdividen en Eubacterias (dominio Bacteria) y Arqueó bacterias (dominio Archaea). Son los organismos más abundantes del planeta y su tamaño ronda entre las 0.5 y 5 μm.

Nutrición

Se distinguen distintos tipos nutricionales según la fuente de energía utilizada: las bacterias que utilizan la luz son fotótrofas y las que utilizan los procesos de oxirreducción son quimiótrofas. Las bacterias pueden utilizar un sustrato mineral (litótrofas) u orgánico (organótrofas). Las bacterias patógenas que viven a expensas de la materia orgánica son quimioorganótrofas. La siguiente tabla muestra una nutrición general en las bacterias:

Fotoautótrofas Bipurpura Bacterias mesosomas Cianobacterias Metabolismo

Fotoheterótrofas Bacterias verdes sin azufre

Quimiautótrofas Bacteria del S

Quimioheterótrofas Bacterias patógenas

Bacteria del N

Bacterias simbióticas Bacterias saprófitas

Bacteria del H

Las bacterias tienden versatilidad a intercalar fácilmente los nutrientes y productos metabólicos terminales. Esto les permite desarrollar procesos metabólicos con gran rapidez. El metabolismo de la célula microbiana comprende dos grandes reacciones: •

RX de mantenimiento: energía – poder reductor – precursores metabólicos.

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RX de biosíntesis

El metabolismo representa a las reacciones químicas integrales: Anabolismo: reacción que requiere energía para realizar la biosíntesis. Catabolismo: reacción que libera energía.

Reproducción

Las bacterias tienen reproducción sexual y asexual: •

Sexual: se da cuando existe recombinación genética. Puede ser parasexual de tres tipos:

o

Transformación: es la captura del ADN que se encuentra libre en el medio. Se incorpora al cromosoma bacteriano.

o

Transducción: es la interferencia de material genético mediante un vector o agente transportador que suele ser un bacteriófago.

o

Conjugación: es le paso de ADN a través de los pelos de una bacteria donadora a otra receptora.

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Asexual: se produce por bipartición; las bacterias pueden de esta forma, dividirse rápidamente. Los descendientes son exactamente iguales genéticamente.

Especies/Géneros destacados/Hábitat

Los hábitats de las bacterias son diversos, ya que depende de la función metabólica de cada bacteria. A continuación se muestra el hábitat de algunas especies:

Género Nitrosomas

Hábitats Suelo, aguas residuales, agua dulce, agua de mar

Nitrosococcus Nitrosospira, Nitrosolobus, Nitrosovibrio Nitrobacter Nitrospina, Nitrococcus, Nitrospira Cristispira Spirochaeta Treponema Leptonema

Agua dulce, agua de mar Suelo Suelo, agua dulce, agua de mar Agua de mar Tracto digestivo de los moluscos. Acuática, de vida libre, agua dulce y marina Comensalista o parasito en humanos y animales Vida libre

A continuación se muestran algunas bacterias y sus características especiales:

Género Beijerinchia Bradyrhizobium Acetobacter Rhodospirillum Thiobacillus Zoogloea Desulfovibrio

Características especiales Fijador de nitrógeno de vida libre Fijador de nitrógeno simbiótico Productor de acido acético Fotosintéticos, anoxigénicos Oxidan el azufre Tratamiento de aguas residuales Reductores del sulfato

Aplicaciones Biotecnológicas

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Desde el punto de vista ambiental, la Zooglea es la bacteria con mas interés encontrada. La utilización a gran escala de microorganismos puede considerarse como un tipo de bioconversion: las aguas residuales entran en la planta de tratamiento y después del tratamiento microbiano se produce agua que puede ser vertida a los ríos o someterse a tratamientos de potabilización; estos microorganismos (Zooglea), desempeñan un papel importante eliminando compuestos orgánicos. La acción de la Zooglea ramigera es formar agregados (zoogleas), estos constituyen el sustrato sobre el cual se adhieren protozoos y pequeños animales (activación del cieno.

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Las bacterias también pueden ser utilizadas para el control biológico de parásitos en sustitución de los pesticidas. Esto implica comúnmente a la especie Bacillus thuringiensis. Debido a su especificidad, estos pesticidas se consideran respetuosos con el medio ambiente, con poco o ningún efecto sobre los seres humanos, la fauna y la mayoría de los insectos beneficiosos, como por ejemplo, los polinizadores.

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Las bacterias son herramientas básicas en los campos de la biología, la genética y la bioquímica moleculares debido a su capacidad para crecer rápidamente y a la facilidad relativa con la que pueden ser manipuladas. La comprensión del metabolismo bacteriano, permite a la biotecnología la modificación de las bacterias para que produzcan diversas proteínas terapéuticas, tales como insulina, factores de crecimiento y anticuerpos.

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El fago lambda puede utilizarse como vector de clonación para la recombinación in vitro.

Importancia Ecológica

En general, la mayoría de las bacterias son de gran importancia ecológica, pues al poseer metabolismos tan diversos, son tan específicas que tienen grandes aplicaciones científicas y ecológicas. •

Las bacterias fijadoras de nitrógeno son capaces de tomar nitrógeno libre de la atmosfera y convertirlo en nitratos solubles que son utilizados por las plantas.

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Hay bacterias que pueden absorber sustancias tóxicas. Este método, conocido como biorremediación, implica el uso de agentes biológicos para tratar suelos y aguas contaminadas.

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Hay un tipo de bacterias que biodegradan productos de desecho, esta es una importantísima acción, pues de esta manera se puede encontrar una solución natural a un problema tan grave, como lo es el tratamiento de desechos.

Interés como patógeno

Las enfermedades causadas por bacterias presentan una patogenicidad que comienza por la multiplicación bacteriana luego ocurre una reacción orgánica y casi simultáneamente se desarrolla una virulé mía caracterizada por la presencia de toxinas bacterianas. Luego puede presentarse una bacteriemia o el pasaje de los gérmenes infecciosos a la sangre donde pueden presentarse metástasis e incluso, una septicemia. La tabla siguiente muestra el tipo de bacteria y la enfermedad que esta ocasiona:

Bacteria Treponema Borrelia Leptospira

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Enfermedad Sífilis, yaws, disentería porcina, mal de pinto Fiebres recurrentes, enfermedad de Lyme, borreliosis ovina y bobina Leptospirosis

ARCHAEA

Las Arqueas son un grupo de microorganismos unicelulares, su dominio se ha dividido en dos grandes grupos: Crenarqueota y Euriarqueota. El primero está formado por hipertermófilos; el segundo, por bacterias metanogénicas halófilas. Se ha propuesto un tercer grupo, Korarqueota, cuyos integrantes se conocen sólo a partir de secuencias

de RNA 16S obtenidas de muestras ambientales. No se consideran un grupo monofilético1 Nutrición Las arqueas explotan una variedad de recursos para su nutrición, desde compuestos orgánicos comunes como los azúcares, hasta el uso de amoníaco, iones de metales o incluso hidrógeno. La nutrición de las arqueas esta ligada a su metabolismo, pues al ser tan diverso, su clasificación depende del tipo de nutrición que estas tengan.

Metabolismo

Las formas de metabolismo presentes en las arqueas, se clasifican en grupos nutricionales, según la fuente de energía y de carbono. A continuación se mencionan algunos: •

Litótrofas: este tipo de arqueas la energía de compuestos inorgánicos como el azufre o el amoníaco, incluyen nitrificantes, metanógenos y oxidantes anaeróbicos de metano.

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Fotótrofas: utilizan la luz solar como fuente de energía, aunque no presentan una fotosíntesis generadora de oxigeno. Con la luz utilizada producen energía química en forma de ATP

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Metanógenas: producen gas metano en ambientes anaeróbicos como pantanos.

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Acetótrofas: descomponen el ácido acético en metano y dióxido de carbono directamente, este tipo de arqueas son una parte importante de las comunidades de microorganismos productoras de biogás.

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Autótrofas: utilizan el CO2 de la atmósfera como fuente de carbono, en un proceso llamado fijación del carbono.

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Quimiorganotróficas: utilizan compuestos orgánicos como fuentes de energía para el crecimiento.

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Quimiolitotróficas: probablemente tiene lugar en la mayoría de arqueas, mediante la introducción de electrones a partir de donadores de electrones orgánicos.

En base a sus propiedades metabólicas y ecológicas, Woese y Fox en 1977 diferenciaron los tres primeros fenotipos de arqueas: metanógenos (microorganismos estrictamente anaerobios y productores de metano), halófilos (microorganismos capaces de vivir en lugares con concentraciones salinas saturantes, y termoacidófilos (microorganismos anaerobios que viven en ambientes ácidos y con altas temperaturas. Pero muchos mas fenotipos fueron descubiertos en las siguientes décadas, como los metanógenos hipertermófilos o psicrófilos, metanógenos alcalófilos y halófilos, hipertermófilos anaeróbicos, alcalófilos y neutrófilos. Finalmente, el estudio basado en la amplificación mediante PCR del rRNA 16S ha puesto de manifiesto la

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conjunto de especies que incluye el ancestro común y todos sus descendientes.

existencia de arqueas mesófilas en diferentes ambientes (mares y suelos) cuyo fenotipo es todavía desconocido.

Reproducción

Las arqueas se reproducen asexualmente por fisión binaria o múltiple, fragmentación o gemación. No se produce meiosis, de manera que si una especie de arquea existe en más de una forma, todas tienen el mismo número de cromosomas (tienen el mismo cariotipo); no se conoce ninguna especie de arquea que forme esporas.

Especies/Géneros destacados/Hábitat

Las arqueas existen en una gran variedad de hábitats, son una parte importante de los ecosistemas globales, y podrían representar hasta un 20% del total de biomasa de la Tierra. El siguiente cuadro, muestra el género y hábitat de algunas arqueobacterias halófilicas extremas:

Género Halobacterium Halorubrum Halobaculum Haloferax Haloarcula Halococcus Natronobacterium Natronococcus

Hábitat Aislados de salazones, curtidos, lagos hipersalinos Mar Muerto: requiere altas concentraciones de Mg2+, lagos Árticos y salinos, extracciones salinas Mar Muerto: requiere altas concentraciones de Mg2+ Mar Muerto: requiere altas concentraciones de Mg2+, lagos salinos, salinas marinas Salinas Marinas Pescado en salazón, fuentes salinas Todas las especies de lagos sódicos muy salinos Lagos sódicos muy salinos

Otros hábitats son: los termófilos prosperan a temperaturas por encima de 45 °C, en lugares como aguas termales; las arqueas hipertermófilas prosperan en temperaturas superiores a 80 °C. La cepa 116 de Methanopyrus kandleri crece a 122 °C, que es la temperatura más alta registrada en la que puede vivir un organismo. Otras arqueas existen en condiciones muy ácidas o alcalinas, por ejemplo, uno de los acidófilos

arquobacterianos más extremos es Picrophilus torridus, que crece a un pH 0, lo que equivale a prosperar en ácido sulfúrico.

Aplicaciones Biotecnológicas

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Las arqueas extremófilas, en particular las resistentes a las altas temperaturas o a los extremos de acidez y alcalinidad, son una importante fuente de enzimas que puede funcionar bajo estas duras condiciones; las enzimas producidas por el Pyrococcus furiosus, han revolucionado la biología molecular, al permitir el uso de la reacción en cadena de la polimerasa como método simple y rápido para la clonación del ADN.

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Las amilasas producidas por algunas especies de Pyrococcus permiten la elaboración de alimentos a altas temperaturas, tales como leche baja en lactosa y suero de leche. Las enzimas de estas arqueas termófilas también tienden a ser muy estables en solventes orgánicos, por lo que pueden utilizarse en una amplia gama de procesos respetuosos con el medio ambiente para la síntesis de compuestos orgánicos.

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Las arqueas Metanógenas son una parte vital del tratamiento de aguas residuales, realizando la digestión anaeróbica de los residuos y produciendo biogás.

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Las Halobacterium pueden ser útiles como antibióticos.

Importancia Ecológica

Las arqueas Metanógenas viven en medios estrictamente anaerobios y obtienen energía mediante la producción de gas natural, el metano (CH4). Gracias a esta característica, este tipo de organismo tiene una gran importancia ecológica, ya que interviene en la degradación de la materia orgánica en la naturaleza, y en el ciclo del carbono. Además, son también de gran importancia al estar implicados en los procesos de depuración anaerobia de aguas residuales y de biometanización.

Interés como patógeno

No se conocen ejemplos claros de arqueas patógenas o parásitas, pero suelen ser mutualistas o comensales. Son ejemplos las arqueas Metanógenas que viven en el intestino de los humanos y los rumiantes, donde están presentes en grandes cantidades y contribuyen a digerir el alimento, pero no causan enfermedades debido que por poseer células procariotas no tienen núcleo, lo que les impide ser agentes patógenos y generar enfermedades en los humanos.

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VIRUS

Los virus son elementos genéticos que se pueden replicar independientemente de los cromosomas de una célula, pero no independientemente de las células. Se caracterizan por poseer también un estado extracelular.

Nutrición

La nutrición de cualquier virus es heterótrofa de tipo parásita: heterótrofa porque son incapaces de sintetizar sus propias proteínas ya que biológicamente un virus está formado por un solo tipo de ácido nucléico (ADN o ARN) encerrado dentro de una cubierta proteica y no poseen ribosomas ni cualquier organelo celular; cuando ingresan a la célula huésped se apoderan momentáneamente del ADN para su duplicación, y de los ribosomas citoplasmáticos quienes codifican la síntesis de los Capsómeros2 o proteínas virales para las moléculas de virus hijas provocando la Lisis celular. Es Parásita porque necesitan invadir a un organismo vivo para apoderarse de los nutrientes y de otros elementos celulares, por eso los virus son considerados como parásitos Intracelulares obligados, es decir, están obligados a invadir una célula huésped para su nutrición y su reproducción ya que en su estado natural son incapaces de sintetizar sus propias proteínas.

Metabolismo

Los virus no tienen metabolismo propio pero desvían el de la célula huésped para que produzca copias de ellos. Como no poseen metabolismo ni organización celular, se los sitúa en el límite entre lo vivo y lo inerte. Los virus son parásitos estrictamente intracelulares. Como no poseen la capacidad de multiplicarse o de sintetizar por sí mismos sus propios componentes, al infectar las células vivas aprovechan la maquinaria metabólica celular para realizar la síntesis de sus componentes, y de esta manera replicarse generando progenie viral. Los virus pueden tener como material genético DNA a RNA y pueden ser monocatenario o bicatenario

Reproducción

Los virus tienen un estado extracelular y otro intracelular. En la fase extracelular, un virus es una partícula submicroscopica que contiene ácido nucléico rodeado por proteína. En esta fase, la partícula vírica, también denominada virión, es metabólicamente inerte y no realiza respiración ni función biosintetica alguna. El virión es la estructura mediante el cual el genoma 2

La cápsida vírica o cápside vírica es una estructura proteica formada por una serie de monómeros llamados capsómeros. En el interior de esta cápside se encuentra siempre el material genético del virus.

vírico se transporta de la célula en la que ha sido producido a otra célula donde el acido nucléico vírico puede ser introducido. Una vez en el interior de la nueva célula, se inicia la fase intracelular. En este estado ocurre la replicación vírica: se produce el genoma vírico y se sintetizan los componentes que constituyen la cubierta del virus. Cuando un genoma vírico se introduce y se reproduce en una célula hospedadora el proceso se denomina infección. Una célula que puede ser infectada por un virus y en la que éste se puede replicar se denomina hospedador. Etapas en la multiplicación vírica: •

Fijación (adsorción) del virión a una célula susceptible.

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Penetración (inyección) del virión o de su ácido nucléico en la célula.

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Fases tempranas de la replicación en las que la maquinaria biosintetica de la célula hospedadora resulta alterada, como un preludio a la síntesis de ácidos nucléicos víricos. Típicamente, en esta fase se forman los enzimas víricos específicos.

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Replicación del ácido nucléico vírico.

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Síntesis de proteínas que constituyen las subunidades estructurales de la cubierta del virus.

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Ensamblaje de las unidades estructurales (y de los componentes membranosos en virus con envoltura) y empaquetamiento del ácido nucléico en las nuevas partículas víricas.

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Liberación de la célula de los viriones maduros.

Hábitat

Los virus no tienen un hábitat definido, pues están presentes en todo tipo de hábitat, incluso en ambientes adversos ya que se desarrollan dentro de otros seres vivos, y si no fuese así, no se podría dar su “existencia”; específicamente, el hábitat de un virus es una célula. Especies/Géneros destacados

Virus Bunyavirus Partitiviruses Reovirus Rabdovirus Phydconaviruses Picornavirus Totiviruses Criptoviruses Flavivirus Iridovirus Parvovirus

Hospedador Animales y plantas Plantas y hongos Animales y plantas Animales y plantas Protozoos y plantas Plantas y animales Protozoos, hongos, insectos Hongos y plantas Insectos que infectan a los vertebrados

Poxvirus Togavirus

Aplicaciones Biotecnológicas

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Los virus son importantes para el estudio de la biología molecular y celular, pues son sistemas sencillos que se pueden utilizar para manipular e investigar el funcionamiento de las células. los virus han resultado útiles en el estudio de la genética y han contribuido a comprender los mecanismos básicos de la genética molecular, como la replicación del ADN, la transcripción, la maduración del ARN, la traducción, el transporte de proteínas y la inmunología.

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Debido a su tamaño, forma y estructuras químicas bien definidas, los virus han sido utilizados como moldes para organizar materiales a nanoescala.

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Los virus permiten la elaboración de vacunas, fueron de los primeros modelos para estudio del funcionamiento del genoma, los biólogos utilizan los virus para estudiar el mecanismo de control de la información genética y extrapolarlo a organismos más complejos.

Importancia Ecológica

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Los virus, además de producir la disminución de poblaciones animales o vegetales en un determinado hábitat, sirven como mediadores en el intercambio genético entre individuos de una misma o de diferentes especies, cooperando en la variabilidad de los organismos que son susceptibles de ser infectados.

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Los virus sirven para adelantar investigaciones biológicas relacionadas con su mecanismo de replicación y así poder encontrar mecanismos para controlar su multiplicación. Algunos virus atacan bacterias e insectos perjudiciales ayudando a mantener el equilibrio ecológico.

Interés como patógeno

Los virus dañan a sus hospedadores bien destruyendo las células dentro de las que se multiplican, bien desencadenando reacciones de hipersensibilidad. Los virus son causantes de enfermedades infecciosas en el hombre como son: la viruela, la gripe, la hepatitis, las paperas, la rabia, la poliomielitis, el SIDA, el sarampión, la encefalitis, la rubéola, el herpes, la fiebre amarilla.

Algunos virus afectan a las plantas y animales, transmitiéndose por antrópodos en la naturaleza y propagándose rápidamente.

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ALGAS

Las algas contienen clorofila y llevan a cabo fotosíntesis oxigénica. La mayoría de estas son de color verde, sin embargo, algunas de ellas aparecen de color rojo o marrón, debido a que poseen otros pigmentos, como pueden ser los carotenoides que enmascaran a la clorofila.

Nutrición y Metabolismo

Las algas son organismos autótrofos, capaces de realizar fotosíntesis, de este proceso sintetizan su propio alimento. Ocurre exactamente lo mismo con su metabolismo, el cual se basa en la captación de luz y CO2 para su crecimiento.

Reproducción

Las algas se pueden reproducir sexual o asexualmente: •

Sexual: durante este proceso se reproduce recombinación y variabilidad genética, a través de la meiosis. La descendencia que se origina por esta vía difiere de los parentales.

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Asexual (multiplicación asexual): es el modo de producir nuevos individuos idénticos al original. Los organismos unicelulares pueden dividirse en dos (bipartición celular), pueden producir esporas (mitosporas) capaces de germinar dando nuevos individuos.

Especies/Géneros destacados/Hábitat

Las algas están ligadas a hábitats acuáticos, tanto de agua dulce como marinos. También se encuentran en suelos húmedos y hábitats artificiales como son los acuarios y piscinas. Solo unas pocas especies sobreviven en hábitats secos, en los que el potencial de agua llega a ser extremadamente bajo. Las algas son a menudo

los microorganismos fototróficos dominantes, e incluso exclusivos en sistemas ácidos; por debajo de valores de pH de4-5 diversas algas crecen libremente. La siguiente tabla muestra a algunas especies con su respectivo hábitat:

Nombre Común Algas verdes, Diatomeas, algas pardas Euglenoides Dinoflagelados

Hábitat Agua dulce, suelos, marinas Agua dulce Agua dulce, marinas

Aplicaciones Biotecnológicas

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Las algas pueden ser utilizadas para producir biocombustibles como, biodiesel, bioetanol y biobutanol.

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La Ulva Spirulina, se emplea como alimento por su alto contenido en proteínas (hasta el 70% del peso seco). Muchos de estos organismos tienen capacidad de fijar nitrógeno atmosférico al tener el sistema enzimático nitrogenasa.

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De las paredes de algas rojas se extraen los polisacáridos agar y carragenatos, mientras que de la de algas pardas se extraen además los alginatos.

Importancia Ecológica

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Las algas juegan un papel fundamental en la composición de la atmosfera que respiramos, y en el ciclo global del carbono.

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En simbiosis con otros organismos, las algas permiten el funcionamiento de ecosistemas complejos como los arrecifes de coral.

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En simbiosis con los hongos, forman líquenes, organismos colonizadores por excelencia de la roca desnuda y de ambientes extremos.

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Contribuyen de manera decisiva al mantenimiento y productividad de la cadena trófica en el medio marino y de agua dulce: fitoplancton.

Interés como patógeno

Puede decirse que las algas no son patógenas, pero, algunas que componen el plancton, poseen toxinas extracelulares que afectan peces, y otros animales incluyendo al ser humano, por ejemplo la Gonyaulax, que contiene neurotoxinas y puede causar paro respiratorio.

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HONGOS

En general, aunque los hongos constituyen un grupo grande y diverso, prácticamente has tres grupos importantes: hongos filamentosos, levaduras y setas. Hongos filamentosos: son los mohos, están ampliamente distribuidos en la naturaleza y son habituales en pan viejo, queso o frutas Levaduras: son hongos unicelulares, algunas de ellas actúan como patógenos y otras como aplicación biotecnológica. Setas: son hongos filamentosos que forman cuerpos fructíferos, que constituyen la mayor parte comestible.

Nutrición

Los hongos son heterótrofos, al igual que los animales obtienen los nutrientes del medio, a partir de materia ya elaborada por otros organismos, pero a diferencia de los animales, los hongos no ingieren ni digieren la materia orgánica; éstos requieren que las moléculas orgánicas sean de un tamaño pequeño, para ello segregan enzimas al medio, que rompen las grandes moléculas orgánicas, transformándolas en pequeñas moléculas (azucares, iones minerales…). El hongo absorbe a través de las paredes y membranas de las hifas, las moléculas resultantes de la digestión externa y, ya dentro de las células, utiliza esos compuestos para su metabolismo.

Metabolismo Los hongos obtienen los nutrientes por absorción y tienen un metabolismo quimioheterótrofo, ya que obtienen la energía y el carbono de compuestos orgánicos sintetizados por otros organismos. Todos los hongos son quimioorganótrofos3, carecen de clorofila y por supuesto no pueden fotosintetizar; tampoco existen formas quimiolitótrofas4. Reproducción Los hongos producen esporas sexuales y asexuales para su multiplicación y reproducción. El estado sexual se conoce como teleomorfo o meiospórico y el asexual anamorfo o mitospórico. En un grupo importante de hongos solamente se conoce la reproducción asexual, bien porque no se conocen las condiciones adecuadas para que se desarrolle la forma sexual o porque ésta se ha perdido a lo largo de la evolución. Las esporas de los hongos se producen en esporangios, ya sea asexualmente o como resultado de un proceso de reproducción sexual. En este último caso la producción de 3

Obtienen la energía y los materiales a partir de sustancias orgánicas. Organismos que no requieren luz ni materia orgánica, les basta con los minerales del medio para la consecución de energía 4

esporas es precedida por la meiosis de las células, de la cual se originan más esporas. Las esporas producidas a continuación de la meiosis se denominan meiosporas. Como la misma especie de hongo es capaz de reproducirse tanto sexual como asexualmente, las meiosporas tienen una capacidad de resistencia que les permite sobrevivir en las condiciones más adversas, mientras que las esporas producidas asexualmente cumplen sobre todo con el objetivo de propagar el hongo con la máxima rapidez y con la mayor extensión posible.

Especies/Géneros destacados/Hábitat/Patogénesis

Los hábitats de los hongos son bastante diversos. Algunos son acuáticos (de agua dulce) y algunos pocos viven en hábitats marinos. Sin embargo, la mayoría de ellos son de ambientes terrestres, en el suelo o sobre plantas muertas. A continuación se nombran algunos hongos con su respectivo hábitat y algunos tipos de enfermedades que causan:

Nombre Común Sac fungi

Hábitats

Hongos del Pan

Suelo, material vegetal en descomposición Suelo, material vegetal en descomposición Suelo, material vegetal en descomposición

Hongos del Agua

Acuáticos

Hongos Imperfectos

Suelo, material vegetal en descomposición, piel de animales

Setas

Tipo de enfermedad Tizón del castaño, ergot, podredumbres. Tallo negro en trigo, maíz, etc. Deterioro de alimentos, raramente implicados en enfermedades parasitarias. Ciertas enfermedades de los peces Incluyen parásitos de plantas y animales (pie de atleta, dermatomicosis, infecciones sistémicas) (Candida)

Aplicaciones Biotecnológicas •

Las levaduras son los microorganismos más importantes y más ampliamente utilizados en la industria. Las células de levadura se utilizan en la fabricación del pan y también como fuente de alimento, de vitaminas y de factores de crecimiento.

A continuación se muestran algunos usos industriales de la levadura y productos de la levadura: •

Producción de células de levadura:

•

•

o

Levadura de panadería para fabricación de pan.

o

Levadura desecada como suplemento alimenticio.

o

Levadura desecada como piensos animales.

Productos de levadura: o

Extracto de levadura para medios de cultivo.

o

Vitaminas B y vitamina D

o

Enzimas para la industria alimentaria: invertasa, galactosidasa.

o

Productos para investigación bioquímica: ATP, NAD+, RNA.

Productos de fermentación de levadura: o

Etanol para alcohol industrial

o

Glicerol

o

Bebidas alcohólicas

o

Cerveza

o

Vino

•

Debido a que muchas setas son comestibles, su producción a gran escala es una actividad económica importante. Aunque son un alimento sabroso, su digestibilidad y valor nutritivo no son muy elevados, son además, bajos en proteína y deficientes en ciertos aminoácidos esenciales. Tampoco son muy ricos en vitaminas. En conclusión, las setas son definitivamente inferiores a las levaduras como fuente de alimento, aunque son valiosos ingredientes aromatizantes.

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Algunos hongos también sirven como antibióticos: cefalosporina, griseofulvina, penicilina.

Importancia ecológica

Una actividad ecológica muy importante de los Basidiomicetos (tipo de Hongo), es la descomposición de la madera, papel, ropa y otros productos derivados de productos naturales. En general, la mayoría de los hongos son descomponedores – recicladores de la materia orgánica, y esto es de gran importancia dentro de cualquier ecosistema, pues así, se mantiene un equilibrio constante.

Interés como patógenos

Los hongos producen enfermedad a través de tres mecanismos principales:

1. Algunos hongos inducen respuestas inmunitarias que pueden dar como resultado reacciones alérgicas después de la exposición a ciertos antígenos fúngicos. 2. La producción y la acción de las micotoxinas, un grupo grande y variado de exotoxinas. 3. La infección: la multiplicación de un hongo sobre o dentro del cuerpo se denomina micosis. Por ejemplo, la levadura Candida albican, una levadura potencialmente patógena que causa infecciones vaginales, de pulmones e incluso infecciones sistémicas y daño tisular en enfermos de S

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PROTOZOOS

Los protozoos son organismos procarioticos unicelulares que carecen de pared celular; generalmente carecen de calor y son móviles. Los protozoos que se mueven por movimiento ameboide se llaman Sacordina; los que utilizan flagelos, Mastigophora y los que utilizan cilios Ciliophora. Los Sporozoa son generalmente inmóviles y todos son parásitos de animales.

Nutrición

Su nutrición es heterótrofa. Utilizan la glucosa a través de la glucolisis anaerobia y diversas vías del metabolismo aerobio, entre ellas el Ciclo de Krebs. Los protozoos se alimentan por ingestión de materiales macromoleculares. La toma de macromoléculas en disolución lo hacen por pinocitosis. La mayoría de los protozoos son capaces de fagocitar, un proceso por el que una partícula solida es rodeada por la membrana citoplasmática y llevada al interior del citoplasma quedando dentro de una vacuola. Pueden también poseer una estructura que podría llamarse boca

Metabolismo

Las rutas metabólicas de los protozoos son muy variables, según el estado del ciclo vital y la disposición de sustratos nutrientes. La variabilidad morfológica puede depender de la variabilidad metabólica. En algunos hábitats carentes de oxigeno como el tubo digestivo, el metabolismo de los protozoos es anaerobio.

Reproducción

La mayoría de los protozoos se reproducción sexualmente, otros emplean la reproducción asexual, e inclusive, hay algunos que emplean ambos medios •

Sexual: puede ser por medio de conjugación, singamia o autogamia

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Asexual: se da por fisión binaria, bipartición o gemación.

Especies/Géneros destacados/Hábitat/Patogénesis

Los protozoos se encuentran habitualmente en ecosistemas acuáticos de agua dulce y salada; un elevado numero de parásitos para animales incluido el hombre y algunos de ellos se encuentran en el suelo o en hábitats aéreos tal como la corteza de los arboles. El principal requerimiento para su desarrollo es un ambiente húmedo. A continuación se muestran algunos protozoos, su hábitat, y su patología relacionada:

Grupo

Nombre Común

Mastigophora

Flagelados

Euglenoidsa

Flagelados fototróficos Amebas

Sarcodina Ciliophora

Ciliados

Sporozoa

Sporozoos

Hábitats Agua duce, parásitos de animales Agua dulce y salada

Tipo de enfermedad Enfermedad del sueño, giardiasis, leishmaniasis

Agua dulce y salada, parásitos de animales Agua dulce y salada, parásitos de animales Parásitos de animales, insectos (vectores)

Disentería amebiana (amebiasis) Disentería Malaria, toxoplasmosis

Aplicación Biotecnológica

Principalmente, los protozoos son utilizados como bioindicadores del estado de funcionamiento de las depuradoras de aguas residuales, destacando en la detección y prevención de variaciones en la continuidad de los procesos. Son los principales consumidores de las poblaciones bacterianas en los sistemas acuáticos e intervienen en la formación de coágulos sedimentables. En resumen, son fundamentales en los sistemas de depuración biológica de las aguas residuales.

Importancia Ecológica

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Los protozoos contribuyen con los ciclos biogeoquimicos, pues descomponen la materia orgánica.

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Funcionan como control biológico de poblaciones microbianas y el equilibrio ambiental general de los ecosistemas.

Interés como patógeno De los muchos miles de especies de protozoos, sólo unas veinte causan enfermedades en el hombre. Anteriormente ya fue mencionado el tipo de enfermedad que causan algunos protozoos.

Conclusión

Después de haber desarrollado el trabajo, se concluye que es de gran importancia saber diferenciar los aspectos anteriormente mencionados de los microorganismos, pues permitirá saber exactamente cual es su papel frente a cualquier aplicación que se desee desarrollar con el microorganismo. Desde el punto de vista ingeniero-ambiental, aquellos microorganismos que mas se trabajaran son los que permitan mantener un ambiente limpio, ya sea dentro del campo de tratamiento de aguas o de desechos. En general, todos los microorganismos son importantes, porque estos permiten que haya un equilibrio ambiental.

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www.ambientum.com/revista/2002_27/PRTZSGUS1.asp

•

http://www.aulados.net/Botanica/Curso_Botanica/Algas/4_Algas_texto.pdf