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• Luis Oviedo Paredes

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Docente: Wilberto Effio Q.

INTRODUCCIÓN:

• Rama que estudia a los microorganismos en su ambiente natural , los cuales mantienen una actividad continua imprescindible para la vida en la tierra.

AMBIENTE

• El ambiente es un término amplio que incluye todas las condiciones y factores

OTROS ORGANISMOS

MICROORGA NISMOS

externos (vivientes y no vivientes) que le afectan a cualquier organismo o forma de vida.

LA ECOLOGÍA MICROBIANA ESTUDIA:

•

Amplio rango de organismos tanto macro como microorganismos.

•

Tipos encontrados en distintas situaciones, así

como su numero y diversidad.

•

Las actividades realizadas por los organismos en el suelo y sus efectos en la fertilidad del suelo y crecimiento vegetal.

•

Las interrelaciones entre organismos, con las plantas, animales y con el ambiente

CARACTERÍSTICAS DE LOS ECOSISTEMAS MICROBIANOS

• Capacidad de los microorganismos para transformar el ambiente. • Adaptación y mutación de los microorganismos • Tamaño del hábitat • Suministro de alimentos • Diversidad de especies microbianas • Dinámica de poblaciones • Asociaciones microbianas en ecosistema

NIVELES DE ORGANIZACIÓN EN ECOLOGÍA MICROBIANA

• Ecosistema: Área delimitada para su estudio que se diferencia de los alrededores, con un ambiente especifico y poblaciones. • Comunidad: Poblaciones de macro y microorganismos que viven e interactúan en un hábitat específico. • Población: Grupos de organismos vinculados taxonómicamente o por actividades. • Individuos: Células bacterianas, esporas, hifas.

INTERACCIONES DE POBLACIONES MICROBIANAS • La composición de la microflora y microfauna de un ecosistema está regulada por las interacciones de los microorganismos entre sí y con el medio biótico y abiótico, de lo cual surge un equilibrio dinámico.

INTERACCIONES HUMANAS

- INTERACCION POSITIVA

- INTERACCION NEGATIVA

INTERACCIONES CON EFECTO NEUTRAL, BENEFICO Y PERJUDICIAL

NO INTERACCION NEUTRALISMO: -

Interacciones inexistentes o despreciables. Relación entre especies o poblaciones sin daño ni beneficio.

-

Poblaciones con capacidades metabólicas muy distintas: Poblaciones distantes entre sí: distintos micro hábitats. Poblaciones de baja densidad: hábitat marinos, donde la densidad de población es extremadamente baja. Poblaciones fuera de su hábitat natural: Estructuras de latencia o reposo: esporas, quistes, etc. Neutralismo puro: muy poco probable o difícil de probar.

-

INTERACCIONES POSITIVAS: COMENSALISMO Una especie se beneficia de otra sin causarle daño ni beneficio. Ej. Bacterias en: boca, intestino, piel (pueden convertirse en patógenos oportunistas). - Una población modifica el hábitat adecuándolo a las necesidades de otras poblaciones. - Producción de factores de crecimiento. - Transformación de productos insolubles en solubles, o los cambios de estado. - Conversión de moléculas orgánicas en otras más simples, sustratos de otras poblaciones

INTERACCIONES POSITIVAS: COMETABOLISMO Transformación de compuesto (cosustrato) por microorganismos incapaces de usarlo como fuente de energía o nutriente esencial. - Cosustrato: Sustancia normalmente no biodegradable; es biodegradada sólo en presencia de una fuente de C adicional. • Esto da lugar a poblaciones activas que no obtienen beneficios nutricionales de los substratos que cometabolizan. Dos tipos de reacciones en cultivos puros de bacterias: - Cosustrato metabolizable es transformado sólo en presencia de un segundo substrato, que realmente es el compuesto que da lugar al crecimiento. Para heterótrofos, el substrato que aporta energía es orgánico. Para autótrofos, es inorgánico. - Cosustrato se metaboliza incluso en ausencia del substrato. Utilidad: Cometabolismo en la degradación de HC. Por Cometabolismo: - Se eliminan o neutralizan compuestos tóxicos. - Un microorganismo puede ser el hábitat de otros

METABOLISMO ADICIONAL: E. FAECALIS Y E. COLI

ARGININA D I H I D R O L A S A

ORNITINA

DESCARBOXILASA E. coli

AGMATINA No metabolizable

Enterococos

DESCARBOXILASA E. coli

PUTRESCINA

METABOLISMO

INTERACCIONES POSITIVAS: SINERGISMO • Una relación de sinergismo entre dos poblaciones microbianas indica que ambas se benefician de la relación; pero a diferencia del mutualismo, la asociación no es obligatoria. Ambas poblaciones pueden sobrevivir en su ambiente natural, aun que en principio la asociación ofrece algunas ventajas mutuas.

Maíz infectado por el hongo Ustilago maydis (U. zeae). El hongo absorbe del maíz agua dextranas y dextrinas y el hongo le otorga aminoácidos y vitaminas.

RELACIÓN SINTRÓFICA: DOS O MÁS POBLACIONES SE APORTA N MUTUAMENTE NUTRIENTES QUE LES SON NECESARIOS.

REQUIERE BIOTINA Lactobacillus plantarum

ACIDO FÓLICO

BIOTINA

REQUIERE ÁCIDO FÓLICO Streptococcuc faecalis

INTERACCIONES POSITIVAS: SIMBIOSIS (MUTUALISMO)

• La relación mutualista entre poblaciones puede considerarse una extensión del sinergismo. El mutualismo es una relación obligada entre dos poblaciones, de la ambas se benefician. Es un tipo de relación altamente específica; normalmente un miembro de la asociación, no puede ser sustituido por ninguna otra especie relacionada.

NÓDULOS DE RHIZOBIUM EN PLANTAS LEGUMINOSAS

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INTERACCIONES NEGATIVAS

Los miembros de una población compiten por: - Un mismo sustrato: - El mismo nicho ecológico: - La acumulación de productos metabólicos puede actuar como un mecanismos de retroalimentación negativo: - Existencia de genes suicidas:

INTERACCIONES NEGATIVAS: COMPETENCIA • Tiene lugar cuando dos poblaciones tienen un mismo recurso, ya sea el espacio o un nutriente limitante. • Tiende a producir separaciones ecológicas de poblaciones estrechamente relacionadas. • Alta velocidad de crecimiento. • Tolerancia a factores abióticos. • Capacidad de reproducirse a bajas concentraciones de nutrientes. • Capacidad para sintetizar y almacenar sustancias de reserva.

INTERACCIONES NEGATIVAS: AMENSALISMO • Cuando una población microbiana produce una sustancia que es inhibidora para otras poblaciones. Especies que producen sustancias o toxinas que inhiben el crecimiento de otras. • Producen: compuestos orgánicos, Inorgánicos, metabolitos complejos (bactericinas, sulfas, toxinas).

INTERACCIONES NEGATIVAS: AMENSALISMO Liberación de sustancias químicas inhibidoras o tóxicas para otros microorganismos. - Importante en la lucha biológica, ocupación de un ambiente Poco específicas: ácidos, alcoholes, bases. - Actúan a altas dosis Muy específicas: - Toxinas, enzimas, antibióticos, bacteriocinas, etc. - Actúan a bajas dosis, alta toxicidad inhibidores inorgánicos (NO2-, Cl-, HCN) inhibidores orgánicos (etanol, ácidos grasos): - Inhibidores orgánicos específicos (antibióticos):

INTERACCIONES NEGATIVAS: PARASITISMO • La población que se beneficia, el parásito satisface sus requerimientos nutricionales del hospedador, que sale perjudicado. •

La relación hospedador parásito se caracteriza por un periodo de contacto relativamente largo, que puede ser directamente físico o metabólico

INTERACCIONES NEGATIVAS: PARASITISMO Población beneficiada (parásitos) dependen nutricionalmente del huésped (población perjudicada). - Largos tiempos de contacto (físico o metabólico) - Generalmente el parásito es más chico que el huésped. - Ectoparásito o endoparásito - Especificidad - Parásitos obligados: su distribución en el ambiente depende de la distribución del huésped. - Hiperparasitismo: - Trichoderma harzianum, sobre otros hongos patógenos Bacillus thurigiensis, Bauveria vasiana

INTERACCIONES NEGATIVAS: DEPREDACIÓN • Normalmente las interacciones depredador-presa son de corta duración y el depredador es mayor que la presa. • Esta asociación microbiana el predador se alimenta de un segundo organismo y los más expuestos son las bacterias por protozoos, hongos y algas

Fagocitosis

INTERACCIONES CON EFECTO NEUTRAL, BENEFICO Y PERJUDICIAL

ADHESIÓN •

Propiedad de gran numero de bacterias que les permite su fijación a la superficie de las células y/o materiales inertes.

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Es un fenómeno de interacción de superficies, intervienen factores fisicoquímicos y biológicos específicos o no.

•

Los mecanismos de adherencia de las bacterias son esenciales para la colonización bacteriana.

•

Son altamente específicos.

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El transporte de la bacteria se produce por tres mecanismos: • Difusión • dinámica de flujo • por actividad de la propia bacteria,

BIOFILMS •

Microcolonias de microrganismos adosadas a una superfície mediante polisacáridos (+prot y ac. nucleicos) excretados por las propias células y expuestas a ambiente líquido.

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Generalmente muchas capas de microorganismos. Bacterias o arqueas pueden formar biofilms. Hay comunicación entre células.

BIOFILM: Microorganismos forman consorcios microbianos que produce efectos sinérgicos incapaces de ser originados por las especies en forma aislada.

CARACTERÍSTICAS DE LOS BIOFILMS

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Disponibilidad de sustratos (adhesión a la superficie) Largo tiempo de contacto entre células Microconsorcios espacialmente fijos Heterogeneidad Dinámica tiempo dependiente (sucesión de diferentes microorganismos de acuerdo con las variaciones del hábitat) Las poblaciones tienen mayor número de células que cuando se encuentran e suspensión Acumulación de nutrientes en la matriz del gel Mayor resistencia a contaminantes y a cambios en el medio Protección a la desecación por la mayor capacidad de retención de agua del exopolímero.

El secreto no es correr detrás de las mariposas , es cuidar el jardín para que ellas vengan hacia ti

Gracias …