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Identificación de microorganismos
- 1. SESION 6 IDENTIFICACION DE MICROORGANISMOS 1- OBSERVACION DE CIANOBACTERIAS NOSTOC Anatomía Las cianobacterias han sido conocidas también por los nombres de algas verdeazules, verde- azuladas o cloroxibacterias, debido tanto a la presencia de pigmentos clorofílicos que le confieren ese tono característico, como a su similitud con la morfología y el funcionamiento de las algas. Son microorganismos cuyas células miden sólo unos micrómetros (µm) de diámetro, pero su longitud es muy superior a la de la mayoría de las otras bacterias. Carboxisomas El citoplasma suele presentar estructuras reconocibles como los carboxisomas, corpúsculos que contienen la enzima ribulosa-1,5-bisfosfato carboxilasa RuBisCO, que realiza la fijación el CO2. por medio del mecanismo de concentración de carbono que usa la energía producida previamente por la fotosíntesis.
- 2. Gránulos de almacenamiento En el citoplasma se encuentran cuerpos lipídicos, gránulos de glucógeno, gránulos de cianoficina, gránulos de polifosfato, que se usan para almacenar energía en forma de carbohidratos y después ser consumidos mediante la respiración celular. Vesículas de gas Algunas cianobacterias presentan vesículas gasíferas (llenas de gas) que usan para cambiar su flotabilidad según requieran migrar a zonas de mayor o menor luz. Este comportamiento es típico de cianobacterias que forman parte de la columna de agua. Tilacoides Los tilacoides se encuentran postrados en la membrana tilacoidal, formadas por invaginación de la membrana plasmática (con la que suelen conservar comunicación o contacto y es donde reside el aparato molecular de la fotosíntesis llamado ficobilosoma (un conjunto de proteínas que sirven principalmente como antenas recolectoras de luz) Todas las cianobacterias presentan membrana tilacoidal a excepción de Gloeobacter sp., debido a que es una cianobacteria ancestral, sus tilacoides se encuentran de manera segregada en el citoplasma. Ficobilosoma de una cianobacteria, se muestra las ficobiloproteinas asociadas y la longitud de onda a la que absorben. Ribosomas Con medios más sofisticados se pueden reconocer estructuras bacterianas como ribosomas (no homólogos de los eucarióticos). Pronúcleo El ADN de las cianobacterias se encuentra condensado y compactado en un pronúcleo. Membrana o pared La envoltura está constituida, como en todas las bacterias gramnegativas, por una membrana plasmática y una membrana externa, situándose entre ambas una pared de mureína (peptidoglucano). FISIOLOGÍA Y CÉLULAS ESPECIALIZADAS Las cianobacterias contradicen, como las mixobacterias, el prejuicio según el cual los procariontes no son nunca genuinamente pluricelulares. Son uno de los procariontes más complejos presentando especialización de células y multicelularidad. Heterocistos Células especializadas de las cianobacterias, se consideran de los procariontes más complejos, debido a la diferenciación y especialización de alguna de sus células. Son células especializadas en la fijación de nitrógeno. Entre las células de un filamento hay una comunicación íntima, en forma de microplasmodesmos, y existe además algún grado de especialización de funciones. La diferencia más notable la ofrecen los heterocistos, células especiales que sólo se presentan en un clado de cianobacterias. Los heterocistos aparecen como células más grandes y de pared engrosada intercaladas en los filamentos. Recientemente se ha confirmado que su pared presenta celulosa, el polímero más abundante en las paredes celulares de las plantas. Los heterocistos contienen la maquinaria de fijación del nitrógeno, proceso que es incompatible con la fotosíntesis, ya que el oxígeno inhibe a la nitrogenasa. Acinetos Los acinetos; son células de reserva que se vuelven más grandes, con una pared más gruesa que las células vegetativas, a veces con pequeñas protuberancias; poseen un citoplasma granuloso debido a la acumulación de gran cantidad de cianoficina como sustancia de reserva. Entre la pared y las capas mucilaginosas segregan una nueva capa fibrosa. Tienen un metabolismo reducido y soportan condiciones de vida desfavorables.5
- 3. Beocitos Son células donde se lleva a cabo la fisión múltiple, un tipo de reproducción asexual. También son conocidos como exocitos o nanocitos Necridios Son células que se sacrifican haciendo un tipo de pseudo-apoptosis, para que un tricoma de cianobacteria pueda dividirse y seguir creciendo en otra dirección, estos pueden formar ramas falsas cuando no se rompe por completo el mucilago, o formar hormogonios cuando las ceulas resultantes se separan por completo del tricoma. Hormogonios Son filamentos cortos móviles con fototaxis de células formadas durante la reproducción asexual en la partición del tricoma (fila de ceulas) de cianobacterias del orden Oscillatoriales y Nostocales, Calcicito Son células que almacenan calcio para su desecho, ya que algunas especies endolíticas pueden remover el calcio de sustratos calcáreos para perforar y enterrarse en el sedimento.6 2- OBSERVACION DE BACTERIAS EN LAMINAS PERMANENTES CON COLORACION DE GRAM BACTERIA CLOSTRIDIUM PERFRINGENS (GRAMPOSITIVA) BACTERIA SALMONELLA TIPHY (GRAM NEGATIVA). BACTERIA BORTEDELLA PERTUSSIS (GRAM NEGATIVA). BACTERIA STREPTOCOCCUS PNEUMONIAE (GRAM POSITIVA).
- 4. -Las gram positivas son mas anchas (es por esto que retiene el color morado ), un 90% de su estructura es peptidoglicano, 10% es acido teicoico , no es recistente ala penicilina -Las gram negativas 10 % de su estructura es peptidoglicano, posee una capa adicional de lipopolisacaridos (esta la protege de la penicilina ) ,cuenta con porinas y zona preiplastica. 3- COMPLEMENTA LAS EXPERIENCIAS , COMENTANDO VIDEOS , TUTORIALES O INFORMACION DE LA RED , CON RELACION A LA IDENTIFICACION DE MICROORGANISMOS (BACTERIAS ,MICROALGAS Y PROTOZOARIOS ) BENEFICOS EN LA BIOREMEDIACION DE AGUA Y SUELOS .EXPLICAR LOS MECANISMOS DE ACTUACION Y ESTRATEGIAS CELULARES RELACIONADAS . Los paramecios (género Paramecium) son protistas ciliados con forma ovalada, habituales en aguas dulces estancadas con abundante materia orgánica, como charcos y estanques. Son probablemente los seres unicelulares mejor conocidos y los protozoos ciliados más estudiados por la ciencia. El tamaño ordinario de las especies de paramecios está comprendido entre 0,05 y 0,33 milímetros. Su superficie está recubierta por cilios muy abundantes, que son heterogéneos tanto en su distribución como en su estructura molecular. A los cilios les corresponde proporcionar información táctil y movimiento al organismo. El sistema digestivo es simple, con un citostoma externo a largo de la mitad anterior del paramecio, de la que se sirve para capturar el alimento. Otros orgánulos son el "macronúcleo" eucariota, junto a un "micronúcleo" en el centro del paramecio, y las vacuolas digestivas, que digieren constantemente el alimento capturado. Los desechos se expulsan por exocitosis, mediante vacuolas de secreción que se originan a partir de las digestivas. Como muchos otros microorganismos, los paramecios se reproducen asexualmente por fisión binaria o mitosis y (sexualmente) por conjugación. Cabe destacar el caso de Paramecium bursaria que vive en simbiosis con algas verdes unicelulares (zooclorelas) que se encuentran libres en su citoplasma y algunas incluso se hallan fijadas en la membrana plasmática, esto les aporta su característico color verde. Pero no tiene una coloracion definida son incoloras.
- 5. CONCLUSIONES -Las cianobacterias realizan fotosíntesis, para ello se necesitan pigmentos fotosintéticos. En el caso de las cianobacterias tenemos la clorofila (color verde) y las ficocianinas, que dan un color azulado. Por esta razón las colonias de cianobacterias se perciben con un color azul verdoso poseen células diferenciadas las cuales se encargan de la reproduccion y la fijación de nitrógeno. - La tinción de Gram es un tipo de tinción que se realiza sobre las bacterias para observarlas mejor bajo el microscopio. Según la distribución del peptidoglicano de la pared celular que las envuelve, se tiñen de una forma u otra. Las Gram positivas tienen una pared celular mucho más gruesa, formada por un gran número de capas de peptidoglicanos entre las que se inserta la tinción Gram, dando un color violeta intenso al microscopio y se clasifican como Gram +. Para teñir alas gram (-) zafranina , para las gram (+) cristal de violeta o violeta de metilo ambos colorantes.Tenemos tambien las los cocos que son de forma esferica y los bacilos en forma alargada cilindrica. - La superficie de los paramecios está recubierta por cilios muy abundantes, que son heterogéneos tanto en su distribución como en su estructura molecular. A los cilios les corresponde proporcionar información táctil y movimiento al organismo. No presentan una coloración son de agua dulce. CUESTIONARIO 1- Como se llaman los microorganismos que se observa en el sarro dental streptococcus sanguis,actinomyces viscosus,streptococcus mitis,streptococcus mutams,streptococcus oralis pertenecen al reino monera ya que son celulas diferente(sin nucleo) que otro reino esta integrado por celulas procarioticas unicelulares 2- ¿CUALES SON LAS CARACTERISTICAS ESTRUCTURALES QUE DIFERENCIAN A LAS BACTERIAS GRAM POSITIVA DE LAS GRAM NEGATIVA? La pared de las bacterias Gram-positivas está formada por unas cuarenta capas de peptidoglicano que no permite que el alcohol pase a través de ella porque es muy espesa, mientras que la de las bacterias Gram-negativas está formada por una sola capa de peptidoglicano. Cuando las bacterias se tiñen de rojo rosado en el microscopio, se dice que son Gram negativas. -Las gram positivas son mas anchas (es por esto que retiene el color morado ), un 90% de su estructura es peptidoglicano, 10% es acido teicoico , no es recistente ala penicilina -Las gram negativas 10 % de su estructura es peptidoglicano, posee una capa adicional de lipopolisacaridos (esta la protege de la penicilina ) ,cuenta con porinas y zona preiplastica.
- 6. 3- ¿EXPLIQUE ALGUNOS EJEMPLOS DE INTERVENCION FAVORABLE DE LAS BACTERIAS EN EL AMBIENTE? Para la biorremediación, el uso de bacterias tiene la gran ventaja de que éstas pueden degradar una gran variedad de compuestos orgánicos sin ocasionarle daño al medio ambiente como ocurriría con productos químicos, por lo cual son útiles en el reciclado de basura y para limpiar ambientes contaminados; por ejemplo, después del vertido del petrolero Exxon Valdez en 1989, en algunas playas de Alaska se usaron fertilizantes con objeto de promover el crecimiento de estas bacterias na turales de tal forma que degradaran el petróleo (14,15). Investigadores de la Universidad de Utah descubrieron en el 2005 una nueva bacteria que limpiaba de forma natural y económica el suelo contaminado. Este microorganismo fue encontrado en un terreno que era rutinariamente contaminado con carcinógenos químicos, pero sin embargo, aunque en ese sitio normalmente se aplicaban preservativos a la madera con un alto grado de toxicidad, no se encontraban en el suelo residuos de toxinas; esto llevó al descubrimiento que en dicho suelo había bacterias que consumían estas toxinas. Luego de su identificación, se determinó que los tres tipos de bacterias presentes eran micobacterias, y se procederá a analizarlas desde el punto de vista genético por secuenciación de su genoma y caracterización de plásmidos, de tal forma de determinar qué propiedad de estas bacterias les permite proliferar en estos suelos contaminados y degradar las toxinas, limpiándolos, lo cual puede abrir mucho camino en este campo de descontaminación amigable con el ambiente (16). Muchas bacterias también aumentan la eficiencia del tratamiento de aguas residuales y optimizan la calidad saludable del agua en la acuicultura. Las bacterias y los hongos limpian los derrames de petróleo y otros tipos de contaminación ambiental. Según la Agencia de Protección Ambiental (EPA) de los Estados Unidos, la biorremediación es un “tratamiento que utiliza organismos naturales para descomponer sustancias peligrosas en sustancias menos tóxicas o no tóxicas” 4- ¿PORQUE SE CONSIDERAN ALOS PROTOZOARIOS COMO INDICADORES DE AGUAS CONTAMINADAS? Los protozoos forman uno de los grupos de individuos más frecuentes en el agua. Podemos definirlos como organismos unicelulares, con núcleo (donde se encuentra el material genético) y citoplasma. Son bastante especializados, ya que presentan todas las estructuras necesarias para realizar sus funciones vitales. Estando así relacionada la presencia y cantidad de organismos pertenecientes a diferentes grupos con parámetros del medio como son los nutrientes, la cantidad y calidad de materia orgánica, la temperatura, el oxígeno, el pH, las poblaciones bacterianas, etc., pudiendo vivir muchos de ellos en márgenes estrechos de condiciones por lo que su presencia y constituye un elemento bioindicador de las condiciones del medio donde habitan. Sin embargo, muchos de ellos tienen un amplio rango de tolerancia a variaciones en las condiciones ambientales, lo que les hace estar presente en un gran número de hábitats, aunque con diferente desarrollo poblacional.
- 7. 5- ¿QUE IMPORTANCIA DE LAS ALGAS Y HONGOS EN LA NATURALEZA? Las algas son un grupo de organismos muy diverso que viven en sistemas acuáticos como los ríos, los lagos y el mar. Pueden ser de tamaño muy pequeño (microscópicas) o formar grandes colonias y por tanto verse a simple vista (macroscópicas). También pueden estar constituidas por una sola célula (unicelulares), o por muchas células por lo que pueden formar colonias o filamentos. Tienen funciones muy importantes en los sistemas acuáticos ya que son productores primarios. Esto quiere decir que pueden producir materia orgánica y oxígeno a través de la fotosíntesis. Las algas más abundantes que se encuentran en estos sistemas pueden ser diatomeas, algas verdes, cianobacterias y dinoflagelados. La composición y abundancia de las poblaciones de algas en lagos tropicales profundos (profundidades mayores a 10 m) son influenciadas por las características físicas y químicas del agua. Los lagos tienen ciclos internos físicos y químicos estacionales, que influyen en la disponibilidad de nutrientes como el fósforo y el nitrógeno, que son utilizados por las algas para su crecimiento y funcionamiento. También son importantes la temperatura, la transparencia del agua, y otras características como la conductividad y la concentración de iones. El enriquecimiento de un lago con nutrientes a lo largo del tiempo se conoce como proceso de eutroficación. Este aumento de nutrientes está fuertemente influenciado por las actividades que se realizan en los terrenos que rodean a los lagos. Por ejemplo, el aumento en las cargas de materia orgánica, y especialmente de nutrientes como el nitrógeno y el fósforo provenientes de la actividad agrícola, o de los drenajes municipales que pueden tener detergentes, provoca la eutroficación de los lagos. El exceso de nutrientes puede favorecer el crecimiento excesivo de algunas especies de algas, alterando el equilibrio y funcionamiento del ecosistema acuático. Cuando hay un exceso de biomasa de las algas, éstas al descomponerse consumen el oxígeno disuelto en el agua, lo cual puede afectar a los peces, anfibios y otros organismos acuáticos, debido a la disminución del oxígeno. -Los hongos cumplen un papel vital en nuestros ecosistemas. Además, la biodiversidad de estas especies es enorme, mucho mayor que la de las plantas vasculares. En el artículo se repasan algunas de las principales características de los hongos, que habría que tener en cuenta en cualquier estrategia de conservación. En el año mundial de la biodiversidad hay que destacar y rescatar del olvido un gran reino de la naturaleza con el que convivimos. Se trata del reino Fungi, compuesto por unas 69.000 especies descritas en el mundo, aunque las estimaciones rozan los 1,5 millones, que se ampliarían hasta los 3 millones si se consideran los hongos asociados a los insectos. Estas cifras se calculan por un trabajo realizado en las Islas Británicas en el que se concluye que hay unas 4 especies de hongos por cada planta, aunque esto no se cumple en zonas tropicales, donde deberíamos multiplicar esta relación por 8.