introducción a la vida microbiana en el medio ambiente

1. INTRODUCCIÓN A LA
MICROBIOLOGIA
I.A. Francisco A. Hormaza Q.

2. La CIENCIA que estudia a
los microorganismos es la
MICROBIOLOGIA
Estudio de la vida pequeña

3. LA MICROBIOLOGIA
La Microbiología, el estudio de los
organismos microscópicos, deriva de 3
palabras griegas: mikros (pequeño), bios
(vida) y logos (ciencia) que conjuntamente
significan el estudio de la vida microscópica.
se incluyen las bacterias, hongos (levaduras
y hongos filamentosos), virus, protozoos y
algas microscópicas.

4. Microorganismo
=
microbio
organismo
microscópico SER VIVO
MICROSCOPIO

5. Mayor contacto directo con el medio
(reciben de modo inmediato las influencias
ambientales)
LOS MICROORGANISMOS
Gran tasa de entrada de nutrientes 
Altas tasas de crecimiento
Gran tasa de salida de productos de
desecho

6. CELULARES
ACELULARES
bacterias, algas
cianofíceas
VIRUS:
ácidos ncléicos y
proteínas
VIROIDES:
moléculas de RNA
PRIONES:
proteínas
infecciosas
MICROORGANISMOS
PROCARIOTAS EUCARIOTAS
protozoos,
hongos y algas
microscópicas.

7. Microorganismos interactúan químicamente con
sus ambiente físico, proceso esencial para los
ciclos bioquímicos que soportan la continuidad
de la vida en la tierra, tales como el del carbón,
hidrógeno, oxígeno, fósforo y sulfuro.
Las actividades metabólicas microbianas
son excepcionalmente variadas, siendo
algunas de ellas exclusivas del mundo
procariótico.

8. Términos Clave
 Aeróbico: organismomo que utiliza el O2 como aceptor final de
electrones en la respiración.
 Anaeróbico: organismomo que utiliza el CO2, SO4
-2, NO3,azufre o H2
como aceptor final de electrones en la respiración.
 Psicrófilos: Crecen a temperaturas bajas hasta 20°C
 Mesófilos: Crecen a temperatura entre 25 y 40°C
 Termófilos: Crecen a temperaturas alta, mayores a 50°C

10. Las bacterias presentan la capacidad de anclarse a determinadas
superficies y formar un agregado celular en forma de capa denominado
biopelícula o biofilme, los cuales pueden tener un grosor que va desde
unos pocos micrómetros hasta medio metro. Estas biopelículas pueden
congregar diversas especies bacterianas, además de protistas y arqueas,
y se caracterizan por formar un conglomerado de células y componentes
extracelulares, alcanzando así un nivel mayor de organización o estructura
secundaria denominada microcolonia

11. La producción de color en el
agua es importante en
abastecimientos
provenientes de pozos
El hierro contenido en sus aguas
promueve la actividad oxidante de
las bacterias

12. Obtienen energía
oxidando Fe++ (soluble)

Fe+++ (insoluble)

Coloración pardo bermellón
en el agua

13. •DEMANDA BIOQUIMICA DE OXIGENO
(DBO5): Cantidad de oxigeno requerida para la
oxidación aeróbica biológica de los sólidos
orgánicos del agua.
DEMANDA QUIMICA DE OXIGENO (DQO):
Cantidad de oxigeno requerida para oxidar a la
materia sea orgánica o no biodegradable.
•OXIGENO DISUELTO: es la cantidad de
oxigeno libre en el agua necesario para mantener
vivas las bacterias.

14. DBO: Cantidad de oxígeno requerido por
las bacterias, para descomponer la
materia orgánica bajo condiciones
aeróbicas.
Condiciones aeróbicas + 200C +
número suficiente de bacterias
La materia orgánica es descompuesta en CO2
y agua.

15. Tiempo que tarda la materia
orgánica en descomponerse:
10 días
En la práctica cinco días, período en el
cual se descompone entre el 70 - 80% de
la materia orgánica.
En este caso a la prueba se le nombra
DBO5

16. IMPORTANCIA DE LAS BACTERIAS EN
LAS AGUAS RESIDUALES
AUNQUE HAY BACTERIAS PATOGENAS
QUE PRODUCEN ENFERMEDADES A LOS
HUMANOS, UN GRUPO DE ELLAS
REALIZAN UNA IMPORTANTE LABOR EN EL
TRATAMIENTO DE LAS AGUAS, PUES
AYUDAN EN EL PROCESO DE
TRATAMIENTO A DEGRADAR LOS SOLIDOS
ORGANICOS DISUELTOS EN EL AGUA.

17. Los flóculos de lodo activado contienen partículas orgánicas, inorgánicas
y bacterias. El tamaño de las partículas varía entre 1 m m y 1000 m m.
Las células vivas del flóculo representan entre el 5 y el 20% del total de
bacterias. Los microorganismos presentes en los flóculos son bacterias,
hongos, protozoos y rotíferos.
Las bacterias constituyen el principal componente. Estas bacterias oxidan
la materia orgánica y producen polisacáridos y otros polímeros
extracelulares que facilitan la floculación. Los microorganismos aerobios
representan una fracción importante cuyo número varía inversamente al
tamaño del flóculo puesto que la difusión de O2 al interior se va viendo
más dificultada.
Su número en los lodos activados llega a 108 ufc/mL

18. El tratamiento secundario de aguas, también conocido como “tratamiento
biológico”, consiste en la estabilización de la materia orgánica
contaminante, aún presente en el agua residual después del tratamiento
primario, mediante la acción de una biomasa activa, especialmente
bacterias. Actúa a través de procesos de absorción biológica, mecanismo
que efectúan las bacterias a través de su membrana citoplásmica, con
reacciones bioquímicas catalizadas por enzimas, que permiten utilizar los
sólidos disueltos como fuente de energía, de tal manera que una vez
aprovechados, son transformados en sólidos mineralizados o
estabilizados.

19. Los tratamientos primarios tales como cribado, sedimentación y flotación
únicamente permiten la remoción de sustancias contaminantes en
suspensión, las cuales por lo general representan la menor fracción
contaminante de las aguas residuales, en comparación con la fracción
soluble.
La aplicación tradicional consiste en la eliminación de materia orgánica
biodegradable, tanto soluble como coloidal, así como la eliminación de
compuestos que contienen nitrógeno y fósforo. Es uno de los tratamientos
más habituales, no solo en el caso de aguas residuales urbanas, sino en
buena parte de las aguas industriales, por su sencillez y su bajo coste
económico de operación.

20. De acuerdo con la forma en que utilizan el oxígeno para la realización de
sus funciones metabólicas, las bacterias pueden ser aeróbicas,
anaeróbicas y facultativas, . Las tecnologías de tratamiento secundario
reciben su nombre en función del tipo de bacterias presentes en el
proceso biológico.
Las primeras (aeróbicas) son aquellas que requieren del oxígeno en forma
molecular para poder respirar, esto es, oxígeno disuelto en el agua. Las
segundas, anaeróbicas, no requieren de oxígeno molecular disuelto en el
agua, sino que lo toman directamente de la materia orgánica que utilizan
como fuente de alimentación.
Finalmente las terceras, facultativas, pueden vivir en presencia o ausencia
de oxígeno disuelto, comportándose como aeróbicas o anaeróbicas según
sea la situación en que estén inmersas.
En materia de tratamientos de aguas, es posible dividir los procesos
biológicos en dos grupos: depuración aeróbica y depuración anaeróbica
de aguas residuales.

21. Por otro lado, la biomasa puede crecer libre, en suspensión en el interior
del biorreactor, o bien adherida a un soporte (biomasa fija). En el proceso
convencional crece en suspensión, igual que en el caso de los reactores
secuenciales (SBR) y en los reactores de biomembrana (MBR). En los
reactores de biodiscos, biofiltros, filtros percoladores o de lecho móvil
(MBBR) la biomasa crece adherida a la superficie de un soporte de
plástico o de arena. Este criterio, si la biomasa crece en suspensión o
fijada a un soporte, conlleva una serie de consecuencias prácticas que
convienen tener en cuenta en el momento de seleccionar qué tecnología
es la más conveniente.

22. Defina aerobio, anaerobio y facultativo
Evaluación
¿Qué es la DBO5, y por qué es importante?
¿Cuál es la importancia de las bacterias para el tratamiento
de aguas residuales?
¿En qué consiste el tratamiento secundario o biológico?
De 2 ejemplos de como puede crecer la biomasa dentro de un
reactor biológico