Microbiologia ambiental- ecosistemas microbiologicos

1. Ecosistemas microbianos

2. En los últimos tiempos, la preocupación por la calidad
ambiental ha tenido como efecto un mayor interés por la ecología
microbiana
• Los microorganismos son capaces de reciclar muchos
materiales (papel clave en la descomposición de muchos
residuos humanos e industriales que se vierten a cuerpos de
agua o al suelo).
• La calidad y la productividad de las aguas naturales están
relacionadas, en gran medida, con su población microbiana.
• El aire limpio, sin polvo, tiene relativamente pocos
microorganismos.
La seguridad de la calidad ambiental está íntimamente
relacionada con la flora bacteriana presente.
Importancia de la ecología microbiología

3. • Los microorganismos también pueden utilizarse
como indicadores de calidad ambiental.
(contaminación fecal de los cuerpos de agua son
la Escherichia coli)
• El uso de microorganismos nos permite:
o La restauración ambiental
o La producción del alimento
 La bioingeniería de productos útiles como:
- antibióticos,
- suplementos del alimento
- productos químicos.
- producción de hormonas

4. Generalidades
• Ecosistema: unidad básica de la ecología que comprende a la
comunidad de organismos y su ambiente natural, los
componentes bióticos como a los abióticos
• Hábitats: porción de un ecosistema en el que podría residir
una comunidad microbiana.
• Ambiente: conjunto de factores tanto abióticos (físicos y
químicos) como bióticos (biológicos) que actúan sobre un ser
vivo.
• Comunidad: la mayor unidad biológica en una jerarquía
ecológica conformada por individuos y poblaciones

5. Organización De Los Microrganismos
• Ecosistema microbiano: Conjunto de comunidades y
microorganismos que coexisten en un ambiente
• Comunidad microbiana: conjunto integrado de poblaciones
microbianas que están presentes e interactúan dentro de un
determinado lugar llamado hábitat
• Consorcio conjunto de microrganismos directamente relacionados,
que tiene una relación funcional común, como por ejemplo
contribuyen cada uno con sus enzimas para completar una vía
metabólica.
• Gremio: Agrupación de poblaciones que utilizan los mismos
recursos ej. contribuyendo cada uno con sus enzimas para
completar una vía metabólica.
• Población: Conjunto de individuos de una misma especie de
microorganismo

6. • Ecosistema
• Comunidad
• Gremio
• Población
• Individuo
Organización De Los Microrganismos

7. ¿Qué es un ecosistema microbiano?
Un ecosistema microbiano es la suma de todos los microorganismos y
los factores abióticos de un ambiente particular.
• Poblaciones: Por crecimiento celular.
• Gremios: Poblaciones metabólicamente desarrolladas
• Comunidades microbianas: Conjunto de gremios
• Hábitat: Es el lugar o espacio vital que habita normalmente un
microorganismo determinado, donde se desarrolla y multiplica
• Nicho: Hace referencia a una función de la especie o población
de microorganismos
Las superficies representan importantes hábitats microbianos por
dos razones:
• las superficies absorben nutrientes
• los MO's pueden unirse a las superficies

8. Es un sistema microbiano, el crecimiento celular
forma poblaciones.
Las poblaciones metabólicamente relacionadas se
denominan gremios.
Los conjuntos de interaccionan agrupaciones
formando comunidades microbianas.
Poblaciones, gremios, comunidades

10. Diversidad de los Ecosistemas Microbianos
.
Los ecosistemas de los microorganismos son muy distintos desde el punto de
vista de su tamaño, ejem: la cavidad bucal, la panza de los rumiantes, la región
radical de la planta, entre otros
Son sistemas compuestos de organismos microbianos interdependientes
que comparten un mismo hábitat.
Entre ellos destacan:
a. Las microbiotas: que están conformadas por un conjunto de
microorganismos que se localizan de manera normal en distintos sitios del cuerpo
de los seres vivos pluricelulares, como por ejemplo en el ser humano.
b. Las biopelículas o biofilms: que son ecosistemas microbianos organizados,
conformados por uno o varios microorganismos asociados a una superficie viva o
inerte, los cuales presentan características funcionales y estructuras complejas.
c. Los gránulos de kéfir: conformados por una masa biótica simbiótica en el
que conviven diferentes especies de bacterias probióticas y levaduras, envuelta
en una matriz polisacárida, denominada kefiran.

11. Habitantes del ecosistema
Pueden distinguirse dos categorías:
Autóctonos: son propios de un determinado ecosistema (suelo,
intestino) y se encuentran siempre en el, su presencia se debe a la
afluencia más o menos constante de nutrientes típicos del
ecosistema.
Alóctonos: aquellos cuya presencia se debe al incremento
ocasional de la concentraci6n de nutrientes o de un nutriente
determinado.
Son hasta cierto punto extraños al ecosistema y se presentan
típicamente de forma transitoria o permanecen en formas de
reposo.

12. Consorcio- comunidad microbiana
Un consorcio microbiano o comunidad microbiana son dos o
más grupos bacterianos o microbianos que viven simbióticamente.
Los consorcios pueden ser endosimbióticos o ectosimbióticos,
o en ocasiones pueden ser ambos.
El protista Mixotricha paradoxa, en sí mismo un endosimbionte
de la termita Mastotermes darwiniensis, siempre se encuentra como
un consorcio de al menos un coco endosimbiótico, múltiples
especies ectosimbióticas de bacterias flageladas o ciliadas y al
menos una especie de bacteria Treponema helicoidal que forma la
base de locomoción de los protistas mixotricha. ​

13. Consorcio- comunidad microbiana
El concepto de consorcio fue introducido por primera vez por
Johannes Reinke en 1872 y en 1877 se introdujo el término
simbiosis y luego se amplió.
La evidencia de simbiosis entre microbios sugiere que fue un
precursor necesario de la evolución de las plantas terrestres y de su
transición de las comunidades de algas en el mar a la tierra

14. Hábitat
Hábitat: Es el lugar o espacio vital que habita normalmente un
microorganismo determinado, donde se desarrolla y multiplica.
A cada organismo se le puede asignar por l0 menos un hábitat en
el que se encuentra normalmente,
ejemplo: sedimento de un lago, el humus de un suelo fértil, la
cavidad nasal
• Un hábitat es un lugar que está habitado por diversos
microorganismos .
• Los hábitats son extremadamente diversos y los
microorganismos que se encuentran en ellos sustentan la vida,
pueden ser:
Hábitats comunes terrestres
Acuáticos
Microorganismos

15. Nicho
Nicho: Hace referencia a una función de la especie o población
de microorganismos.
Depende:
• Requerimientos nutricionales y fisiológicos. Características
genéticas.
• Capacidades bioquímicas. Características estructurales.
Tolerancia a condiciones ambientales
El nicho está determinado por:
– Temperatura
– pH
– Disponibilidad de agua y O2.
– Fuente de E.
– C orgánico/inorgánico
– Macronutrientes y Micronutrientes

16. • La teoría ecológica afirma que para cada organismo existe al
menos un nicho principal
• El término microambiente se utiliza para describir el nicho en el
que un microorganismo realmente vive y lleva a cabo su
metabolismo.
• El crecimiento se produce normalmente en brotes estrechamente
ligados a la disponibilidad y la naturaleza de los recursos.
• Un organismo que crece rápidamente en el cultivo axénico puede
crecer mucho más lento en un ambiente natural donde debe
competir con otros organismos que están igual o mejor adaptados
a los recursos y las condiciones
• Axénico : consiste en una sola especie microbiana, proveniente
de una sola célula y se obtiene artificialmente en un laboratorio

17. • Las poblaciones dentro de una comunidad interactúan con
cada una de las otras de un modo integrado, dentro del
hábitat.
• Cada población como miembro de la comunidad cumple un
rol específico denominado nicho (ocupación o función)
Dentro de una comunidad las poblaciones compiten para
ocupar los nichos disponibles, logrando su establecimiento
Los primeros en colonizar el
área
Sucesión de poblaciones
Las mejores adaptadas desplazan a
las que originalmente ocupan el
nicho.

18. Energía entra en un ecosistema:

19. Para el desarrollo de las comunidades o ecosistemas
microbianos son importantes dos aspectos:
• Homeótastasis: La constituyen un conjunto de
mecanismos regulatorios de compensación de las
perturbaciones, de forma que se mantiene un equilibrio
estable.
• Sucesión ecológica: Si las condiciones
ambientales cambian, cíclicamente o no, se da un cambio
en la ocupación biológica del nicho y el hábitat.

20. El crecimiento de los MO's depende de los recursos
disponibles
• Temperatura
• pH
• Disponibilidad de agua
• Disponibilidad de O2
• Fuente de E (Luz, C.O., C. I)
• Carbono orgánico/inorgánico
• Macronutrientes
• Micronutrientes
• Factores de crecimiento
• Dadores de e-
• Aceptores de e-

21. Rol de los microorganismos en su hábitat natural
• SUELO Producción de cambios en la materia orgánica,
originando compuestos nutritivos inorgánicos para los vegetales.
• Son microorganismos desintegradores y transformadores
(reciclan la materia en los ecosistemas).
• AGUA -En este hábitat abundan los microorganismos
fotosintéticos, que son los productores primarios de la cadenas
trófica, y que constituyen el fitoplancton.
• En determinados lugares, la población de microorganismos es
tan extraordinaria que conduce al agotamiento del oxígeno del
medio, entonces el medio está eutrofizado.
Tanto en el suelo como en el agua, los microorganismos
intervienen de forma activa en los ciclos que experimenta la materia
en los ecosistemas

24. • Aguas saturadas, asociado a superficie
dulces, sedimentos oceánicos, sedimentos sub-superficiales, biofilms,
mats microbianos
• Características: Gradientes de estilos de vida y la densidad de la
biomasa afecta la intensidad del gradiente, el fluido de líquido y los
procesos hidrodinámicos determinan el flujo de nutrientes.
Ejemplos: sedimentos de aguas

25. Ejemplos: Suelos
• Aguas no saturadas, asociado a superficie
Características: La accesibilidad al agua es el
factor limitante para la actividad biológica y
la dispersión, la distribución de nutrientes es en
parches aleatorios.

26. Ejemplos:
Rizósfera, epífitas, tracto gastrointestinal
• Asociado a macroorganismos
Características: Coevolución mediante
interacciones específicas con moléculas de la
superficie celular.

27. Ejemplos: Océanos abiertos y lagos
• Planktónico
• Características: Alta afinidad por la captura
de múltiples tipos de nutrientes (oligotrofia)

29. Ambiente de agua dulce
• Los ambientes de agua dulce son variados dependiendo los
recursos y condiciones del crecimiento bacteriano.
• Relaciones con el oxígeno en los lagos: Aunque el oxígeno es
uno de los gases mas abundantes en la atmosfera menos del 21%
del aire es hidrosoluble y en grande cantidad de masa de agua su
incremento de atmosfera es lento.
• Producción primaria: En esta producción hay organismos
fotótrofos oxigénicos suspendidos libremente en el agua o bien
llamados (fitoplancton) incluyendo algas y cianobacterias.
La materia orgánica se consume ,se descompone y sedimenta
Se consume el oxígeno y se vuelve anóxicas
Al fondo hay procariotas y eucariotas anaerobias

31. Ambiente terrestre
Con el termino suelo se refiere al material externo suelto de la
superficie de la tierra.
Composición del suelo:
• Material mineral inorgánico
• 40 % del volumen del suelo
• Material orgánico
• 5% del volumen del suelo
• Aire y agua
• Rondando alrededor de 50% del volumen del suelo
• Organismos vivos (microorganismos)
Formación del suelo: Siendo resultado de la combinación de
procesos físicos, químicos y biológicos.

32. Ecosistemas microbianos de agua dulce, Terrestre
y vegetal
• Los ecosistemas ya sean del suelo, lagos, ríos, o las
cepas subterráneas, poseen muchas características
comunes, incluyendo la presencia de
microorganismos
• Estos pueden variar por sus estructuras físicas
(nutrientes y temperatura, PH).
• Todos los factores se combinan, los cuales al ser
combinados influyen en los tipos y números de
microorganismos presentes

33. Fotosíntesis oxigénica y anoxigénica
• Fotosíntesis oxigénica.
Es la modalidad de fotosíntesis en la que el agua es el
donante primario de electrones y que, por lo tanto, libera
oxígeno (O2) como subproducto.
• Fotosíntesis anoxigénica.
Los organismos foto autótrofos anoxigénicos convierten
la energía de la luz en energía química necesaria para el
crecimiento; sin embargo, y al contrario que las plantas,
algas y cianobacterias, en este proceso de transformación
de la energía no se produce oxígeno (O2).

35. AMBIENTE VEGETAL
Plantas como hábitat para los microorganismos
• Las raíces de las plantas son un habitad ideal para el
desarrollo de microorganismos teniendo una ideal
interacción entre los microrganismos del suelo y las
raíces de las plantas las cuales tienen nutrientes.

36. Ecosistemas microbianos marinos
• Los ecosistemas marinos son diferentes a los de agua
dulce o terrestre debido a características como las
siguiente:
• Salinidad
• Temperatura
• Profundidad
• Estado nutricional
A esto se debe que cada
zona marina tenga
su propio tipo de ecosistema.

37. ECOSISTEMAS MICROBIANOS
• (BIOPELÍCULAS)
A medida que las células bacterianas que crecen sobre superficies,
tienden a formar biopelículas, atrapan nutrientes para el crecimiento
microbiano y ayudan a evitar que se desprendan las células
superficiales expuestas a corrientes de líquidos, pueden convivir sólo
una o dos especies.

38. Formación de la biopelícula
¿Por qué forman biopelículas las bacterias?
Las biopelículas son un medio de autodefensa
microbiana permite que las células permanezcan en
un nicho favorable.
• Permiten que las células bacterianas vivan muy
cerca unas de otras.
• Parecen ser la manera típica en la que las células
bacterianas crecen en la naturaleza.