Presentación donde se trata la interaccion de los microorganosmos con el ambiente y entre ellos mismos.

1. UNIDAD II.
MICROBIOLOGIA AMBIENTAL
Microorganismos y ecosistemas
 Fundamentos de la Ecología Microbiana o
Microbiología Ambiental.
 Interacción microbiana con el medio ambiente:
mutualismo, protocooperación, comensalismo-
amensalismo, predación y parasitismo.
Universidad Politécnica Territorial
de Lara Andrés Eloy Blanco.
UPTAEB
PNFAg
MICROBIOLOGÍA
Facilitadora:
Ing. Kiuz Chacón C.
Abril , 2020

2. Unidad II. MICROBIOLOGIA AMBIENTAL
Propósito: Conocer las interrelaciones benéficas y perjudiciales
de los distintos microorganismos de interés agroecológico.
Ejes transversales: Eje Socio-productivo y socio-ambiental
Contenidos del tema:
Microorganismos y ecosistemas, fundamentos de la Ecología
Microbiana o microbiología ambiental.
Interacción microbiana con el medio ambiente, mutualismo,
protocooperación, comensalismo-amensalismo, predación,
parasitismo.

3. EI ecosistema. La unidad básica ecológica es el ecosistema.
Comprende tanto a los componentes bióticos como a los abióticos. El
componente biótico es la comunidad de organismos vivos o biocenosis.
Por lo general se trata de poblaciones de microorganismos, estando cada
población formada por varios clones de una especie o varias especies.
Los ecosistemas de los microorganismos son muy distintos desde el
punto de vista de su tamaño.
Algunos ecosistemas pueden tratarse, por ejemplo, de una laguna o de la
región radical de una planta. Los ecosistemas pueden ser también tan
pequeñitos como la cavidad bucal del hombre, la panza de los rumiantes
o una porción intestinal. También la totalidad del espacio habitado de
nuestro planeta, la biosfera, puede considerarse como un ecosistema
gigante.

4. Hábitat. En los ecosistemas puede describirse para cada especie un hábitat
concreto. EI hábitat ecológico es el lugar o espacio vital (localidad) que
habita normalmente un organismo determinado (individuo o población).
A cada organismo se Ie puede asignar por lo menos un hábitat en el que se
encuentra normalmente, donde se desarrolla y multiplica, y del que puede
aislarse con la máxima probabilidad.
EI hábitat puede ser el sedimento de un lago, el humus de un suelo fértil, la
cavidad nasal o el intestino humano. Dentro de un ecosistema determinado
el microorganismo tiene por lo general un único hábitat. No obstante, un
microorganismo puede tener varios hábitats, cada uno de ellos en un
ecosistema distinto.
Por ejemplo, Rhizobium crece tanto en los suelos como en plantas; otrocaso
es una bacteria metanogénica determinada puede tener su hábitat en el
sedimento de un lago, en la panza o en los tanques de una depuradora.

5. EI nicho ecológico. En contraposición al hábitat, el termino nicho
ecológico no hace referencia a una localidad espacial, sino a una función
de la especie o poblaci6n en la comunidad.
EI nicho ecológico caracteriza la profesión de la especie. Puede partirse
de la idea de que cada especie o población desempeña una función
determinada que depende de los requerimientos nutricionales y
fisiológicos, de las características genéticas, de las capacidades
bioquímicas, y de las particularidades estructurales. Así como de la
tolerancia que presente frente a las condiciones ambientales.
De la suma de estas características depende el que una especie
desempeñe o no una función en un ecosistema.

6. Los habitantes del ecosistema. Según una concepci6n de WINOGRADSKY
(1925) pueden distinguirse dos categorías entre los microorganismos que se
encuentran en un ecosistema: los microorganismos autóctonos y los alóctonos.
Los autóctonos son propios de un determinado ecosistema (suelo, intestino) y
se encuentran siempre en el. En el suelo las bacterias autóctonas se
encuentran siempre, independientemente de que Ileguen o no al suelo
determinados nutrientes externos. Su presencia se debe a la afluencia mas o
menos constante de nutrientes típicos del ecosistema.
Entre los microorganismos alóctonos o zimogenos se cuentan aquellos cuya
presencia se deba al incremento ocasional de la concentración de nutrientes o
de un nutriente determinado. Son hasta cierto punto extraños al ecosistema y
se presentan únicamente de forma transitoria o bien si permanecen en
formas de reposo.
Entre la flora autóctona de los ecosistemas se encuentran por lo general
microorganismos altamente especializados como los nitrificantes, los
habitantes de fuentes termales y otros ecosistemas extremos.
Muchas bacterias ubiquistas de los suelos y las aguas pertenecen a la flora
zimogena.

7. Numero y diversidad de microorganismos en los ecosistemas.
Bajo condiciones normales se desarrollan en los suelos y las aguas unas
floras compuestas por un gran número de especies.
En este caso "normal" significa un valor de pH neutro, una riqueza en
nutrientes y un alto contenido en agua. Cuanto mas se separen de las
condiciones normales, esto es, cuanto mas extremas sean las
condiciones físicas y químicas de un ecosistema, tanto menor será la
variabilidad de especies y tanto mayor el numero de individuos de una
especie. Esta relación entre numero de especies y de individuos por una
parte lo ha causado las condiciones extremas.
Por otra puede verse en muchos ecosistemas, por ejemplo en las
fruentes termales, los lagos salados, en las aguas freáticas acidas, en el
intestino y en los suelos secos.

8. En los ecosistemas extremos predominan aquellos organismos que están
adaptados dc una forma estricta a su hábitat y no pueden crecer cuando el
factor extremo correspondiente es poco acusado.
Este es el caso de los microorganismos termófilos, psicrófilos, halófilos,
alcalinófilos. osmófilos y otros "extremófilos".

9. Interacción microbiana con el medio ambiente
Entre los distintos microorganismos se establecen interrelaciones de distinto
tipo. En el curso de la evolución se han establecido unas dependencias
múltiples o unidireccionales que van mucho mas allá de las relaciones
determinadas por la cadena alimenticia.
Desde el punto de vista del aprovechamiento relativo que extrae cada uno
de los miembros de la simbiosis pueden distinguirse varias categorías: si
esta comunidad vital tiene un efecto favorable o positivo para sus miembros
se habla de una simbiosis mutualista (mutualismo). Si uno de los dos
miembros sufre alguna lesión como consecuencia de esta convivencia tiene
lugar el parasitismo. No obstante, en muchos casos los miembros pueden
convivir sin una influencia mutua (neutralismo).

10. SIMBIOSIS MUTUALISTAS:
Entre microorganismos. Existen numerosos ejemplos del fenómeno del sintrofismo de los
microorganismos, tambien llamado alimentación cruzada.
Un buen ejemplo de asociación sintrófica es la que se establece entre las bacterias
Desuifitromonas acetoxidans y Chlorobium o también entre Desufovibrio y Chrolllatium.
En ambos casos la especie citada en primer lugar proporciona a la segunda el dador de
hidrogeno y la segunda a la primera el aceptor de hidrógenos.
La sintrofia puede deberse también a la disponibilidad de vitaminas o de provitaminas.
Tanto el hongo Mucor ramannianus como la levadura Rhodotorula rubra, requieren
vitamina BI (tiamina) en el medio de cultivo para crecer con normalidad. La primera
especie es capaz de sintetizar el componente pirimidinico pero no el tiazol; sin embargo,
la segunda especie sintetiza el tiazol pero no piridina. Si ambos organismos crecen en un
cultivo mixto la primera especie proporciona el componente pirimidinico y la segunda
especie el componente tiazolico como productos de excreción de forma que cada especie
satisface el requerimiento vitamínico de la otra.

11. Los líquenes ofrecen un ejemplo enormemente evolucionado de ectosimbiosis
entre microorganismos. En un liquen se encuentran un hongo y un alga tan
intimamente asociados que forman un único cuerpo vegetativo unitario. Los dos
componentes resultan beneficiados en esta comunidad. Por lo general el
componente fúngico del liquen, el microbionte es el que da la forma. EI hongo
recibe de las células del alga los nutrientes orgánicos, los productos de fijación
del CO2 ; el provee al alga de minerales y la protege de influencias desfavorables,
sobre todo de la desecación. En los líquenes pueden presentarse como
ficobiontes algas verdes y cianobacterias. Es posible separar a ambos
componentes y cultivarIos aisladamente, así como formar Líquenes artificiales.
Los líquenes colonizan ecosistemas extremos en los que ninguno de los dos
miembros podria existir aisladamente

12. CONMENSALISMO.
Si tan solo resulta beneficiado uno de los miembros de la comunidad, sin que el otro
sufra lesiones, se habla de comensalismo. En una preparación del queso del Harz
participan un hongo y una bacteria. De esta asociación únicamente la bacteria extrae
un beneficio; el hongo oxida el acido presente en la cuajada y prepara el hábitat para
que pueda ser empleado por la bacteria.
Otro ejemplo de este tipo es el de la asociación de aeróbicos y anaeróbicos en los
que el aeróbico determina una reducción rápida del oxígeno en el hábitat, que queda
así libre de oxígeno y puede ser habitable por los anaeróbicos. Otros ejemplos hacen
referencia a la excreción de despolimerasas por microorganismos que hidrolizan
polisacáridos, proteínas o ácidos nucleicos, no para ellos mismos, sino para la
alimentación de otros microorganismos

13. Microorganismos y vegetales. En la region radical de muchas plantas, la rizosfera. se
encllentran frecuentemente mas bacterias que en el sllelo libre. El que se propicie el
crecimiento de bacterias se debe aparentemente ala excreci6n de nutrientes organicos
a partir de las rakes. EI beneficio de esta asociaci6n relativamente laxa para el vegetal
es diffcilmente reconocible.
No obstante, dado que muchas bacterias del sllelo desempefian funciones favorables
para los vegetales, por ejemplo fijaci6n de nitr6geno o descomposici6n de sales
nutritivas diffcilmente solubles, es posible que exista esta asociaci6n mutualista. En los
ultimos afios se han reconocido varias bacterias que aparecen regularmente como
acompafiantes de gramfneas y que son fijadoras de nitr6geno: Azotobacter paspali en la
rizosfera del Paspalum notatum; Azospirillum lipoferum en la rizosfera de Digitaria y del
mafz.
Azotobacter paspali
Rhizobium sp

14. Microorganismos y animales.
Entre los microorganismos y los animales se dan un numero prácticamente
indefinido de relaciones simbióticas.
Tan solo en unos pocos casos se conoce la función de los miembros tan
claramente como en la simbiosis en la panza de los rumiantes.
La investigaci6n de la simbiosis, sobre todo entre los animales inferiores,
incluyendo los protozoos, ofrece numerosos problemas difíciles de resolver.
Fundamentalmente se trata de la cuestión de si el tracto intestinal esta
colonizado por una fauna o flora de microorganismos especifica, que
desarrolle funciones protectoras contra microorganismos patógenos o que
desempeñe funciones digestivas específicas.

15. Los protozoos, tanto los de vida Iibre como los que se encuentran en los
tractos intestinales de los rumiantes, las termitas y las cucarachas, son del
tipo de los ciliados, flagelados y amebas, y frecuentemente están unidos a
ectosimbiontes o endosimbiontes bacterianos.
Muchos protozoos albergan bacterias metanogenicas, cianobacterias o algas
unicelulares. Entre los ciliados que habitan la panza y los sedimentos
acuáticos y marinos existen algunos que albergan como endosimbiontes a
bacterias metanogenicas. Estos simbiontes se reconocen fácilmente al
microscopio de fluorescencia por la fluorescencia de los coenzimas
Muchos insectos albergan a ciliados, levaduras y bacterias como simbiontes,
tanto en el tracto intestinal como en los divertículos intestinales especiales.
Los microorganismos se encuentran como ectosimbiontes o como
endosimbiontes en células de tejidos especiales. No es difícil de imaginar la
función que deben desempeñar estos microorganismos simbioticos en
aquellos insectos que se alimentan de sustancias difícilmente degradables
(madera, celulosa) tal como sucede en el caso de las termitas xilofagas o de
aquellos que se alimentan de unas sustancias no equilibradas (jugos
vegetales) como en el caso de muchos Afidios y heteropteros

16. SIMBIOSIS ANTAGONICAS.
Las relaciones simbióticas en las que el hospedador sufre unos daños mas o
menos acusados tienen lugar también entre los microorganismos entre si, y
también entre microorganismos por una parte y animales o plantas por otra.
Acerca de las distintas formas de parasitismo se tiene como ejemplo al tratar
el parasito bacteriano Bdellovibrio bacteriovorus , las rickettsias y clamideas
parasitas celulares estrictas, los causantes de enfermedades vegetales
Erwinia, Corynebacterium, Pseudomonas, Uredo, Ustilago, Puccinia, Claviceps)
y los causantes de enfermedades en animales.
La Microbiología veterinaria y humana, así como la Patología vegetal se
ocupan de los problemas teóricos del parasitismo y de la influencia en las
relaciones de equilibrio entre los microorganismos parásitos y sus
hospedadores.

17. BIBLIOGRAFIA CONSULTADA
Castillo, P. Ecología Microbiana. 2016 Disponible en
https://issuu.com/gabrielamunoz76/docs/sil_ecologia_microbiana__1_
Interacciones entre poblaciones microbiana. Disponible en
http://biblio3.url.edu.gt/publiclg/biblio_sin_paredes/fac_ingenieria/eco_microb/
cap/03.pdf
Schelegel, H. Microbiología General. Ediciones Omega. Barcelona .España. 1997
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