Dominio Bacteria: Características Generales

• Células procariotas
• Tamaño entre 0,5 a 5 μm
• El citoplasma está limitado por la membrana celular, por fuera de la cual se halla la pared.
• Citoplasma repleto de ribosomas
• Nucleoide formado por ADN (circular, cerrado y de gran tamaño “cromosoma”)
• Algunas tienen cápsula, flagelos y fimbrias.

Tinción de Gram

• Es un exoesqueleto protector
• La estructura de la pared celular determina la diferente sensibilidad a los antibióticos

Gram positivas

Emergen radialmente: ácidos teicoicos.

Gram negativa

Tiene una membrana externa (está formada por lipopolisacáridos-LPS: ES ALARGADO), posee gran cantidad de proteínas (PORINAS) y en la membrana interna está el espacio denominado periplasmático (ANTIGENO O).

Grupo para estudios epidemiológicos o patogenicidad

por sus diferencias en su genoma: Genotipos

• de variantes antigénicas: Serovariedades, Serogrupos o Serotipos.

Según el manual de Bergey: son 10 phylum

• Phylum I. Aquificae
• Phylum II. Thermotogae
• Phylum III. Thermodesulfobacteria
• Phylum IV. Deinococcus-Thermus
• Phylum V. Chrysiogenetes
• Phylum VI. Chloroflexi
• Phylum VII. Thermomicrobia
• Phylum VIII. Nitrospirae
• Phylum IX. Deferribacteres
• Phylum X. Cyanobacteria

Agar BASE DE SANGRE

Este medio tiene una base rica de nutrientes, la cual provee un óptimo crecimiento a los microorganismos fastidiosos. En donde se pueden ver claramente las hemolisis.

Halos hemolíticos

• alfa: halos verdosos (reducción de la hemoglobina de los glóbulos rojos a metahemoglobina en el medio)
• beta: halos incoloros (hemolisis total)
• gamma: inexistencia de halos (sin hemolisis)

Cocos grampositivos

Hay tres géneros:

• Staphylococcus: racimos (uvas), enfermedades: inmunodepresión, infecciones fúngicas o parasitarias, alérgicos o alteraciones endocrinas.
• Streptococcus: cadenas, se encuentran mucho en los dientes (caries) se pega al esmalte dental. Especies: S. agalactiae, S. bovis, S. mutans entre otras. Son anaerobios facultativos. Comensales de las membranas mucosas. En los animales causan inflamaciones como son la mastitis, poliartritis y meningitis.
• Enterococcus: diplococos, Causa más frecuente de infección nosocomial, se transmite a través de las manos del personal sanitario.

Bacilos Gramnegativos curvados

• Campylobacter: curvo. Enteritis por mecanismo invasivo (diarrea, fiebre, dolor abdominal, algunas veces sangre en heces). Reservorio: Tubo digestivo de aves, ganado vacuno y cerdos. Vehículo al hombre: alimentos de origen animal y contacto directo con animales de compañía. Las especies de Campylobacter se pueden matar por medio del calor.
• Helicobacter: Causante de gastritis crónica, úlcera duodenal, adenocarcinoma de estómago y del linfoma gástrico de células B.
• Vibrio: con forma de coma. Aerobios y anaerobios facultativos, fermentan la glucosa, producen oxidasa. Hábitat marino. Vibrio cholerae: Causante del cólera, diarrea de pronóstico grave.

Espiroquetas

Bacteria Gram negativa, Formas espiraladas, largas y delgadas.

• Leptospira sp: Puede estar presente en la orina de ciertos animales como roedores, perros, vacas, cerdos, caballos y animales silvestres.
• Borrelia sp: Existencia de fiebre, aproximadamente de 40°C, escalofríos intensos, delirio, intenso dolor muscular, transmitida por piojos.
• Treponema sp: (causante de sífilis), hombre único hospedador.

Bacterias anaerobias

Crecen únicamente en atmósfera carente de oxígeno.

• Cocos Grampositivos
• Cocos Gramnegativos
• Bacilos Gramnegativos

Los clostridios patógenos pueden dividirse para su estudio en cuatro grandes grupos:

1. Clostridios histotóxicos: típicamente causan una variedad de infecciones tisulares, en general luego de heridas abiertas y otras lesiones traumáticas.
2. Clostridios enterotoxigénicos: producen intoxicación alimentaria y formas más severas de enfermedad gastrointestinal.
3. Clostridium tetani: agente causal del tétanos, produce la enfermedad por medio de una potente exotoxina que es elaborada durante la proliferación limitada en los tejidos, migra a neuronas produciendo contracción generalizada de la musculatura y convulsiones.
4. Clostridium botulinum: es el agente etiológico del botulismo, enfermedad que resulta de la ingestión de una poderosa exotoxina formada previamente por los microorganismos en alimentos contaminados.

Parásitos intracelulares obligados

• Mycoplasma (no son parásitos, muy pequeños): Carecen de pared celular rígida (no se tiñen con tinción de Gram), envueltos por membranas rica en esteroles, son pleomorfos. Distribuidos en los vegetales, mucosa oral y urogenital de diversos animales. Algunos son patógenos, aunque la mayoría son comensales.
• Clamidias: Carecen de vías catabólicas para obtención de ATP y la reoxidación del NADH, dependen de células eucariotas: parásitos intracelulares obligados.
• Ricketsias: Parásitos intracelulares estrictos de células eucariotas. Se transmiten por artrópodos (pulgas, piojos, garrapatas o ácaros).

Bacilos gramnegativos entéricos (Enterobacteriaceae)

• Aunque son microorganismos ubicuos, encontrándose de forma universal en el suelo, agua y vegetación, además de biota intestinal de otros animales.
• Escherichia coli: Huésped constante de intestino de humanos y animales de sangre caliente, por ejemplo, es parte de la microbiota normal y de forma incidental produce enfermedad, pero otros, las salmonelas y shigelas, por lo regular son patógenos en el ser humano.

Coliformes totales

• Pertenecen a la familia Enterobacteriaceae y se caracterizan por su capacidad para fermentar la lactosa con producción de ácido y gas.

Coliformes fecales

• Son Coliformes totales que además fermentan la lactosa con producción de ácido y gas.

Klebsiella

• K. pneumoniae: puede producir necrosis pulmonar por hemorragia extensa, Infecciones urinarias y bacteriemia con lesiones focales.

Salmonella

• Bacilos móviles, Fermentan glucosa y manosa sin producir gas, Fiebre tifoidea y la gastroenteritis.

BIODEGRADACIÓN

Inicios del siglo 19: Dr. Waksman

• Oxidación de bacterias reductoras del sulfuro (Thiobacillus tiooxidans)
• Descomposición de residuos de plantas y animales.
• Mantenimiento de la fertilidad del suelo.
• Formación de humus.

El uso de una tecnología de remediación en particular depende:

• Factores específicos del sitio
• Propiedades fisicoquímicas del contaminante
• Disponibilidad del contaminante
• Fiabilidad demostrada o proyectada de la tecnología
• Estado de desarrollo de la tecnología (laboratorio, escala piloto o gran escala)
• Costo de la tecnología

Biodegradación: Proceso natural mediante el cual bacterias u otros microorganismos alteran y convierten moléculas orgánicas en otras sustancias, como ácidos grasos y CO2.

Biorremediación: Adición de materiales a ambientes contaminados para producir una aceleración del proceso natural de biodegradación.

Fertilización: Adición de nutrientes, como N o P a un medio contaminado para estimular el crecimiento de microorganismos nativos.

Inoculación: Adición de microorganismos a un sitio contaminado, los cuales pueden adicionarse junto con nutrientes.

Cometabolismo: Se refiere a la habilidad de las bacterias de romper un contaminante en la adición de un sustrato primario, es decir que los compuestos químicos al ser metabolizados, pueden apoyar el crecimiento y servir como fuente de carbono u otro elemento energéticoa otro consorcio microbiano

• Considera a la Biorremediación una tecnología emergente o innovadora.

• De todos los métodos de remediación, la Biorremediación ocupa solo 10 al 15%, como tratamiento para tratamiento de residuos de humanos, animales y compostaje.

 • Dificultad en el establecimiento de parámetros de ingeniería que garantizan la fiabilidad

BIOTECNOLOGÍA

¿QUÉ ES LA BIOTECNOLOGÍA? Toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos.

HISTORIA

• 1919: Karl Ereky, ingeniero húngaro, utiliza por primera vez la palabra biotecnología.

• 1953 James Watson y Francis Crick describen la estructura doble hélice de la molécula de ADN.

 • 1965: El biólogo norteamericano R. W. Holley «leyó» por primera vez la información total de un gen de la levadura compuesta por 77 bases, lo que le valió el Premio Nobel.

• 1970: el científico estadounidense Har Gobind Khorana consiguió reconstruir en el laboratorio todo un gen.

• 1973: Se desarrolla la tecnología de recombinación del ADN por Stanley Cohen, de la Universidad de Stanford, y Herbert W. Boyer, de la Universidad de California, San Francisco.

2003 Cincuenta años después del descubrimiento de la estructura del ADN, se completa la secuencia del genoma humano.

AVANCES PARA EL DESARROLLO DE LA INGENIERÍA GENÉTICA

• Conocimiento de los mecanismos de recombinación genética bacteriana:

• Conjugación, Transducción y Transformación.

• Química y enzimología del RNA.

• Trascripción inversa: descubrimiento de la enzima trasncriptasa inversa en retrovirus.

• Química del DNA: desarrollo de procedimientos para aislar, secuenciar y sintetizar DNA.

 • Enzimologia del DNA: descubrimiento de endonucleasas de restricción, DNA ligasas y DNA polimerasas.

 • Replicacion del DNA: Reacción en cadena de la polimerasa.

METANO (CH4)

 • La fermentación entérica anaeróbica de los carbohidratos estructurales en el rumen de los bovinos genera productos de desecho como ácidos grasos volátiles, calor de fermentación, bióxido de carbono y gas metano.

• El CH4 es un gas de invernadero que tiene un potencial varias veces mayor que el CO2 para inducir calentamiento global.

 • La emisión total de metano producido por las 23.3 millones de cabezas de bovinos asciende a aproximadamente 2.02 Tg/año.

 • Los procesos sin oxígeno donde crecen microorganismos producen metano, como en los pantanos o cuando se siembra arroz.

EL GANADO VACUNO, SEGUNDO EMISOR MÁS IMPORTANTE DE GASES DE EFECTO INVERNADERO DESPUÉS DEL HOMBRE

BIOFLOCS: Los principales componentes del Bio-floc son Materia Orgánica, Bacterias, Protozoos, Hongos, Fitoplancton y Zooplancton.

NIVEL MUNDIAL

Se distinguen por su valiosa capacidad de detección de nichos de oportunidad en investigación y desarrollo. Integran innovación en tecnología y soluciones en ingeniería.

Líderes, a partir de los años 80: Estados Unidos, Canadá, Alemania, Francia, Italia, Corea del Sur y Japón .

 Empresas lideres actualmente: Life Technologies, Genentech, Bug Agentes Biológicos y Amyris, Monsanto

Número más probable (guía de la práctica de laboratorio):

La técnica de Numero Más Probable, también conocida como el método de tubos múltiples o de extinción de muestra por diluciones, se basa en la presencia o ausencia del microorganismo en una serie de diluciones sucesivas de suelo o de otro material.

activ

actividades:

Determinación del flujo de agua para la biorremediación en sistemas recirculados acuaculturales utilizando tapetes microbianos construidos:

Los tapetes microbianos son unos ecosistemas, ampliamente distribuidos en las zonas litorales, que se han mostrado como prometedores agentes para la biorremediación ya que, dadas sus características, agrupan, en un espacio de pocos milímetros, complejas poblaciones de microorganismos aerobios y anaerobios capaces de colonizar zonas altamente contaminadas.

Los tapetes microbianos son importantes en muchos aspectos, debido a que estos organismos ayudan a comprender las condiciones naturales de los ecosistemas acuáticos “en este caso”, ya que son los principales productores en la red trófica, son bioindicadores de la calidad del agua por que regulan las concentraciones de muchos elementos que en ultimas es el PH y como si fuera poco realizan el proceso de la fotosíntesis

1. A partir de la lectura defina que es un surfactante:

 Un surfactante es una sustancia que por sus propiedades ha sido ampliamente aplicado a compuestos de origen biológico con la capacidad de disminuir la tensión superficialy reducción de la viscosidad de aceites crudos, entre otras capacidades

1. ¿Cuál es el efecto de los surfactantes sobre los hidrocarburos?

Posteriormentelos contaminantes hidrofóbicos presentes en los hidrocarburos del petróleo  requieren del proceso de solubilización para poder degradarse  por  células microbianas; el surfactante tiene un roll muy importante debido a que disminuye la tensión superficial y la viscosidad, de manera que  la presencia de surfactantes incrementa la degradación microbiana de los contaminantes.

Pseudomonas aeruginosa:

1. Pseudomonas aeruginosa es:
2. Bacilo esporulado gram negativo
3. Bacilo No esporulado gram positivo
4. Bacilo No esporulado gram negativo
5. Bacilo esporulado gram positivo

1. Los ecosistemas contaminados por compuestos tóxicos son dominados por:
2. Comunidades bacterianas con altísima diversidad.
3. Comunidades bacterianas con capacidad metabólica y fisiológica.
4. Comunidades bacterianas termófilas extremas.
5. Comunidades bacterianas patógenas.

1. “La totalidad de microorganismos que provienen del medio ambiente se pueden cultivar en medios de cultivo en el laboratorio”, elija:
2. Si, 100% son cultivables.
3. No, solamente un 0.5 a 0.05% son cultivables.
4. No, solamente un 0.2 a 0.02% son cultivables.
5. No, solamente un 0.1 a 0.01% son cultivables.

1. los microorganismos degradadores de hidrocarburos más importantes, tanto en aguas como en suelos son: Pseudomonas sp., Achromobacter, Acinetobacter, Alcaligenes, Arthrobacter, Bacillus, Flavobacterium y Nocardia.
2. Verdadero
3. Falso

Lagunas algales para el Tratamiento de Aguas Residuales:

1. ¿Cuáles son las ventajas y beneficios del uso de algas para el tratamiento de aguas residuales?
2. pueden asimilar cantidades significativas de nutrientes orgánicos e inorgánicos disueltos, por lo general con una preferencia por NH4+
3. altas eficiencias en eliminación de contaminantes
4. alta productividad de biomasa
5. puede ser utilizada para tratar diferentes efluentes, ya sean de agua dulce o salada, en esta última se utilizan generalmente macroalgas como Ulva, Enteromorpha y Cladophora.
6. Las aguas residuales cuando se ingresan a una planta de tratamiento de agua residual se le realizan una secuencia de tratamientos, ¿Qué busca y quiénes hacen la remoción de contaminantes en el tratamiento secundario?

El objetivo de este tratamiento es remover la demanda biológica de oxigeno (DBO) soluble del tratamiento primario, y también se busca la remoción de cantidades significativas de nitrógeno, fosforo, metales pesados, demanda química de oxigeno (DBQ) y bacterias patógenas, este tipo de biomasa presenta ventajas, como el bajo costo, alta eficiencia, la minima generación de residuos tanto químicos o bilógicos, estos procesos se hacen por medio de algunos algales.

Ciclos Biogeoquímicos “Brock Biología de los Microorganismos”

1. ¿De qué manera están relacionados la fotosíntesis oxigenica y la respiración?

 La fotosíntesis oxigenica retira el CO2 y produce O2, mientras que en los procesos respiratorios se producen C02 y retiran 02.

1. ¿En qué hábitat anoxico es mayor la acetogenesis que la metanogenesis?
2. En hábitats, como el intestino de las termitas, en el que el metano lo generan los metanógenos que viven dentro de los protistas, la acetogenesis es un proceso mucho más importante desde el punto de vista cuantitativo
3. ¿En qué se diferencian los procesos de nitrificación y desnitrinificación?

 En que en los procesos de desnitrificación se reduce el nitrato para dar lugar a N2, NO Y N2O, en cambio en el proceso de nitrificación se oxida el NH3 para pasar a ser N03.

1. ¿EL H2S es sustrato o producto de las bacterias reductoras del sulfato?

 Es producto de las bacterias reductoras del sulfato debido a que ocurre este proceso:

SO4- 8H à H2S + 2HSO +2OH

1. ¿Por qué la oxidación biológica de Fe en condiciones oxicas se produce principalmente a pH acido?

Lo oxida las bacterias del hierro como Gallionella yLeptothrix Sin embargo, esto ocurre principalmente en las interfases entre las aguas subterráneas anóxicas ricas en hierro ferroso y el aire. La oxidación bacteriana más intensa del hierro ocurre a pH ácido, en el que el Fe2+ es estable.