tinciones

Tinción de Gram
Tinción de Ziehl-Neelsen
Tinción de Schaeffer-Fulton		Tiñe endosporas de verde y bacterias en rojo	Sirve para diferenciar endosporas y bacterias.
Tinción de Conklin		Tiñe endosporas de verde, similar a la tinción de Schaeffer-Fulton.
Tinción de Grocott			Detección de microorganismos, en especial fúngicos.
Tinción de Dieterle			Búsqueda de microorganismos (por ejemplo, Treponema pallidum)
Tinción negativa		Tiñe el exterior, pero no el interior de células y estructuras.	Es muy utilizada en microscopía electrónica. En microscopía óptica, para identificar microorganismos encapsulados.
Tinción con mucicarmina		Tiñe las paredes celulares de polisacáridos de un intenso color rojo.	Sirve para diferenciar bacterias con pared de polisacáridos de otras que no (por ejemplo, los Cryptococcus son mucicarmina +).

Enfermedades Humanas Causadas por los Virus
Cuando una célula se infecta con un virus varios efectos pueden ser considerados. Muchos virus no causan ningún daño o enfermedad cualesquiera. Sin Embargo, algunos virus pueden atacar ciertas células y multiplicarse dentro de ellas.
Una Vez Que es maduro los virus de la hija rompen la célula y se extienden a otra parte. Esto se llama una infección lítica. Eventual, si la inmunidad del ordenador principal operatorio eficazmente, la célula virus-infectada se puede matar por el ordenador principal, llevando a la interrupción del ciclo del virus y de la vulcanización de la infección. Sin Embargo, esto no es verdad para todas las infecciones virales.
Los virus pueden persistir en la célula sin el daño de ella y hacer la célula un portador. El paciente puede aparecer ser curado pero la infección persiste y puede extenderse a otras. Además, la infección puede reaparecer más adelante después de este período de la calma o del tiempo de espera.

Extensión de virus

Los Virus no pueden existir en sus los propio y para la supervivencia necesitan extenderse a otro ordenador principal. Esto es porque el ordenador principal original puede morir o eliminar la infección. Algunas rutas importantes de la transferencia viral incluyen:

Ruta	Ejemplos
Contacto de Piel	HPV (verrugas)
Respiratorio	Virusues Fríos, gripe, sarampión, paperas, sarampión
Fecal-Oral	Poliomielitis, generación de eco, Coxsackie, Hepatitis A, Rotavirus
Leche	VIH, HTLV-1, CMV
Transplacental	Sarampión, CMV, VIH
Sexual	Herpes 1 y 2, VIH, HPV, Hepatitis B
Vector de Insecto	Fiebre Amarilla, fiebre de Dengue
Mordedura de Animla	Rabia
CMV - citomegalovirus, HPV - Virus de Papiloma Humano, HTLV - Virus de T-Lymphotropic del Ser Humano

Además, para extenderse los virus también necesitan soportar el sistema inmune. Una categoría especial de virus es las que causan enfermedad solamente cuando el sistema inmune es de fi cient de cierta manera; éstos se llaman los oportunistas, y la infección oportunista es uno de los mayores problemas en pacientes con, por ejemplo, SIDA.

¿Dónde los virus residen?

Hay varios virus que tienen un depósito del animal o de la instalación de donde afectan a seres humanos. Algunos de los depósitos comunes de virus incluyen;

Virus	Depósito Animal
Gripe	Pájaros, lingotes, caballetes
Rabia	Palos, perros, zorros
Virus de Lassa y de Hanta	Roedores
Ebola y virus de Marburgo	Grapas
HIV-1 y -2	Chimpancés, grapas
Enfermedad de Newcastle	Aves De Corral
Virus del Nilo Del Oeste	Pájaros

Defensa del Ordenador Principal a las infecciones virales

La primera línea de defensa del cuerpo contra virus es el sistema inmune natural. Esto se compone de las células y de otros mecanismos que defienden el ordenador principal de la infección. Esto proporciona a una protección temporal contra el impacto viral.
Una Vez dentro de la inmunidad adaptante hace frente al virus y lo recuerda. Éste es un formulario más permanente de la inmunidad que puede durar un rato de la vida contra la deformación determinada del virus. Los anticuerpos Específicos se producen contra el virus. Esto se llama inmunidad humoral.
Dos tipos de anticuerpos son importantes. El primer IgM llamado es altamente efectivo en los virus de neutralización pero es producido solamente por las células del sistema inmune por unas semanas. El que dura un rato de la vida es los anticuerpos de IgG.
La segunda línea de defensa se llama inmunidad transmitida por células e implica las células inmunes conocidas como células de T. El Linfocito T reconoce un fragmento viral sospechoso allí y las células de T del asesino destruyen el virus.

Mando de la extensión del Virus

Las enfermedades Virales se pueden prevenir de extenderse por vacunaciones y el más acertado de éstos es la pequeña vacuna de la sífilis que ha suprimido totalmente la enfermedad en 1980. Se espera que varios otros virus, tales como poliomielitis y sarampión, seguirán.

Epidemias y pandémicos de infecciones virales

La Extensión o el brote de una infección viral en una comunidad se llama una epidemia. Un pandémico ocurre cuando hay una epidemia mundial.
El pandémico 1918 de la gripe, designado común la gripe Española era tal pandémico. Fue causado por un virus inusualmente severo y mortal de la gripe A. Las víctimas eran a menudo adultos jovenes sanos en cambio de debilitado y los ancianos que son víctimas usuales. Mató alrededor 100 millones de personas de o por lo menos al 5% de la población de mundo en 1918.
El VIH ahora se considera un pandémico con 38,6 millones de personas de estimado ahora que viven con la enfermedad por todo el mundo.

Virus y cáncer

Algunos virus pueden incorporar su DNA (o la DNA copiada del ARN viral) en la DNA del ordenador principal, con efectos sobre el mando del incremento de la célula. Esto puede llevar a veces a la transformación, es decir un tumor.
Sin Embargo, la integración no lleva a la transformación y no es siempre obligatoria para la transformación. La asociación de virus con los tumores en animales era rst del fi sospechó hace 90 años pero solamente en los años 60 era un virus (EBV) mostrado convincentemente para ser asociado a un tumor humano (el linfoma de Burkitt).
Ahora el papel de los oncogenes que se activan para causar el cáncer se está entendiendo mejor para saber porqué todos los virus y todas las infecciones no causan el cáncer en todos los individuos.

Tratamiento de infecciones virales

Varias drogas antivirus que se utilizan para tratar infecciones virales se han desarrollado durante las últimas dos décadas. Muchos de éstos se enfocan contra el VIH. Éstos no curan la Infección VIH sino paran el virus de multiplicarse y previenen el progreso de la enfermedad. Otra droga antivirus notable es Ribavarin contra la hepatitis C.
Los Virus en general son notorio metas difíciles de la droga pues modifican y se adaptan rápidamente para aumentar una resistencia contra la droga. El Ejemplo es Oseltamivir (nombre comercial - Tamiflu) usado en gripe.

virus desde el punto microbiologico


Virus han existido desde la existencia de formas de vida en la tierra. Son diminutos organismos con sólo un código genético o ácido nucleico y una cubierta de proteína. Su pequeño tamaño les hace visible solamente bajo el microscopio electrónico.

¿Son virus organismos vivos?

Existe controversia sobre si el virus realmente deben ser consideradas como organismos vivos. Virus dependen completamente de la célula huésped para su multiplicación y funcionamiento.

Tipos de virus

Estos patógenos son uno de los más extendidos de todos los organismos y son capaces de infectar a todas las especies de animales de mamíferos hasta insectos, protozoos e incluso bacterias y plantas. De hecho, hay más especies de virus que de todas las demás criaturas juntas.

Algunas son inofensivas, mientras que algunos son extremadamente peligrosas y como VIH causa SIDA o el Ébola y Marburg virus etc..

Origen de los virus

Los investigadores han encontrado semejanza de los genomas de los virus con genes de animales superiores que pueden saltar de un cromosoma a otro. Algunos cree que estos virus pueden haberse originado de plásmidos bacterianos, que yacen fuera de los cromosomas bacterianos poco paquetes de genes y capaz de ser transferido a otra bacteria.

Virus también puedan haberse originado de las bacterias degeneradas que se han convertido en parásitos obligados.

Función, estructura viral y replicación

Virus varían en tamaño y complejidad. Pero algunas de sus características son comunes entre todas las especies de virus. Hay tres partes básicas:

• ácido nucleico
• capa de proteína
• membrana lipídica

Ácido nucleico viral

El ácido nucleico es el núcleo del virus. Es ADN o ARN (ácido desoxirribonucleico y ácido ribonucleico respectivamente). El ADN o ARN contiene toda la información del virus y que lo hace único y lo ayuda a multiplicar.

Puede haber ARN o ADN y nunca ambos y esto determina la manera en que virus replican. Sin embargo, ambos tipos de genoma funcionen para hacer proteínas virales y más copias de la capa viral y DNA/RNA.

Virus de ADN son las más simples. Utilizan el host polimerasa de ARN de la célula puede hacer ARNm que se traducen en los ribosomas de host para hacer proteínas virales.

Por otro lado, virus ARN deban proporcionar su propio ARN polimerasa para hacer ARNm.

Además, aquellos que son virus de ARN de sentido negativo necesitan otro paso para asegurarse de ARN de sentido positivo.
Retrovirus necesitan otra enzima que llevan con ellos llamada transcriptasa inversa. Esto convierte a RNA en DNA que se inserta en el genoma del huésped. A continuación, la síntesis de proteínas virales y su montaje en nuevas partículas virales pueden tomar lugar en el host del núcleo (en influenza virus, virus del sarampión) o en el citoplasma (rabia, herpes).

Capa de proteína (cápside)

Esta es una cubierta sobre el ácido nucleico que lo protege. Esto tiene una estructura simétrica y está construida de uno o más subunidades embalados como un cristal de químico.

Membrana lipídica (envolvente)

Se trata de la cápside. Muchos virus no tienen este sobre y se denominan virus desnudos. Esta membrana generalmente se adquiere por el virus de la célula huésped en el proceso de salir de la celda. Esta capa permite el virus sobrevivir fuera de la célula lo suficientemente larga para propagarse en otros lugares a través de la sangre.

Estructura viral

La cápside y la estructura de todo virus pueden ser de cuatro tipos principales:

1. Helicoidal

Hay un capsomer en espiral alrededor de un eje central para formar una estructura helicoidal. Se trata de una estructura común de los virus de ARN trenzados único. Virus del mosaico del tabaco es un virus helicoidal.

2. Icosaedro

Estas son cerca del esféricas y se adopta esta forma porque la capa forma una cáscara cerrada. Rota virus tiene doce capsomers y aparecen esférica.

3. Envolvente

El virus está cubierto con una membrana lipídica en una forma modificada de una de las membranas celulares. La membrana externa proviene de la célula huésped infectado y membranas internas de la membrana nuclear o el retículo endoplasmático formando una bicapa lipídica conocida como una envoltura viral. Esta membrana está salpicada de proteínas o receptores.

4. Complejo

Hay una cápside que es puramente helicoidal, ni puramente icosaédrica. Puede haber características adicionales como colas de proteínas o un muro exterior complejo. Bacteriófagos son ejemplos de este tipo de estructura viral.

Receptores virales

El virus tiene que entrar en la célula para infectarla. Virus no son tomadas hacia arriba por la celda directamente. Debe adjuntar a un receptor en la superficie de la célula primero para poder entrar. Si el receptor no está una necesaria, la celda una vez infectada con el virus, puede ir a retirar por completo el receptor.

Cada virus tiene su receptor específicas y es un componente vital de la superficie de la célula para que la célula no puede deshacerse de él para evitar la infección. La selectividad de los virus determina la preferencia de la célula.

Por ejemplo, rhinovirus tienen preferencia por células que recubren la nariz, vías respiratorias y los pulmones, VIH con CD4, CCR5, CXCR4 virus, virus de Epstein–Barr (VEB) con el virus de la rabia con CR2, receptor de la acetilcolina, virus de Influenza con ácido neuramínico en glóbulos rojos, etc..

VIH infecta principalmente linfocitos T y macrófagos porque sólo llevan una molécula de superficie conocida como receptor CD4 y EBV infecta linfocitos B lleva el receptor complemento CR2.

partcipacion de los microorganismos en los ciclos bigeoquimicos

CICLOS BIOGEOQUÍMICOS

Definiciones. Ciclos biogeoquímicos representativos. Ciclo del carbono. Movilización e inmovilización microbiana del carbono. Ciclo del hidrógeno y del oxígeno. Actividades microbianas y oxígeno. pH y actividades microbianas. Ciclo del nitrógeno. Fijación del nitrógeno. Amonificación. Nitrificación. Desnitrificación. Ciclo del azufre. Drenaje ácido de las minas. Otros ciclos. Fósforo. Hierro. Calcio. Metales pesados.

La integración de las actividades metabólicas de todos los microorganismos de un ecosistema es la causa de una gran parte de los cambios que se producen tanto en sus componentes bióticos como en los abióticos.

1.- Definiciones

Ecología microbiana: examen de las interacciones dinámicas de los microorganismos con su ambiente, tanto con el vivo (biótico) como con el abiótico.

Las interacciones son dinámicas porque cambian con el tiempo mientras las diferentes poblaciones se van adaptando al ambiente (en sentido amplio) para lograr un equilibrio en el conjunto.

Ecosistema: unidad ecológica básica, funcionalmente autosuficiente, autorregulable y estructurada, en la que cada población ocupa un nicho ecológico.

Nicho: papel que desempeña una comunidad de organismos (población) en un ecosistema.

Hábitat: lugar ocupado por un ecosistema

Biosfera: porción de la tierra ocupada por los seres vivos. En ella se integran todos los ecosistemas en los que los microorganismos desempeñan funciones diversas.

Ciclo biogeoquímico: movimientos de materiales a través de reacciones químicas en toda la biosfera.

Supone un cambio de materiales entre las partes bióticas y abióticas de la biosfera. Los microorganismos, a través de sus actividades metabólicas, desempeñan un papel importante en el intercambio de materiales entre los diversos apartados de la biosfera.

Los principales elementos integrantes de la materia viva son los más intensamente ciclados por los microorganismos: el carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre.

La actividad humana que origina una liberación de elementos alterando los equilibrios de las etapas de los ciclos biogeoquímicos pueden tener gran importancia en el desarrollo de las poblaciones microbianas, de plantas y de animales y en la productividad de los ecosistemas particulares.

2.- Ciclos biogeoquímicos representativos

Ciclo del carbono

El ciclo comprende la transferencia del bióxido de carbono y el carbono orgánico entre la atmósfera, donde está principalmente en forma de CO₂, y la hidrosfera y litosfera donde está en forma de carbono orgánico e inorgánico. El proceso de fijación del carbono atmosférico se produce por microorganismos fotolitotrofos y quimiolitotrofos. El carbono fijado (reducido) vuelve a la atmósfera como resultado de la respiración.

La formación de metano (CH₄) por bacterias metanógenas es una desviación del ciclo llevada a cabo por arqueobacterias. El metano no es utilizable por otros organismos. La principal fuente de metano atmosférico es la biógena y, dentro de ella, la producción de este gas durante el proceso de fermentación que tiene lugar en el rumen de los herbívoros.

Relaciones tróficas

El carbono fijado por los productores primarios (producción primaria bruta) comienza a se consumida por los propios productores primarios y mineralizado por ellos a CO2. Sólo una parte de la producción primaria (producción primaria neta) sirve de alimento para los productores secundarios y así se forman las cadenas tróficas.

La mayor parte del carbono se pierde de forma en forma de CO₂ por lo que conforme se asciende en la cadena trófica la cantidad de biomasa es menor. Por otra parte, el balance entre el carbono fijado por la fotosíntesis y el consumido durante la respiración da lugar a una acumulación o reducción de la biomasa total del ecosistema. Normalmente, entre el 85% y el 90% de la energía acumulada en forma de carbono orgánico en un nivel trófico es consumida por la respiración durante la transferencia al siguiente nivel. Por esto, la cantidad de biomasa en niveles tróficos superiores es cada vez menor.

Se pueden establecer cadenas tróficas de materia viva (organismos depredadores) y cadenas tróficas de materia muerta (detritus) en la que la actividad de los microorganismos conduce a la mineralización (producción de CO₂) o la reinserción en el ciclo (formación de biomasa por los microorganismos consumidores de detritus) biológico del material inutilizable.

Los microorganismos son los principales responsables de la mineralización de la materia orgánica de los detritus. Los distintos productos orgánicos tienen diferentes tasas de mineralización por los microorganismos. Así mismo, en la velocidad de mineralización microbiana tiene una gran influencia el pH, temperatura, humedad y grado de aireación del suelo; factores que influyen también el los tipos de poblaciones microbianas que van a desarrollar los respectivos procesos.

Movilización e inmovilización microbiana del carbono

La actividad microbiana puede hacer el carbono inaccesible a los consumidores mediante transformaciones que lleven a la formación de humus (restos de material vegetal difícilmente metabolizable) o a la producción de metano. Así mismo, la conversión de formas de carbono no digestibles (celulosa, materia fecal) en biomasa utilizable es resultado de la actividad microbiana.

3.- Ciclo del hidrógeno y del oxígeno

Son ciclos íntimamente relacionados con el del carbono.

El sitio de reserva principal de ambos elementos es el agua y el ciclo comprende reacciones de oxidorreducción componentes de los procesos respiratorios y de fotolisis del agua.

Actividades microbianas y oxígeno

El metabolismo microbiano está condicionado por la disponibilidad y tolerancia al oxígeno. El nivel de oxígeno en un ambiente puede medirse por el potencial de oxidorreducción del mismo. La actividad microbiana (excepto en el caso de la fotosíntesis oxigénica) tiende a reducir el potencial redox y a dificultar la vida aerobia. Muchos microorganismos pueden continuar su actividad en condiciones anaerobias; pero esto no es posible en el caso de animales.

pH y actividades microbianas

La actividad microbiana causa cambios en el pH del suelo o agua en la que se produzca. Estos cambios en el pH pueden tener efectos selectivos fuertes sobre otras bacterias (no suficientemente acidófilas para tolerar ambientes extremos cuando éstos se produzcan) y tiene efectos químicos sobre la solubilidad de gases en el agua, la disponibilidad de nutrientes cuya solubilidad varía y la concentración de metales pesados en los ecosistemas.

4.- Ciclo del nitrógeno

Fijación del nitrógeno

Proceso de reducción del N₂ atmosférico, no asimilable, a NH₄⁺ asimilable por las plantas y, a través de ellas, por toda la cadena trófica.

La fijación de nitrógeno se produce únicamente por bacterias en condiciones anaerobias y requiere el consumo de una gran cantidad de energía.

La fijación de nitrógeno supone unos 2x10⁸Tm al año (unas 8 veces la producción anual de abonos nitrogenados).

Amonificación

Consiste en la liberación del NH₄⁺ de las moléculas iorgánicas. Es un proceso microbiano producido por microorganismos ureolíticos y por especies que posean desaminasas.

Nitrificación

Proceso en el que ciertos quimiolitotrofos utilizan la energía liberada en la oxidación del NH₄⁺ para sus reacciones metabólicas. Este proceso es muy poco eficiente, por lo que es necesaria la oxidación de una gran cantidad de substrato para que pueda producirse un crecimiento apreciable de este tipo de microorganismos. Por otra parte, el proceso es obligadamente aerobio.

La nitrificación produce un cambio notable en el estado de oxidación del nitrógeno fijado al pasar de forma catiónica (NH₄⁺) a aniónica (NO₃^-). En suelos arcillosos de gran carga negativa, el NH₄⁺ queda retenido con más facilidad, mientras que el NO₃^- no se retiene y pasa a aguas subterráneas con lo que sale del sistema. Un efecto colateral negativo de la nitrificación es que los nitratos son tóxicos para animales ya que pueden dar lugar, entre otros efectos indeseables, a la producción de nitrosaminas y de otros agentes cancerígenos. En ciertas ocasiones, se han utilizado inhibidores de la nitrificación para reducir estos efectos en el suelo.

Desnitrificación

Se produce por la actividad de microorganismos que, en condiciones de anaerobiosis, son capaces de utilizar NO₃^- y NO₂^- como aceptores finales de electrones en procesos de respiración anaerobia. Los productos finales son diferentes estados de oxidación del nitrógeno (NO, N₂O, N₂) dependiendo de la disponibilidad de materia orgánica, de la concentración de nitratos y del pH del suelo.

Este proceso cierra el ciclo del nitrógeno: es una reducción desasimiladora.

5.- Ciclo del azufre

El ciclo comprende varios tipos de reacciones redox desarrolladas por microorganismos:

1.- Ciertos tipos de bacterias son capaces de extraer el azufre de compuestos orgánicos (proceso de desulfuración) que rinde SO₄⁼ en condiciones aerobias y H₂S en condiciones anaerobias.

2.- Bacterias anaerobias respiradoras de SO₄⁼ que producen la acumulación de H₂S hasta alcanzar concentraciones tóxicas.

3.- Bacterias fotosintéticas anaerobias pueden usar el H₂S como donador de electrones en sus procesos metabólicos dando lugar a depósitos de azufre elemental (Sº).

4.- Bacterias quimiolitotrofas que utilizan el H₂S como fuente de energía para la producción de ATP.

En muchos casos se producen asociaciones entre bacterias formadoras y consumidores de H₂S en un sistema balanceado. En todos los caos, el Sº es la forma no asimilable y sólo puede entrar en el ciclo por la acción de algunas bacterias que son capaces de oxidarlo a SO₄⁼.

Drenaje ácido de las minas

En minas de carbón en muchas ocasiones hay una contaminación con pirita (Fe₂S) que se oxida rápidamente en contacto con el aire y por acción microbiana. La oxidación de estos sulfuros puede dar lugar a la producción de grandes cantidades de SO₄H₂ que acidifica el suelo impidiendo todo crecimiento posterior de plantas o de bacterias no acidófilas extremas. Este ácido puede alcanzar el agua de los ríos al escurrir de las pilas de carbón que están sufriendo el proceso.

6.- Otros ciclos

Fósforo

Este ciclo no está sometido a procesos redox porque la forma esencial del fósforo (tanto orgánico como inorgánico) es el fosfato. La actividad microbiana reside en la capacidad de producción de otros ácidos orgánicos que aumenten o disminuyan la solubilidad de los fosfatos en el ecosistema haciéndolos más o menos accesibles a otros organismos.

El fosfato suele ser limitante del crecimiento. Una entrada masiva de fosfatos en el sistema (como ocurre debido al empleo masivo de detergentes fosfatados) aumenta la productividad del ecosistema con lo que la materia orgánica aumenta considerablemente. Cuando esta materia orgánica comienza a descomponerse, se incrementan los procesos de respiración y, por consiguiente, el consumo de oxígeno, lo que genera un incremento de anaerobiosis conocido como proceso de eutrofización.

Hierro

El ciclo de este elemento está asociado a la conversión entre sus formas Fe²⁺ más solubles que las Fe³⁺. Los microorganismos que oxidan hierro (quimiolitotrofos) producen cambios en la accesibilización del elemento a otros miembros del ecosistema.

Calcio

El ciclo biogeoquímico del calcio consiste en variaciones de su solubilidad debido a la formación de compuestos carbonatados más (Ca(CO₃H)₂) o menos (CaCO₃) como consecuencia de la liberación por microorganismos de ácidos orgánicos que desplacen el equilibrio entre ambas formas.

Metales pesados

Los microorganismos pueden cambiar el estado de oxidación o de modificación (metilación,. por ejemplo) de metales pesados de manera que aumenten o disminuyan su toxicidad o su adsorción a las membranas y estructuras biológicas, lo que influye determinantemente en su acumulación a lo largo de la cadena trófica.

Relaciones entre poblaciones

1.- Interacciones entre poblaciones

Relaciones positivas

permiten ocupar nuevos nichos

Relaciones negativas:

eliminar poblaciones poco adaptadas

mantener equilibrio entre poblaciones

proteger las poblaciones de la llegada de especies intrusas

2.- Relación de neutralismo

Resultado: 0/0

Dos poblaciones se encuentran simultáneamente en el ambiente sin que exista relación entre ellas

Ttipo de relación poco frecuente

Se puede producir cuando la densidad de población es baja

no siempre que es baja la densidad de población se produce neutralismo

relaciones a distancia: por ejemplo H₂S

Las fases de latencia favorecen el neutralismo

la baja actividad metabólica de la fase de latencia favorece el neutralismo

las excepciones son entre cuando existen organismos capaces de atacar las fases de latencia de otros

la fase de latencia favorece que no ocupen el mismo nicho dos comunidades difententes simultáneamentes, sino que lo hagan de forma separada en el tiempo

3.- Relación de comensalismo

Resultado +/0

Una primera población modifica el ambiente y favorece el crecimiento de la segunda que, a su vez, no ejerce acción ninguna sobre la primera

ejemplo 1: anaerobios facultativos cuya actividad respiratoria baja los niveles de O₂ y favorece el crecimiento de anaerobios estrictos

ejemplo 2: una infección debilita al huésped de manera que se facilita el estableciomiento de una infección secundaria por un oportunista

ejemplo 3: liberación de factores de crecimiento

ejemplo 4: oxidaciones gratuitas de nutrientes: (sinergismo entre Mycobacterium vaccae y Pseudomonas)

ejemplo 5: hongos coprófagos

ejemplo 6: eliminación de substancias tóxicas por bacterias (ejemplo H₂S)

ejemplo 7: flora de la piel y flora epífita

4.- Relación de sinergismo

Dos poblaciones se favorecen mutuamente de forma no obligatoria

Se denomina también protocooperación.

Resultado +/+

Ejemplo 1: sintropismo (alimentación cruzada) entre E. coli y S. faecalis

Ejemplo 2: formación de la rizosfera en las plantas

efecto de rizosfera

bacteria ® planta: eliminación de H₂S

solubilización de nutrientes

suministro de vitaminas y aminoácidos

antagonismo frente a patógenos vegetales

planta ® bacteria: libreación de factores de crecimiento

Substancias alelopáticas: evitan la invasión del hábitat por especies alóctonas.

5.- Relación de mutualismo o simbiosis

Resultado +/+

Su establecimiento es obligatorio para la adquisición de nuevas propiedades

Motor evolutivo

ejemplo: protozoos en simbiosis con espiroquetas

Ejemplos de simbiosis microorganismo-microorganismo:

ejemplo 1: formación de líquenes por hongos y algas

ejemplo 2: Paramecium aurelia en simbiosis con bacterias para formar las cepas asesinas

Ejemplos de simbiosis microorganismo-planta:

ejemplo 1: fijación de nitrógeno

ejemplo 2 micorrizas

simbiosis entre hongo y planta

el 95% de las plantas forman micorrizas

tipos:

ectomicrorrizas: en robles, hayas y coníferas

endomicorrizas: en plantas herbáceas (patata, trigo, maiz, soja, etc.)

estructuras vesícular-arbuscular

Ejemplos microorganismo-animal

ejemplo 1: insectos que cultivan hongos

ejemplo 2: rumiantes

ejemplo 3: bioluminiscencia

6.- Relación de competencia

Resultado -/-

Exclusión competitiva

7.- Relación de amensalismo

Resultado -/(0+)

Un microorganismo excluye al otro por inhibición

antibióticos

ácido láctico (antagonismo láctico)

8.- Relación de parasitismo

Resultado -/+

Son específicas

Larga duración

9.- Relación de depredación

Resultado +/-

Ejemplo: apacentamiento de los protozoos

microbiologia ambiental

Ecología microbiana

Significado de los microorganismos en el ambiente. El suelo: aspectos físicos, aspectos químicos. Humus. Análisis microbiológico del suelo del suelo. Detección de microorganismos no cultivables. Localización de los microorganismos en el suelo. La atmósfera del suelo; distribución y composición de la microflora del suelo.

SIGNIFICADO DE LOS MICROORGANISMOS EN EL AMBIENTE

El papel de los microorganismos en el ambiente es doble: (1º) suministran los compuestos inorgánicos con una valencia adecuada para que las plantas superiores puedan utilizarlos (ciclos del nitrógeno y del azufre) y (2º) contribuyen a la continua descomposición y mineralización de la materia orgánica en putrefacción.

La actividad de los microorganismos descomponedores es fundamental para permitir el reciclaje de materia orgánica fijada en las plantas superiores: los herbívoros consumen una parte muy limitada de esta materia orgánica porque la relación C:N de esta materia orgánica (alrededor de 200:1) es mucho mayor que la conveniente para los animales (en torno a 20:1).

Otra ventaja adicional de los microorganismos es que ellos mismos se incorporan a los detritus mejorando así la relación C:N (para los microorganismos oscila entre 6:1 y 12:1).

Por otra parte, los microorganismos son indispensables para la descomposición de materia orgánica en ausencia de aire y para la fijación de CO₂ en condiciones de metanogénesis, lo que determina cambios globales importantes en los niveles de oxidación del material orgánico en ambientes anóxicos..

HABITATS DE LOS MICROORGANISMOS

1.- El suelo

Aspectos físicos del suelo: el suelo está compuesto principalmente por (1º) minerales (primarios o secundarios) derivados de la roca madre, que suponen en torno al 50% del volumen; (2º) materia orgánica que representa en torno al 30% del volumen, aunque dependiendo del tipo de suelo puede variar; (3º) aire y agua, que ocupa la mayor parte del volumen restante, y (4º) microorganismos, que pueden representar el 1% del volumen total.

La contribución de los microorganismos a las características físicas del suelo final es importante: los microorganismos ayudan al proceso de fragmentación y transformación química de los suelos y se establecen con rapidez en las superficies recientemente erosionadas con lo que contribuyen al desgaste de la roca. Por otra parte, los microorganismos pueden liberar compuestos químicos al suelo (ácidos orgánicos, agentes quelantes, fenoles, etc.) que contribuyen a incrementar la erosión.

Los procesos naturales de formación de suelo producen horizontes en que se diferencian los estratos.

Aspectos químicos del suelo: la materia orgánica del suelo sufre procesos de oxidación que llevarán a la producción de CO₂ y H₂O. Sin embargo, una parte de la materia orgánica escapa a este proceso de oxidación y se transforma en grandes macromoléculas que no son solubles y constituyen la fracción denominada húmica (o humus). En los suelos que no son totalmente maduros pueden extraerse fracciones solubles por tratamientos suaves; estas fracciones representan probablemente pasos intermedios en el proceso de humificación.

En ciertos suelos puede detectarse una actividad enzimática no despreciable, a pesar de que el contenido proteico del suelo es muy bajo. Esto es más frecuente en ciertos suelos de alto componente arcilloso y probablemente se debe a que la arcilla, debido a su carga eléctrica neta, actúa como un intercambiador iónico reteniendo enzimas procedentes de la descomposición de tejidos y células. Estas actividades enzimáticas son más frecuentes en suelos ricos desde el punto de vista agrícola en los que la composición de arcillas es también favorable.

La fracción orgánica estable de los suelos contiene prácticamente el 90% del fosfato de los mismos, este fosfato no es directamente asimilable por las plantas y quizá se encuentra fuertemente unido a los componentes arcillosos del suelo.

La mayor parte de los polisacáridos del suelo se encuentra en una forma no fácilmente extraíble y probablemente se encuentre asociada a macromoléculas en fase de humificación. Del resto extraíble tiene especial importancia la fracción correspondiente a los exopolisacáridos bacterianos porque su alta resistencia a la degradación les hace especialmente interesantes a la hora de formar los microhábitats porosos en los que viven los microorganismos edáficos.

Humus: es el producto orgánico insoluble en agua que la parte más estable del suelo. Se compone de tres fracciones separables por su solubilidad en ácidos y bases (ácido fúlvico), en ácidos pero no en álcalis (ácido húmico) o insolubilidad en ambos (humina). Probablemente estos productos representan tres grados de polimerización diferentes de la misma molécula que, por otra parte, presenta características químicas que recuerdan a la de la lignina.

El origen del humus es, probablemente, mixto: (1º) ciertos microorganismos producen substancias pardas similares a los ácidos húmicos (Azotobacter spp., Streptomyces spp.), (2º) ciertos hongos pueden producir polímeros fenólicos y (3º) la presencia de arcilla puede ayudar en el proceso de polimerización de los compuestos anteriores.

El humus es extraordinariamente estable y el periodo de degradación de los compuestos húmicos (que varían entre los distintos tipos de suelos) oscila entre los 5 y los 2000 años.

Análisis microbiológico del suelo: los microorganismos edáficos se distribuyen en el suelo de manera no homogénea ocupando microhábitats producidos en los poros de las partículas del suelo. Por consiguiente, los resultados de los estudios de microbiología del suelo representan los promedios de los efectos de los microorganismos que ocupan los diferentes microhábitats.

Los microorganismos del suelo pueden estudiarse utilizando una batería de procedimientos de microbiología clásica que comprenden procesos de enriquecimiento para facilitar la detección de microorganismos poco frecuentes, sistemas de enumeración directa realizando preparaciones microscópicas de cantidades conocidas de suelo que se tiñen con colorantes o agentes fluorescentes específicos, técnicas de siembra en masa, determinación del número más probable, determinación de coliformes y cualquier otro método clásico. Por otra parte, resulta útil la determinación de la biomasa total del suelo por métodos como recuento total y corrección por el volumen celular, pruebas de ATP del suelo (sensible hasta el nivel de 10^-14 g de ATP), método de la fumigación de cloroformo (basado en una eficiencia del 40% para la transformación de materia orgánica en CO₂, y determinación de substancias de grupos específicos. Es también relevante el estudio de la distribución de los microorganismos en el suelo tomando muestras a diferentes niveles.

Hasta ahora no se han empleado todas las técnicas de manera coordinada de forma que no se tienen muchos resultados completamente coherentes sobre los procesos microbiológicos del suelo. En cualquier caso, los estudios preliminares realizados permiten realizar predicciones simples sobre las dinámicas de las poblaciones microbianas del suelo y sobre su influencia en los procesos de descomposición de material orgánico.

Detección de microorganismos no cultivables: todos los métodos anteriores se basan en la identificación y aislamiento de los microorganismos del suelo. Esto es sólo posible cuando dichos microorganismos sean cultivables. Se ha observado que la fracción de microorganismos cultivables representa una fracción muy pequeña del total de microorganismos. Esto puede deberse a dos causas (1º) ciertos microorganismos normalmente cultivables entran en fase en las que no lo son más (por ejemplo: ciertas Pseudomonas que son sometidas a tratamientos con frío o con desecación pasan por fases de no cultivabilidad) y (2º) hay microorganismos que no son cultivables en absoluto con las técnicas actuales.

Cuando se estudia microscópicamente un suelo puede observarse una gran cantidad de formas microbianas que luego no aparecen en los cultivos finales. Cuando los microorganismos son claramente identificables mediante microscopía gracias a tinciones diferenciales o a morfologías características dichos microorganismos pueden ser estudiados in situ; sin embargo, en la mayoría de los casos las variaciones morfológicas son demasiado leves para que los diferentes grupos sean identificables y su estudio individualizado no es factible.

Para estos casos, se ha desarrollado una tecnología basada en el aislamiento de ADN o ARN del suelo y posterior amplificación del material genético correspondiente al ARN ribosomal. Este tipo de estudio permite identificar muchos más microorganismos lo que ha permitido valorar la complejidad real de la microbiología del suelo.

LOCALIZACIÓN DE LOS MICROORGANISMOS EN EL SUELO

Los microorganismos edáficos no se encuentran ocupando todo el volumen interparticular en el suelo sino que se localizan adheridos a la superficie de las partículas del suelo. Esto supone una fracción relativamente pequeña (<1%). El proceso de adsorción de los microorganismos a la superficie de las partículas es complejo y no completamente comprendido: parece ser que las interacciones electrostáticas entre las partículas de arcilla y las paredes celulares bacterianas son de gran importancia; pero no siempre pueden explicarse por interacción electrostática simple la retención de las bacterias por el suelo y hay que considerar otras fuerzas débiles como las interacciones de van der Waals. Por otra parte, en ciertos casos se producen estructuras de los microorganismos que coadyuvan a su fijación al substrato, estas estructuras son del tipo de fimbrias y Pili en las bacterias.

En cualquier caso, la organización de los microorganismos en biopelículas («biofilms») en los suelos es de importancia capital para entender la biología de estos ecosistemas. En las biopelículas se alcanzan concentraciones elevadas de nutrientes fijados que en disoluciones se encuentran demasiado diluidos como para permitir el crecimiento normal de los microorganismos.

Un aspecto importante de la adsorción de los microorganismos por interacciones electrostáticas con los materiales del suelo (lo que explica que suelos orgánicos o arcillosos puedan presentar recuentos microbianos muy superiores a los de suelos arenosos, por ejemplo) es el efecto de tampón que desempeñan las arcilla. Las superficies fuertemente cargadas, como la arcillosa, desempeña un doble papel: (1º) aporta nutrientes para el crecimiento de los microorganismos actuando como intercambiador iónico, lo que incrementa la concentración efectiva de los nutrientes; y (2º) actúa como tampón que permite eliminar o disminuir los efectos nocivos de una excesiva acidificación del microambiente bacteriano del suelo producido por la excreción de ácidos por las bacterias. En este sentido, se ha relacionado en ciertos suelos el predominio de hongos patógenos (Fusarium oxysporum var. cubana, causante de la roña de la banana; e Histoplasma capsulatum causante de la histoplasmosis humana) con los bajos niveles de arcillas de forma que las poblaciones bacterianas estaban desfavorecidas en estos suelos como consecuencia de la acidificación del microambiente, mientras que en suelos más arcillosos el efecto tampón de la arcilla permite que las poblaciones bacterianas predominen y controlen la proliferación de estos hongos indeseables.

La atmósfera del suelo: La difusión del oxígeno está muy limitada por lo que se produce rápidamente una situación de, al menos, microaerofília en el suelo. Como consecuencia de las actividades respiratorias de los microorganismos las concentraciones de CO₂ pueden ser suficientemente altas para dificultar el crecimiento de ciertas formas bacterianas aerobias al mismo tiempo que estimulan el crecimiento de ciertas especies fúngicas que crecen mejor en estas tensiones de CO₂ relativamente elevadas que en las más bajas de la atmósfera normal.

Existen otros gases en el suelo cuyo efecto puede ser variado sobre los microorganismos. Por otra parte, ciertos microorganismos pueden producir gases que tienen importancia agrícola: así, ciertas bacterias y hongos son capaces de producir etileno (C₂H₄) que es un regulador del crecimiento vegetal y a concentraciones relativamente altas (>5ppm) puede inhibir el desarrollo y crecimiento de los nódulos radiculares.

Distribución y composición de la microflora del suelo: Como se ha indicado anteriormente, el aislamiento, recuento e identificación de los microorganismos del suelo plantea problemas de gran complejidad, Por esto, los resultados de los estudios de recuentos de poblaciones microbianas del suelo son de difícil interpretación desde el punto de vista estadístico y, con seguridad, olvidan muchos tipos de microorganismos no cultivables en absoluto.

Se ha intentado en muchas ocasiones realizar estudios sistemáticos de la relación entre la abundancia microbiana y las características del suelo. Como era de esperar, los suelos neutros, húmedos y con gran contenido en materia orgánica presentan recuentos microbianos superiores a los de suelos menos propicios para organismos quimioorganotrofos. Sin embargo, no debemos olvidar que, probablemente, nuestros sistemas de cultivo y enumeración seleccionen preferentemente el tipo de microorganismos que podemos encontrar en estos tipos de suelos. Dentro de un suelo determinado se ha comprobado que los estratos superiores de cada horizonte (A, húmico; B húmico inferior) presentan recuentos bacterianos superiores a los estratos inferiores de cada horizonte. Actualmente no es posible delimitar un límite inferior para la aparición de formas microbianas; por debajo de los estratos profundos, en situaciones de presiones muy elevadas se han podido detectar bacterias y arqueobacterias; asimismo se han podido detectar arqueobacterias en depósitos petrolíferos, aunque la interpretación de estos resultados es complicada por la posibilidad de contaminaciones con organismos de estratos superiores arrastrados a los más profundos durante la perforación.

Se han observado variaciones estacionales en los niveles de las poblaciones bacterianas: en general, los niveles son mayores durante el verano que durante el invierno; lo que es explicable en términos de efecto de la temperatura sobre el crecimiento. Asimismo, se han encontrado incrementos importantes del número de microorganismos durante el periodo de deshielo primaveral. Esto puede ser debido a la accesibilización de los restos orgánicos que han estado congelados durante el invierno y que se liberan a causa de la disgregación física del suelo producida por el deshielo. Un efecto similar a este lo produce el arado del terreno y, presumiblemente, efectos similares se produzcan en cualquier tipo de tratamiento que suponga una mezcla de los componentes de los diferentes estratos edáficos puesto que, de esta forma, las atmósferas anaerobias creadas por la respiración y el agotamiento de los nutrientes orgánicos quedan eliminados o notablemente reducidos. En este sentido, a modo de ejemplo, considérese que la fermentación producida durante un proceso de compostaje puede dirigirse hacia procesos aerobios (bacilos) o anaerobios (enterobacterias) alterando el régimen de volteo del compost, lo que, al variar la disponibilidad de oxígeno, determina las poblaciones bacterianas predominantes.

Desde el punto de vista de los tipos de microorganismos predominantes hay que estudiar varios aspectos: (1º), si consideramos la biomasa, el grupo principal de microorganismos lo constituyen los hongos (Penicillium, Cladosporium, Cephalosporium, Aspergillus). Este tipo de microorganismos no es fácilmente cuantificable en recuentos estándard puesto que, en este caso, se enumeran únicamente las esporas y no la biomasa total y, por otra parte, existe un número importante de especies fúngicas no aislables (hongos micorriza no cultivables). (2º) La mayor riqueza en biodiversidad la presentan las bacterias que incluyen un número muy grande de especies. Como ya se ha indicado en otra parte, hay que considerar que, además de las especies actualmente conocidas (en torno a las 5000) probablemente existe un número aún mayor de especies no cultivables que forman parte de la microflora edáfica. Los grupos principales pertenecen a bacterias Gram-positivas de los géneros Bacillus, Micrococcus y a diversos tipos de bacterias corineformes de los que puede ser un ejemplo Arthrobacter y Nocardia. Son muy importantes en el suelo los estreptomicetos productores del típico olor a tierra húmeda e importantes industrialmente como fuente de metabolitos secundarios entre los que destacan antibióticos. Por último, hay que considerar importante la presencia en estratos anaerobios de bacterias del género Clostridium. Las bacterias Gram-negativas están representadas principalmente por el género Pseudomonas que coloniza una gran variedad de microambientes debido a su versatilidad nutricional. A pesar de su número no excesivamente alto tienen importancia ecológica dos grupos de bacterias Gram-negativas: las cianobacterias, colonizadoras primarias de nuevos suelos y las bacterias nitrificadoras (Nitrosomonas, Nitrobacter), los grupos oxidantes de azufre, bacterias fijadoras de nitrógeno, etc. Finalmente, (3º) se pueden detectar en el suelo especies de algas y de protozoos que no difieren notablemente de las encontradas en medios acuáticos. Sin embargo, en el caso de las algas, su identificación puede ser especialmente difícil debido a que presentan morfologías aberrantes con frecuencia..

Es importante valorar los ritmos de crecimiento microbiano en el suelo. Los estudios más finos realizados sobre la tasa de crecimiento bacteriano en el suelo permiten suponer que, en promedio, el tiempo de generación ronda los diez días. De hecho, se considera que en la mayor parte de los casos las bacterias se encuentran en una fase de latencia permanente (que sería relativamente equivalente a la fase estacionaria o al periodo de adaptación previo al crecimiento exponencial) durante largos periodos de tiempo. Es más: en algunos casos se ha podido estimar que la absorción de nutrientes por los microorganismos del suelo no les permite crecer sino que toda la energía se dirige hacia las reacciones de mantenimiento. En este sentido, el crecimiento de los microorganismos en el suelo se produciría por fases de «estallido» que seguirían inmediatamente a los aportes de elementos nutritivos limitantes.

siembras

Diferentes Métodos de Siembra

-  que es Sembrar: Es el acto de colocar el material microbiologico en el medio de cultivo para promover su crecimiento y desarrollo, y subsiguiente multiplicación.

El resultado de una siembra se llama: Cultivo

· Las siembras pueden ser:

- Primarias: cuando el material es inoculado en los medios por primera vez

- Secundarias: cuando el material a inocular procede de una siembra primaria

Métodos :

1) Siembra por dilución: Se toma el tubo de ensayo con medio líquido, como el caldo simple. Se toma el material a diluir y se siembra en el tubo con el uso del asa  cargada con el material bacteriológico, se agita, con movimientos moderados.

Medio de cultivo: Liquido

Instrumento: Asa

Finalidad: poner la bacteria en suspensión

2) Siembra por estrías en superficie: Se siembra el material en la superficie de el agar inclinado en un tubo de ensayo, allí se extiende por toda la superficie con el asa , previamente esterilizada y cargada con el material a sembrar, haciendo estrías no muy amplias, pero tampoco muy estrechas. Se inicia por la parte más profunda de la superficie inclinada y se termina la estría en la parte más cerca de la boca del tubo.

Medio de cultivo: agar base inclinado

Instrumento: asa

 

3) Siembra por estría por agotamiento: Con éste procedimiento se puede conseguir una buena separación de las colonias y aislarlas fácilmente. Para ello se funde el medio de cultivo, se vuelca en caja de Petri y se deja solidificar. Con el asa previamente esterilizada se toma material de un cultivo heterogéneo y se descarga sobre la superficie del medio formando estrías. Esto puede realizarse de varias formas:

a- Al comienzo se coloca el inoculo, luego se continúa con las estrías. Cuando se quiere obtener colonias muy separadas se puede utilizar dos o tres placas de Petri, para lo cual se repite la operación sin tomar con el asa nuevo material.

b- Se puede dividir la placa de Petri en cuatro cuadrantes; una vez depositado el material en el primero, siguiendo el sentido de las agujas del reloj, se hace una estría luego en el segundo, tercero y cuarto cuadrante sin cargar nuevamente el asa; en el último cuadrante aparecerán las colonias aisladas

c- El inóculo se extiende sobre una pequeña zona de la placa, próxima al borde, se esteriliza el asa y se traza otra estría a partir del depósito y así sucesivamente.

Medio de cultivo: solido en placa de Petri

Instrumento. Asa

Finalidad. Obtener colonias aisladas

4) Por picadura o punción: Con una asa en punta se toma el material que se quiere sembrar y se lo introduce en el tubo, con medio semisólido. Introducir la asa en punta   hasta el fondo, formando un canal de punción, trayecto por el cual la retiraremos luego. Este método se utiliza para estudiar la movilidad de las bacterias.

Medio de cultivo. Semisólido

Instrumento: asa en punta

Finalidad: Estudiar la movilidad de las bacterias

5) Siembra en TSI: (Por picadura y estrías en superficie): el TSI (Triple Sugar Iron) es un medio que contiene glucosa, sacarosa y lactosa, hierro y un indicador que es el rojo fenol.

En este medio sembraremos por picadura y estrías en superficie, como ya conocemos, para estudiar los cambios que ocurrirán en superficie y profundidad. A lo largo del canal se desarrollan los microorganismos, y según lo hagan en la parte superior o inferior del tubo, estarán indicando su comportamiento frente a los azucares, los cambios indican lo siguiente: