Algunas preguntas sobre los microorganismos
1.¿Cómo sabemos que en un ambiente natural existe una diversidad microbiana sin aislar y cultivar los microorganismos que contiene? Rta/: sabemos que una diversidad microbiana son todos aquellos microorganismos los cueles sin ellos un ecosistema y/o ambiente no podría llegar a existir en sí, es decir, son esenciales para la diversidad biológica. Dichos microorganismos son los responsables de funciones únicas en los ciclos biogeoquímicos (fijación del nitrógeno, nitrificación, desnitrificación, fijación quimiolitotrófica del dióxido de carbono, formación de metano, reducción de sulfatos), en la formación del suelo, en la regulación del clima, en la composición atmosférica (incluyendo los gases invernadero) y la descomposición de materia orgánica. Entonces sabemos que en un ambiente natural existe una diversidad microbiana sin aislar y cultivar los microorganismos que contiene cuando podemos notar estos fenómenos en un ambiente. Como por ejemplo cuando en el suelo vemos la descomposición de la materia orgánica. Un ejemplo podría ser en un bosque húmedo cuando vemos como las hojas de los árboles se “pudren”, cuando en realidad lo que pasa es que se está descomponiendo ya que hay una diversidad de microorganismos sin aislar en ella (la hoja), pero pero ¿cómo así sin aislar?, esto se se refiere a que es una comunidad de bacterias que no se pueden llegar a identificar, a esto se refiere que sea sin aislar. No se puede llegar a identificar por la cantidad excesiva que hay de estos microorganismos. También se puede llegar a ver esto cuando el suelo empieza en un proceso de formación. Para ser más exacto lo explicare con un ejemplo. En un territorio que se incendió por cualquier motivo, después de un tiempo este lugar empieza “regenerarse”. Es decir, en otras palabras aquí hay una diversidad microbiana sin aislar y cultivar que está actuando como apoyo y asistente en dicho ambiente.
2.¿Cómo se podría distinguir por simple observación microscópica un microorganismo fotótrofo de otro quimiótrofo? Rta/: los microorganismos fotótrofos o fotosintéticos Son microorganismos autosuficientes que aprovechan la luz solar y el calor del suelo como fuentes de energía para sintetizar las sustancias beneficiosas generadas por la segregación de las raíces, materia orgánica o gases nocivos (como el sulfuro de hidrógeno). Estos microorganismos se pueden llegar a sintetizar con sustancias útiles como lo son ácidos nucleicos, aminoácidos, sustancias bioactivas y azúcares. Entonces los microorganismos fotótrofos se podrían llegar a distinguir distinguir por simple observación si añadimos una de estas sustancias (ácidos nucleicos, aminoácidos, sustancias bioactivas y azúcares.) y si vemos que el microorganismo (la bacteria) responde responde a esto, quiere decir que es un microorganismo fotótrofo. Un microorganismo quimiótrofo son organismos que obtienen su energía metabolizando compuestos orgánicos producidos por otros organismos y como los microorganismos
fotótrofos aprovechan la luz solar y el calor del suelo como fuentes de energía para sintetizar las sustancias beneficiosas generadas por la segregación de las raíces, MATERIA ORGANICA o gases nocivos (como el sulfuro de hidrógeno) entonces podría llegar a distinguirse por simple observación microscópica un microorganismo quimiótrofo de otro fotótrofo ya que los fotótrofos sintetizan sustancias beneficiosas generadas por la segregación de materia orgánica, entonces los quimiótrofos empezarían a obtener su energía de la dicha materia orgánica de los fotótrofos. En conclusión los fotótrofos aprovechan la luz solar y el calor del suelo como fuentes de energía para sintetizar las sustancias beneficiosas generadas por la segregación de materia orgánica y aquí los microorganismos quimiótrofos empezarían a obtener su energía metabolizando estos compuestos orgánicos que son producidos por los microorganismos fotótrofos. Entonces se distinguen estos microorganismos cuando vemos que un microorganismo se empieza a sintetizar con sustancias útiles como lo son ácidos ácidos nucleicos, aminoácidos, sustancias bioactivas y azúcares, este sería el microorganismo fotótrofo y el microorganismo quimiótrofo lo notaríamos porque el empezaría a metabolizar los compuestos orgánicos producidos por el microorganismo fotótrofo.
3.¿Cuál es la funcion de la bacteriorrodospina en halococcus? ¿ y de la halorrodospina? Rta/: La función de la bacteriorrodopsina en Halobacterium, Halobacterium, consiste en permitir a la bacteria atrapar energia luminosa y convertirla en energia quimica la cual a su vez se utiliza para mantener la vida y otras de sus funciones.
La bacteriorrodospina La bacteriorrodospina “bombea” protones al exterior de la bacteria halobacterium y al equilibrarse estos, otra proteina, la ATP ATP sintetasa, sintetasa, sintetiza ATP.
Por otra parte la halorrodopsina permite al microorganismo utilizar la energia luminosa para generar gradientes cloruro respectivamente. en ambos casos
4.¿Qué propiedades tienen en común natronococcus y halonococcus?, ¿Qué propiedad importante es diferente en ambos? Rta/: estos microorganismos cuentan con propiedades en común ya que son de la misma familia HALOBACTERIACEAE. dichas propiedades que estos microorganismos son tienen en común son: -En ambos hay dependencias por altas concentraciones de sal. -ambos microorganismos son considerados como halófilos por excelencia. -son halófilos como se dijo pero lo son obligados, requiriendo en general concentraciones de NaCl mayores de 1,5 M para crecer. -ambos se encuentran en ambientes salinos. -la pared celular de ambos miembros está formada por subunidades de glicoproteínas que requieren NaCl para mantener su estabilidad estructural. estructural. -poseen una membrana plasmática propia de los organismos organismos del Dominio Archea. Los natronococcus tienen crecimiento optimo en un 22% de NaCl mientras los halonococcus lo hacen en un 32% de NaCl…esto para nosotros sería lo más importante refiriéndonos a la diferencia entre los dos ya que con esta diferencia de porcentaje varía la ubicación de cada uno, es decir, no podemos encontrarlos encontrarlos a ambos en un mismo lugar ya que este lugar contaría con dicho porcentaje de NaCl siendo más favorable para uno que para otro. Un ejemplo puede ser en un ambiente salino con un 33% de NaCl, aquí los microorganismos natronococcus no podrían llegar llegar a crecer ya que su rango es es de 8%-30% de NaCl pero para los microorganismos halonococcus este lugar sería perfecto ya que su crecimiento óptimo es de 32% de NaCl. https://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/16041/1/tesis_vanesabautista.pdf
5.¿como se produce la sintesis ATP en los metanógenos?
Rta/: Los metanógenos son autótrofos arqueobacterias que utilizan la respiración anaeróbica para la síntesis síntesis de ATP ellos para dicha síntesis síntesis utilizan CO2 tomado de su entorno de crecimiento como el sustrato de carbono para el crecimiento. Ellos usan algunos CO2 como agente oxidante de una cadena de transporte de electrones que, por un mecanismo quimiosmótico, mantiene un gradiente iónico transmembrana electroquímica que alimenta la producción de ATP. El agente reductor que impulsa la cadena de transporte de electrones es hidrógeno, también tomado del entorno de crecimiento. Este hidrógeno es el producto final de residuos del metabolismo de otros microorganismos heterótrofos.
Los metanógenos utilizan este hidrógeno y este proceso mantiene una presión parcial de hidrógeno rebajado en el retículo- rumen. Algunos de la producción de hidrógeno microorganismos heterótrofos muestran patrones alterados de metabolismo, ya de uso metanogeno del hidrógeno que producen. Este proceso es importante ya que se encuentra en el corazón corazón de algunas de las relaciones que se caracterizan syntrophic mejor visto en el retículo- rumen y y se conoce como " transferencia de hidrógeno entre". Este fenómeno es importante debido a la utilización de hidrógeno por los metanógenos reduce la presión parcial de hidrógeno de los retículo-rumen y esto altera el patrón de metabolismo de hidrógeno "donantes " especies asociadas syntrophic. Esto es debido a que estos organismos tienen hidrogenasas hidrógeno y minúsculas. Subir o bajar la presión parcial de hidrógeno en su entorno de crecimiento determina sus vías de fermentación y por lo tanto afecta a su producción de ATP que afecta a su crecimiento. La ecuación muestra la reducción del CO2 por H2 para producir metano. Esta reacción redox sostiene la respiración anaeróbica que permite la producción de ATP.
El metano producido por la reducción del dióxido de carbono se pierde desde el retículorumen por eructos. Es una pérdida de alimentación de carbono porque el rumen no tiene bacterias metanotrópicas y el anfitrión de rumiantes no puede utilizar este gas . El metano perdido de esta manera es una razón por metanógenos contribuyen a la baja eficiencia de conversión alimenticia del rumiante anfitrión.
6. Estudios moleculares han puesto en manifiesto que muchas macromoleculas de las archea tienen mayor homologia con la de varias eucariotas que con las especies de bacterias. Explicar este hecho.
Rta/: Las archeas son un grupo de microorganismos de microorganismos unicelulares unicelulares que al igual que
las bacterias, las bacterias, son de morfología procariota (sin núcleo, morfología procariota (sin núcleo, ni en general, orgánulos general, orgánulos membranosos internos), pero que son fundamentalmente diferentes a éstas, de tal manera que conforman con forman su propio dominio propio dominio y reino. Aunque estas tengan estas similitudes con las bacterias, estudios moleculares han puesto en manifiesto que muchas macromoléculas de dichas archeas tienen mayor homología con la de varios eucariotas que con las especies especies de bacterias y esto se debe a que las arqueas poseen genes y varias rutas varias rutas metabólicas que son más cercanas a las de los eucariotas, en especial en las enzimas las enzimas implicadas en la transcripción la transcripción y la traducción. la traducción.
Hay hipótesis como la de Woese que argumento que las bacterias, las archeas y las eucariotas representaban tres linajes evolutivos distintos que divergieron muchos millones de años atrás de un grupo ancestral de organismos. Otros argumentaron que las arqueas y eucariotas surgieron de un grupo de bacterias. Cavalier-Smith propuso el clado neomura para representar esta teoría; neomura significa “paredes nuevas” y hace refer encia a la teoría de que las arqueas y los eucariotas hayan derivado de bacterias que(entre otras adaptaciones) sustituirían las paredes de peptigoglicano por otras glicoproteínas. Según Woese, como arqueas y bacterias no estarían relacionadas más estrechamente unas con otras que con los eucariotas, se propuso que el término "procariota" no tendría sentido evolutivo auténtico y habría que desecharlo por completo. Sin embargo, muchos biólogos evolutivos creen que en el sistema de tres dominios se exagera la diferencia entre las arqueas y las bacterias, y sostienen que la transición más drástica se produjo entre Prokaryota entre Prokaryota y Eucariota (sistema de dos imperios), imperios), este último de origen más reciente por eucariogénesis eucariogénesis y como resultado de la fusión endosimbiótica de por lo menos dos procariotas: dos procariotas: una una arquea y una bacteria. En otras palabras las archeas y las eucariotas evolucionaron de un ancestro en común, dicho ancestro fue una bacteria. De esta bacteria podría decirse que salieron dos especies de microorganismos y tiene sentido que estos dos microorganismos (eucariotas y archeas) tengan propiedades en comunes y que exista una mayor homología entres las archeas y las eucariotas. Es como dos hermanas mellas de una madre que al paso del tiempo cada una adquirió propiedades y/o características diferentes pero aun cuentan con varias de estas características en común que le permiten una homología por lo menos mayor que con la madre que en este caso sería la bacteria.
7.¿como consigue el thermoplasma que su membrana soporte soporte condiciones tan hostiles? Rta/: lo que sucedes es que Thermoplasma es un género de arqueas que pertenece a la Thermoplasmata, que prosperan en ambientes ácidos y alta temperatura. Thermoplasma son anaerobios facultativos y respiran utilizando azufre y carbono orgánico . No contienen una pared celular pero en cambio contienen una MEMBRANA única compu esta principalmente de un tetra- éter lipoglicano que contiene lípidos atípica tetra- éter archaeal unido a una de glucosa y oligosacárido que contiene manosa . Este lipoglicano es presumiblemente responsables de la estabilidad ácida y térmica de la membrana Thermoplasma.
8: como consiguen los hipertermófilos que macromoléculas tales como proteínas y ADN no se destruyan por el calor? , explica como se da la estabilidad térmica de estas biomoléculas.
Rta/: La estabilidad de lípidos, proteínas y ADN es esencial para la vida de estos organismos, por esto vamos a explicar las peculiaridades que les permiten resistir a estas temperaturas extremas sin sufrir daños.
Analizando las secuencias de AA de sus proteínas podemos observar que son prácticamente iguales a las de otros organismos mesófilos. Estudiándolos con detalle podemos detectar mínimos cambios en la secuencia de AA que implican un plegamiento de la proteína algo diferente, lo cual nos lleva a afirmar que su conformación espacial es lo que le confiere la termorresistencia. También actúan como estabilizadores de proteínas ciertas sustancias como el diinositol-P y o termosomas como los de Pyrodictium occultum. Con respecto al ADN ¿cómo no se separan sus hebras a esta temperatura? Existen tres motivos principales: -La presencia de grandes cantidades de 2,3-difosfoglicerato potásico, sustancia que evita la desnaturalización del ADN. -Incremento del porcentaje de guanina citosina. -El mecanismo de Girasa Reversa( un tipo de DNA topoisomerasa), el cual introduce vueltas positivas en la cadena de ADN lo que también lo hace más resistente a la desnaturalización térmica. -Además de los anteriores mecanismos existen otras proteínas implicadas en la protección del ADN.
9: ¿que atributos de los hipertermófilos les hace excelentes modelos de las formas de vida que existieron en la tierra primitiva?
Podemos encontrar hipertermófilos con adaptaciones a diferentes factores ambientales como pueden ser, la acidez, la alta salinidad, la baja salinidad, bajos potenciales redox en los sistemas hidrotermales submarinos, etc. Por esto estos organismos desarrollan, como se cita más tarde, características que los hacen resistentes a estos factores. Como el medio de las fuentes hidrotermales submarinas tiende a ser un medio bastante ácido nos centraremos en acidófilos extremos y acidófilos moderados principalmente. Existe la hipotesis de que los ancestros primigenios de los microorganismos actuales eran hipertermofilos cuya temperatura optima de desarrollo era superior a la de ebuyicion del agua, puede darse el caso de que hubiesen sido la unica vida que lograra perdurar fuera la que hubiera permanecido en la prufundidades con aguas a altas temperaturas gracias a las chimeneas hidrotermales ahí presentes
10.¿por que es improbable que existan hipertermófilos capaces de crecer a 250°C?
Es improbable ya que Las células vivas están hechas de bloques de construcción similares. Muchos de estos bloques de construcción son sensibles a las altas temperaturas. Por ejemplo, las enzimas son un tipo de proteína que ayuda a catalizar reacciones químicas dentro de las células vivas. Una enzima, o más generalmente una proteína, se compone de una larga cadena de moléculas llamadas aminoácidos. Esta cadena de aminoácidos se pliega entonces para hacer una macromolécula tridimensional. Muchas veces el calor provoca deformaciones o destrucción completa del plegamiento tridimensional de estas macromoléculas, haciendo cosas como enzimas inútiles. El ADN también puede ser desnaturalizado por altas temperaturass; los enlaces de hidrógeno que mantienen las dos hebras de ADN se rompen juntos, haciendo que el ADN se rompa en cadenas simples. Por otra parte, las membranas que rodean las células vivas pueden experimentar efectos negativos debido a la alta temperatura, resultando a menudo que la bicapa lipídica se desgarra. En conclusion es improbabl e que existan hipertermófilo capaces de crecer a 250°C ya ya que estos cuentan con una estabilidad de temperatura minima, optima y una maxima. Entonces macromoleculas como el ADN por ejemplo que llega a una comprension de temperatura maxima de 150°C es imposible imposible que sea capaz de crecer a 250°C ya que pierden su nivel de cohesion, es decir, se separa y se desestructura. d esestructura.
