MICROBIOLOGÍA AMBIENTAL 1 Fundamentos de la ecología microbiana
1. Fundament Fundamentos os de la ecología ecología mico!ia mico!iana na Toda Todas s las espe especi cies es micr microb obia iana nas s que que se desa desarro rrolla llan n en una una regi región ón son son caract caracterí erísti sticas cas de ese mismo mismo ambien ambiente, te, y están están acomp acompaña añadas das de muchas muchas transformaciones bioquímicas que so n esenciales para las funciones normales del medio. Así los tejidos de animales, vegetales y desechos que se depositan regularmente en la superficie de la tierra son atacados por la microbiota del suelo y transformados en nuevas sustancias del suelo. os microorganismos proveen una continuidad viable entre los constituyentes inanimados del suelo y el mundo vivo.
1. Ecología Ecología mico!ia mico!iana na " el ecosiste ecosistema ma •
Ecología mico!iana
a ecología es una rama de la biología en las que se estudian las relaciones que e!isten entre los organismos y grupos de organismos y el ambiente. a ecología microbiana representa uno de los componentes del sistema ecológico tota, y su estudio incluye la distribución y relaciones de los microorganismos con el ambiente así como las relaciones entre estos y las que sostienen con organismos superiores.
MICROBIOLOGÍA AMBIENTAL # Fundamentos de la ecología microbiana
•
El ecosistema
a ecología tiene dos componentes principales denominados bióticos y abióticos, estos componentes juntos constituyen el ecosistema de una región. "l estudio del ecosistema incluye a organismos con todas las condiciones físicas y químicas.la naturale#a dinámica del ecosistema es aparente cuando se reconocen la diversidad y el alcance de los cambios microbiológicos que suceden. a ecología microbiana es llamada ecología del ambiente, recientemente se ha elevado a un plano de prioridad más elevado porque desempeñan un papel principal en la transformación de desechos humanos e industriales en sustancias reutili#ables, como el fenómeno de reciclo.
#. El genoma como un com$onente del ecosistema a parte medular del concepto de $ar%in en relación a la evolución es. "l fundamento del principio de la selección natural, el cual establece que las condiciones ambientales determinan que tipos &gen'ticos( pueden competir con otros y así los mejor ajustados puede sobrevivir. )ay ecosistemas que permiten a microorganismos mantenerse triunfal sobre otros, mientras est' bien adaptada. *uando se haga alg+n cambio físico o químico q hagan condiciones favorables para el desarrollo de otra especie, la primera dejara su lugar a la mejor adaptada. "sta acción selectiva es posible por la gran diversidad metabólica y fisiológica de los microorganismos.la ecología se debe ver como el estudio de las relaciones entre los caracteres gen'ticos intrínsecos de los organismos y los del medio ambiente.la ecología es el estudio de los fenotipos genomacontrolados en relación con su ecosistema.
#.1Ada$taci%n e&oluti&a "sta forma de adaptación incluye los cambios del genotipo por selección. "stos cambios se producen por inducción y por mutación espontanea.los cambios gen'ticos suceden en los miembros de una especie cuando uno prosperan mejor o puede sobrevivir en un medio particular.
MICROBIOLOGÍA AMBIENTAL ' Fundamentos de la ecología microbiana
#.#Ada$taci%n (isiol%gica o (enotí$ica "sta adaptación representa la respuesta de los microorganismos a los cambios temporales. "sta adaptación se ajusta dentro de los límites del genotipo. "sta adaptación tambi'n se caracteri#a porque ocurren modificaciones en todos los individuos de una población e!puestos a los cambios del ambiente.
#.' Inteacciones Genoma ) Am!iente
#.'.1 Genoma (i*o en am!iente &aia!le a adaptación fisiológica o fenotípica, son posibles muchas variaciones en el ambiente &físicas y químicas(, los organismos deben de ser capaces de adaptarse a estas variaciones para sobrevivir.
#.'.# Genoma &aia!le en am!iente (i*o. Aquí el genoma es el factor variable. "sta variación se efect+a por- mutación &espontanea o reducida(, transducción, transformación y conjugación. os factores e!ternos permanecen constantes.
#.'.' Genoma &aia!le en am!iente &aia!le. a reacción del genoma variable al ambiente variable es una medida de la adaptabilidad del sistema gen'tico.
'. Los Micooganismos + ,u Ca$acidad -aa -oduci Cam!ios os cambios iníciales que producen los microorganismos en el ambiente son las transformaciones del sustrato, agotamiento de alimentos y elaboración de productos finales. as características especiales de los microorganismos que les permiten ser muy activos en los ambientes naturales son
"l gran volumenárea que le proporcionan muy cerca de la superficie de la c'lula.
/u rápido índice de desarrollo.
MICROBIOLOGÍA AMBIENTAL Fundamentos de la ecología microbiana
*apacidad para degradar los compuestos naturales presentes.
. Algunas caacteísticas de los ecosistemas mico!ianos
Tamaño del habitad. los ecosistemas microbianos son diversos en t'rminos de habitad donde están los microorganismos. pueden ser desde el tamaño de una laguna hasta la cavidad bucal del hombre y los animales, esto es como si muchos ecosistemas microbianos e!istieran en un mi croambiante
/uministro de alimento.
/. Asociaciones mico!ianas 0sim!iosis Algunas asociaciones microbianas son indiferentes o neutrales0 otras son beneficiosas o positivas o perjudiciales o negativas. Al inicio "l termino simbiosis 11se refiere a la convivencia mutua de organismos distintos22, despu's tomo significados específicos, es decir, la asociación biológica en la cual los organismos obtienen beneficio. tipos de asociación-
3eutral- neutralismo.
4ositiva o ben'fica- mutualismo, comensalismo.
3egativa
o
perjudicial-
antagonismo,
predatismo.
/.1. •
A,OCIACIONE, NE2TRALE, 3eutralismo.
competencia,
parasitismo
y
MICROBIOLOGÍA AMBIENTAL / Fundamentos de la ecología microbiana
"s cuando dos organismos se desarrollan bien porque mantienen un neutralismo0 no compiten por los alimentos que se encuentran en cantidades limitadas ni se inhiben aunque ocupen el mismo medio.
/.#.
•
A,OCIACIONE, -O,ITI3A,
Mutualismo.
"l mutualismo es un ejemplo de las relaciones simbióticas en la cual cada organismo resulta beneficiado. a forma en que se deriva el beneficio varia. 5na forma de asociación mutualista es la que implica un intercambio de alimentos entre dos especies, fenómeno llamado sintrofismo. "ntre otros tipos de asociaciones mutualistas resultan varios productos metabólicos diferentes de cada una de las especies. )ay muchas situaciones similares en las que la combinación de microorganismos produce resultados diferentes que cuando se trata con cultivos puros.
*iertas condiciones infecciosas manifiestan fenómenos mutualistas. 3o se conoce hasta qu' punto el mutualismo entre los microorganismos es responsable de la enfermedad clínica. "n algunos casos la interacción mutualista es obligatoria. "ste tipo de interdependencia absoluta se puede observar en el laboratorio con mutantes bloqueados gen'ticamente, al grado que cada organismo depende del otro para obtener los alimentos requeridos.
•
Comensalismo
"l comensalismo es la relación entre dos microorganismos en la cual uno se beneficia de la asociación y el otro no se afecta. os organismos comensales obtienen ventaja de hu'sped, el cual, al desarrollarse, produce cambios físicos o fisiológicos en el ambiente que favorecen al comensal.
MICROBIOLOGÍA AMBIENTAL 4 Fundamentos de la ecología microbiana
as asociaciones comensales permiten el desarrollo de especies anaerobias o facultativas en medios que contienen o!igeno libre. os anaerobios se desarrollaran solo si el o!igeno libre se elimina. 4or ejemplo, la transformación en los ciclos biogeoquimicos involucra muchos tipos de microorganismos con diferencias fisiológicas. *ada uno depende de la actividad de otras especies que le proporcionan los materiales para relai#ar las transformaciones.
/.'.
•
A,OCIACIONE, NEGATI3A,.
Antagonismo.
*uando un organismo afecta adversamente el medio en que vive otro organismo, se dice que es antagonista. "stos organismos son de gran importancia practica pues frecuentemente producen antibióticos u otras sustancias inhibidoras que afectan los procesos de desarrollo normal o supervivencia de otros. as relaciones de antagonismo son muy comunes en la naturale#a.
•
Com$etencia.
os organismos que se establecen en el mismo nicho ecológico, es decir, que necesitan de los mismos alimentos y condiciones ambientales, tienen una gran influencia unos a otros. *ompiten por las mismas sustancias. "n algunas situaciones el mejor adaptado predomina o elimina completamente a los otros.en otros casos la competencia se limita al desarrollo de dos microorganismos en comparación al desarrollo que alcan#arían cada uno por su lado.
•
-aasitismo.
MICROBIOLOGÍA AMBIENTAL 5 Fundamentos de la ecología microbiana
"l parasitismo se define como la relación que e!iste entre organismos en la cual uno vive en e!pensas del otro. "l parasito se alimenta de las c'lulas, tejido o líquidos de otro organismo
llamado
hu'sped,
que
com+nmente es inofensivo en el proceso. "l parasito depende del hu'sped y vive en contacto físico y metabólico íntimo con 'l. Todos los
grupos principales de plantas,
animales y microorganismos son susceptibles de ser atacados por parásitos microbianos.
•
6e$edaci%n.
a muerte e ingestión &asimilación( de microorganismos de una especie por los de otra especie se conoce como depredación, la diferencia usual está en que un depredador ingiere de hecho a otro organismo o un parasito solo le roba a otro organismo
