LABORATORIO DE BIOLOGIA II DE INGENERIA AMBIENTAL MICROORGANISMOS DE UN AGUA ESTANCADA
PRESENTADO POR: MARYURIS AVENDAÑO RAMIREZ FREDDY DAZA PALLARES ADRIANA GODOY VALERA NASLY ZULUAGA BARRIOS GRUPO: 01 08:00 a 10:00
PRESENTADO A: RAUL PARRA
FACULTAD DE INGENIERIAS Y TECNOLOGIAS TECNOLOGIAS UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR VALLEDUPAR-CESAR II SEMESTRE-2014
INTRODUCCION Tanto lingüística como biológicamente, la raíz de “organismos” es organización. Un
objeto es definido como viviente con base a sus propiedades funcionales, pero no hay que olvidar que se requieren de ciertas propiedades estructurales para realizar dichas funciones. Los organismos presentan una jerarquía en sus niveles de organización. La unidad más pequeña de toda la materia son las partículas subatómicas, el siguiente lo integran los átomos, que a su vez forman combinaciones más complejas llamadas compuestos químicos. En la materia viva estos compuestos forman cuerpos microscópicos y submicroscopicos denominados organelos. Para alcanzar el nivel de vida debe existir el siguiente nivel estructural llamado NIVEL CELULAR , caracterizado por ser capaz de realizar metabolismo y autoperpetuación. La célula se define como la unidad anatómica, funcional y de origen de los seres vivos. Aunque todos los organismos están conformados por una o varias células, estas presentan algunas diferencias. De esta forma se tienen dos grandes tipos de células, las procariotas y las eucariotas. Entre las células procariotas y eucariotas hay diferencias fundamentales en cuanto a tamaño y organización interna. Las procariotas comprenden bacterias y cianobacterias, mientras que las eucariotas forman a todos los demás organismos vivos. El tamaño, la forma y el ordenamiento constituyen las características morfológicas gruesas de las células, las partes estructurales constituyen lo que se conoce como estructura fina. Los procedimientos de tinción, por ejemplo, ponen de manifiesto diferencias entre células microbianas o incluso entre partes de una célula, estas técnicas reciben el nombre genérico de tinción diferencial. Para observar microorganismos vivos y sus características (morfología, color, tamaño real, tipo de movimiento que realiza, entre otros) sin que se generan artefactos que distorsionen la realidad, se realiza un examen en fresco. Este método nos permite observar el microscopio en las condiciones más parecidas a su medio natural, y por tanto, más cercana a la realidad.
OBJETIVOS
Observar la presencia de microorganismos en muestras de agua estancada o contaminada.
Describir las características de los microorganismos más simples conocidos, utilizando la técnica de observación mediante el uso del microscopio compuesto.
MARCO TEORICO LOS MICROORGANISMOS: son aquellos seres vivos más diminutos que únicamente
pueden ser apreciados a través de un microscopio. En este extenso grupo podemos incluir a los virus, las bacterias, levaduras y mohos que pululan por el planeta tierra. Respecto de su estructura biológica y a diferencia de lo que ocurre con las plantas o los animales, esta es sumamente elemental ya que son unicelulares, en lo que sí coinciden con los mencionados es en la individualidad que presentan y ostentan. Algunos microorganismos pueden ser los responsables del deterioro de algunos alimentos, incluso ocasionando graves enfermedades a aquellos que consumieron esos alimentos contagiados de microorganismos non sanctos, pero paradójicamente y por otro lado hay otros microorganismos que resultan ampliamente beneficios y que a propósito son utilizados en la elaboración de algunos alimentos con los objetivos de alargar sus vidas o bien de cambiar las propiedades de los mismos, tal es el caso de la fermentación que tiene lugar a la hora de la fabricación de productos como quesos, yogures y salchichas. Aquellos microorganismos patógenos, es decir, aquellos que provocan serias consecuencias y perjuicios contra la salud, en oportunidad de estar bajo agua se diferencian en tres categorías: las bacterias y los virus que pueden hallarse tanto en aguas superficiales como subterráneas y los protozoos parásitos que únicamente son hallados en las aguas superficiales. Por supuesto cada uno de estos y a través de ellos, resultan ampliamente propensos a la instalación de algún tipo de infección en los seres vivos que habiten. Las bacterias, por ejemplo, son menos persistentes en el daño que los protozoitos dado que su persistencia es menor que la de estos últimos.
Los adultos muy mayores, los jóvenes y los enfermos son los seres humanos más fácilmente atacables por estos, dado que su sistema inmune se encuentra debilitado, estos pueden multiplicarse a piaccere. Asimismo, no es imposible que la infección se extienda a otros seres que no se encuadran en los grupos mencionados, como consecuencia del contacto directo con la mucosa y secreciones del infectado por alguno de estos microorganismos. Características co m unes d e los m icroo rganis m os
Pequeño tamaño
Gran relación superficie/volumen
Relación intensa con el medio
Reacciones metabólicas rápidas
Al ser pequeños el transporte por membranas y difusión celulrar son muy rápidos
Reproducción rápida Algunas bacterias en condiciones adecuadas se dividen cada 20 min. En 3 h la masa de microorganismos se multiplica por 100 Se producen grandes cantidades de microorganismos en poco tiempo en condiciones adecuadas
Alteración del medio. Cambios bruscos y rápidos por desechos del metabolismo
Micro nichos ecológicos. En un volumen muy pequeño puede haber ambientes muy diversos para organismos pequeños
Desarrollan modos de resistencia y dispersión Muchos dispersión aérea o por vectores (enfermedades) Muchos formas de resistencia. Esporas o quistes Sobreviven a grandes profundidades en los sedimentos, cientos de metros y millones de años enterrados
No metabolizan sin agua
TIPOS DE MICROORGA NISMOS
MICROORGANISMOS PROCARIONTES. Bacterias (Figura 1) y arqueobacterias
comparten la mayoría de sus características morfológicas, por lo que la existencia de éstas últimas como grupo diferenciado pasó desapercibida durante mucho tiempo. Las diferencias entre ambos grupos se encuentran sobre todo a nivel bioquímico y, en cierta medida, también ecológico. Entre las características bioquímicas que diferencian a ambos grupos destaca la presencia generalizada de intrones en los genes de las arqueobacterias mientras que en las bacterias son prácticamente inexistentes. Este rasgo de las arqueobacterias es compartido con las células eucariotas, lo que apoya la idea, previamente enunciada sobre la base del análisis de secuencias de algunos genes, de un parentesco evolutivo mayor entre ambos grupos que el que cualquiera de ellos exhibe en relación con las bacterias. Dicho de otro modo: existió un antepasado común de arqueas y eucariontes, que no lo fue de las bacterias. Tal circunstancia constituye un sólido apoyo argumental a favor de la clasificación filogenética que hemos llamado “de los tres dominios”.
Bac terias, Fig ur a Nº1
El descubrimiento de las arqueobacterias se produjo a raíz del interés que suscitaron ciertos microorganismos, hasta entonces considerados bacterias ordinarias, que habitaban en ambientes con condiciones físico-químicas extremas. Algunos de ellos viven en fuentes termales a temperaturas próximas a los 100ºC, otros en aguas con concentraciones salinas 10 veces superiores a las máximas toleradas por la mayoría de
las células. En principio se consideró que este carácter “extremófilo” era una característica
exclusiva de las arqueobacterias, pero pronto se vio que algunas especies de este grupo habitaban en ambientes con condiciones mucho más suaves. Por otra parte también existen bacterias adaptadas a vivir en condiciones extremas. Los microorganismos procariontes han colonizado con éxito todos los ambientes susceptibles de albergar vida que existen en nuestro planeta. Habitan en las aguas oceánicas y continentales, en las partículas de polvo atmosférico y en los suelos de ecosistemas de todas las franjas climáticas. Muchos de ellos se han adaptado a vivir en el interior de organismos pluricelulares con los que han establecido relaciones de parasitismo, comensalismo e incluso de simbiosis. Por otra parte, los microorganismos procariontes han desarrollado muchas y variadas formas de obtener la materia y la energía de su entorno que necesitan para mantener el estado vital. Muchos de ellos, entre los que se encuentran los que habitan en el interior de otros seres vivos, son heterótrofos y obtienen la energía de la oxidación de los compuestos orgánicos que encuentran en el medio en que viven. Entre ellos los hay aerobios y anaerobios. Otros muchos son autótrofos fotosintéticos y un buen número autótrofos quimiosintéticos. Éstos últimos han desarrollado la capacidad de usar como dadores de electrones para sus procesos de biosíntesis, además del agua otras sustancias inorgánicas, como el ácido sulfhídrico, el metano o el hidrógeno, lo que les permite colonizar ambientes prohibidos para otros microorganismos. Además, los autótrofos quimiosintéticos tienen una gran importancia en el funcionamiento de los ciclos biogeoquímicos, ya que son responsables de algunas de sus etapas esenciales, las cuales quedarían bloqueadas en ausencia de ellos. MICROORGANISMOS EUCARIONTES.
Los miembros del antiguo reino protistas, es decir, los eucariontes unicelulares se venían dividiendo tradicionalmente en tres grupos: protozoos, algas unicelulares y hongos unicelulares. Esta división se basaba en ciertas características como la presencia o no de pared celular, la estructura de los órganos del movimiento como cilios y flagelos, y la presencia o ausencia de pigmentos fotosintéticos. En la actualidad los estudios de secuenciación de DNA y de la ultra estructura de distintos componentes celulares han
“dinamitado” por completo el primitivo reino protistas arrojando unas 60 estirpes de
microorganismos eucariontes a las que sólo en unos pocos casos parece posible agrupar en categorías taxonómicas superiores. Parece razonable pensar que cuando los organismos eucariontes evolucionaron, hace entre 1.500 y 2.000 millones de años, a partir de procariontes ancestrales, tuvieron un gran éxito adaptativo colonizando rápidamente multitud de hábitats diferentes. Ello trajo consigo una gran diversificación que ha quedado plasmada en la gran cantidad de estirpes que han llegado hasta nuestros días. Los microorganismos eucariontes presentan, aunque en menor grado que los procariontes, una considerable diversidad de modos de obtener la materia y la energía que necesitan. Muchos de ellos son heterótrofos, entre los que se encuentran algunos que son parásitos de algunos animales. Algunos son parásitos del ser humano y causantes de algunas enfermedades graves. Entre ellos cabe citar el Plasmodium falciparum, agente causante de la malaria, el Tripanosoma brucei gambiense (Figura Nº 2), responsable de la enfermedad del sueño, Entamoeba hystolitica, causante de una de las variedades más graves de disentería. Otros muchos son autótrofos fotosintéticos, como la gran variedad de algas unicelulares que se encuentran formando parte del fitoplancton de todos los mares y aguas continentales del planeta. Par ás it os , Fig u ra Nº 2
IMPORTANCIA Y UTILIDAD DE LOS MICROORGANISMOS.
Además del papel indispensable que los microorganismos desempeñan en el funcionamiento de los ecosistemas y de los ciclos biogeoquímicos, muchos de ellos
presentan por añadidura un interés especial para el ser humano. Analizaremos a continuación algunos ejemplos.
La industria de la alimentación viene utilizando, ya desde tiempos muy remotos, las peculiaridades metabólicas de distintos tipos de microorganismos para obtener una amplia gama de productos. Destaca en este aspecto el uso de microorganismos anaerobios que producen transformaciones en los alimentos a través de la fermentación. Así, ciertas bacterias fermentadoras, que transforman los azúcares de la leche en ácido láctico, son utilizadas para la elaboración de distintos tipos de derivados lácteos como yogures, cuajadas y otros similares. Otras se usan en la producción de encurtidos (coles ácidas, aceitunas, etc.).
Por otra parte, las levaduras, que fermentan los azúcares de distintos productos vegetales dando lugar a etanol y CO2, son ampliamente utilizadas en la producción de una amplia variedad de bebidas alcohólicas y también en la fabricación del pan y productos de repostería.
La industria farmacéutica también se ha beneficiado de la actividad de los microorganismos. Muchos de ellos producen sustancias que resultan tóxicas para otros con el objeto de poder competir más eficazmente a la hora de colonizar un hábitat determinado. Tales sustancias, conocidas como antibióticos, son ampliamente utilizadas en el tratamiento de las enfermedades infecciosas. Entre los microorganismos usados por la industria farmacéutica destacan los hongos filamentosos como el Penicillium notatum, del que se extrae la penicilina.
La obtención de cantidades masivas de enzimas determinados a partir de cultivos bacterianos es otra de las posibles aplicaciones de los microorganismos. Estos enzimas se pueden utilizar, una vez extraídos en distintos procesos a gran escala de las industrias de la alimentación, textil, papelera y otras muchas.
También la industria minera recurre a los microorganismos en el procesamiento de determinados minerales a través de un procedimiento denominado lixiviación microbiana.
En la lucha contra la contaminación también se ha encontrado aplicación a distintos tipos de microorganismos capaces de metabolizar y degradar determinadas sustancias contaminantes. Este proceso, conocido como biorremediación, ha sido
aplicado con éxito en la eliminación del petróleo y sus derivados derramados en episodios de marea negra.
las aplicaciones de los microorganismos en el campo de la biotecnología son muchas y, en parte, todavía insospechadas. Así, en la ingeniería genética se utilizan microorganismos como vectores para transportar e introducir en las células los genes objeto de manipulación.
APARATOS E INSTRUMENTOS Y MATERIALES UTILIZADOS
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Microscopio compuesto
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Pipetas
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Beacker
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Azul de metileno
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Gotero
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Lamina portaobjetos
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Laminillas cubreobjetos
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Papel absorbente o servilletas
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Agua estancada o contaminada (tres muestras de lugares diferentes)
PROCEDIMIENTO Realización de preparación o m on taje húmed o:
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Tome con un gotero agua estancada.
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Coloque la gota de agua estancada sobre una lámina porta-objetos.
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Tome una laminilla cubreobjetos, en posición oblicua, (45 grados) y apoyando una arista sobre la lámina al lado de la gota, déjela caer suavemente.
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Usando el papel absorbente, retire el exceso de agua de los bordes del cubreobjetos.
Manejo del micro scop io:
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Encienda el microscopio.
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Baje la platilla completamente girando el tornillo macrometrico.
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Mirando directamente, no a través del ocular coloque el objetivo de menor aumento 4X girando el revólver. Nunca tomando el objetivo para girar. Si el microscopio se recogió correctamente en el uso anterior, ya debería estar en esas condiciones.
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Tome la lámina con la preparación fíjese que esté completamente seca en la parte inferior.
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Coloque la lámina con la preparación sobre la platina sujetándola con las pinzas. Procure que la preparación quede centrada, girando el tornillo para desplazamiento del carro móvil.
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Gire el tornillo macrometrico en sentido contrario a las agujas del reloj para subir la platina hasta el tope. Debe hacerlo mirando directamente y no a través del ocular, ya que se corre el riesgo de incrustar el objetivo en la preparación.
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Cierre o abra el diafragma hasta una posición intermedia, accionando su perilla en sentido contrario a las agujas del reloj para que la luz no sea ni muy brillante ni demasiado tenue.
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Inicie la observación con el objetivo de 4X. mirando a través de los oculares, separe lentamente el objetivo de la preparación con el tornillo macrometico en sentido de las agujas del reloj, hasta que logre observar la imagen. Cuando se observe algo nítida la muestra, gire el tornillo micrométrico hasta obtener un enfoque fino, anote y dibuje sus observaciones.
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Gire el revólver, coloque el objeto de 10X. gire el tornillo micrométrico para obtener un mejor ajuste. Para un mayor contraste cierre el diafragma y coloque el condensador en la parte inferior. Visualice con el objetivo de 10Xy detalle las estructuras, anote y dibuje sus observaciones.
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Gire el revólver sin desplazar la platina y visualice con el objetivo de 40X. abra un poco el diafragma y suba el condensador a la mitad. Ajuste el enfoque con el tornillo micrométrico y detalle las estructuras, detalle como el campo se reduce y el o los microorganismos se observan mejor, anote y dibuje sus observaciones.
DATOS, OBSERVACIONES Y ANALISIS DE RESULTADOS 1. Cuales micro organism os proliferan comúnm ente en las aguas estancadas. Rta// los microorganismos que más se proliferan en un agua estancada son,
Las bacterias, debido reproducen, muy rápidamente a través de un proceso llamado simple división o bipartición. Las baterías puede obtener diferentes formas: algunas son esféricas y se llaman cocos, otras son alargadas y reciben el nombre de bacilos, también las hay curvadas y se llaman espirilos.
2. Según el nivel de organ ización y la taxon om ía de los m icro org anism os , cuales especím enes logras te identificar en las muestr as de aguas observadas. Rta// En las muestras de aguas observadas se pudo observar estos
especímenes:.
PARAMECIO: Los param ec ios (figura N º3) son protozoos ciliados con forma
de suela de zapatilla (ovalada), habituales es en aguas dulces estancados con abundante material orgánica, como charcos y estanques. Son probablemente los seres unicelulares mejor conocidos y los protozoos ciliados más estudiados por la ciencia. El tamaño ordinario de todas las especies de paramecios es de apenas 0 – 0.5 milimetros.
Paramecio Figura nº3
Vorticella (figura Nº4) Es un género de protozoo, con más de 16 especies conocidas.
Es un microorganismo unicelular ciliado de agua dulce eutrofizada, solitario o en grupos. Su cuerpo es de forma campanular o vesicular, y se une al sustrato con su pedúnculo contráctil. Tiene el aparato oral con una corona de cilios, de varios estratos, y forma una corriente de la cual va extrayendo bacterias que come. Ocasionalmente, pueden contraer violentamente su cuerpo ante estímulos externos.
Anabaena Figura Nº5
Vorticella Figura Nº 4
Anabaena (Figura Nº5 ) es un alga verdeazulada, tan antigua como la vida y como sus
pequeñas compañeras de agua en la Tierra y tan moderna quizá como todos los seres que vengan en tiempos futuros. Ha sabido acompañar al Planeta en sus horas dulces y en los tiempos de convulsión. Extraordinariamente resistente, a pesar de su frágil apariencia, puede vivir en ambientes extremos aguantando heladas intensas y soportando temperaturas superiores a los 70ºC.
3. Cuáles son las consecu encias patológicas para el ser hu m ano al con su mir agua con la presencia de estos micro organism os. Rta// Las afecciones que se propagan por el agua se conocen como "enfermedades
transmitidas por el agua". Sus agentes patógenos son biológicos, más que químicos, y los males que provocan casi siempre son contagiosos. Por lo general, los agentes patógenos pertenecen al grupo de los microorganismos, que se transmiten en las heces excretadas por individuos infectados o por ciertos animales. De forma que estas enfermedades se suelen contraer al ingerirlos en forma de agua o de alimentos, contaminados por esas heces (vía fecal-oral). Los patógenos humanos transmitidos por el agua (tabla Nº1) incluyen muchos tipos de microorganismos tales como: bacterias (tabla Nº 2), virus (tabla Nº3), protozoos o parásitos (tabla Nº4) y, en ocasiones, helmintos (lombrices), todos ellos muy diferentes en tamaño, estructura y composición.
Principales enfermedades transmitidas por el agua Tabla Nº1
Principales bacterias transmitidas por el agua. Tabla Nº 2
Principales virus transmitidos por el agua. Tabla Nº3
Principales parásitos transmitidos por el agua Tabla Nº 4
4. Que precauc iones se deben tener para evitar al máxim o el co ntacto c on e s t o s m i c r o o r g a n is m o s . Rta// las respectivas precauciones que se debe tener en cuenta para evitar el
contacto con los microorganismos en un agua que puede contaminarse en la fuente de suministro, por el ingreso de contaminantes o de algunos microorganismos ( bacterias, virus y parásitos) durante la distribución del agua y
dentro de la vivienda, por el uso de recipientes mal protegidos o por la manipulación insalubre del agua, aún cuando la
fuente se encuentre
razonablemente protegida. Por ello, para ayudar a prevenir las enfermedades transmitidas por agua, deberían tomarse algunas medidas sencillas como:
Hervir el agua hasta que comience a evaporarse.
Desinfectar el agua colocando dos gotas de cloro por litro de agua, durante media hora, antes de su consumo.
Usar la energía solar para la desinfección del agua (comunidades pequeñas).
Lavar las manos después de ir al baño y antes de manipular alimentos.
5. Quéop inión tiene acerca del agua que con sum en muc has perso nas y la posib le presencia de alguno s de estos m icroorg anismo s. Rta// la opinión que se tiene de las personas que consumen el agua con
presencia de algunos microorganismos (como bacterias, virus y protozoos), es que estos se puede multiplicar en el cuerpo y ocasionar enfermedades o dolencias; por lo tanto, no se logra entender porque las entidades públicas encargadas de regular el agua, no hace su respectiva labor de supervisar los manejos y el tratamiento adecuado que se tiene que tener en cuenta para este liquido vital y sea apto para el consumo humano, pero, sobre todo sea para toda la población en general.
CONCLUSIÓN
Con esta práctica se pudo observar que los microorganismos son imposibles al ojo humano, pero, con la ayuda de un instrumento o aparato que nos permita observar esta diminuta vida , como es el microscopio. En el agua pueden existir microorganismos diversos. Estos microorganismos pueden ser utilizados en la depuración de aguas en algunos casos. Además, pueden ser partícipes de la contaminación de dicho agua. La existencia de microorganismos en el agua hace que ésta no sea apta para su consumo humano y sea perjudiciales para la salud humana, lo cual , los más vulnerables son los niños ; es por ello que es muy importante el reconocimiento de estos microorganismos para tratar de realizar procedimientos como futuros ingenieros , para lograr, mejorar la calidad de vida de las personas y tratar de que toda la comunidad obtenga una agua apta para su consumo , sin ningún riesgos alguno.
BIBLIOGRAFIA
Fernández B., Bodega G., Suárez I. & Muñiz E. (2000). Biología Celular
DesdeDefinicionABC: http://www.definicionabc.com/salud/microorganismo s.php#ixzz3BwHFss93
Biología.laguia2000.com
http//www.javeriana.edu.co/facultades/ciencias/neurobioquimica/libros/celu las/moptica.
