¡Descarga Micro tema 8 y más Apuntes en PDF de Microbiología solo en Docsity!
TEMA 8.-INFLUÈNCIA DELS FACTORS AMBIENTALS EN EL
CREIXEMENT MICROBIÀ
Molts microorganismes creixen en condicions ambientals bastant moderades. Tot i així, en ambients amb condicions extremes podem trobar també creixement cel·lular. Els que són capaços reben el nom d’extremòfils.
Temperatura i creixement microbià
La temperatura és un dels principals factors ambientals que controla el creixement microbià. Cada tipus de bacteri tindrà les temperatures cardinals determinades, és a dir, el conjunt de mínima, òptim i màxima de les temperatures en les quals pot créixer. Els microorganismes poden classificar-se en grups en funció de la seva temperatura òptima de creixement. Així doncs trobem:
Psicròfils: baixa temperatura (0≤ 10 ≤15°C), ex. Polaromonas vacuolata (4°C)
- Psicròtrofs: baixa temperatura (0-7≤20-30 ≤35°C), ex. Polaromonas vacuolata (4°C)
- Mesòfils: rang mitja de temperatura (15-20≤20- 45 ≤45°C), ex.
Escherichia coli (39°C)
- Termòfils: alta temperatura (45≤55-65 ≤75°C), ex. Geobacillus stearothermophilus (60°C)
- Hipertermòfils: molt alta temperatura (55≤80-113 ≤113°C), ex. Pyrolobus fumarii (106°C)
Baixes temperatures
Produeixen enzims que funcionen de forma òptima en el fred de manera que els hi proporciona més flexibilitat gràcies a què hi hagi més α-hèlix que β-làmines, més aminoàcids polars i menys hidrofòbics, menys enllaços febles i disminució d’interaccions entre dominis proteics. Els processos de transport funcionen de forma
òptima a baixes temperatures gràcies a l’alta contingut d’àcids grassos insaturats a la membrana.
Altes temperatures
Els enzims i proteïnes funcionen de forma òptima a temperatures elevades amb característiques que els proporciona més estabilitat tèrmina. Aquestes característiques són substitucions i canvis en punts claus dels aminoàcids en unes poques localitzacions amb més prolines i l’intervenció de més xaperones; l’augment en el nombre d’enllaços iònics entre aminoàcids bàsics i acídics i un empaquetament altament hidrofòbic de l’interior de les proteïnes per afavorir la resitècia a la desnaturalització en el citplasma aquós; la producció de soluts (di-inositol fosfat, diglicerol fosfat) que ajuden a estabilitzar proteïnes evitant la seva degradació tèrmica; i finalment, proteïnes “histone- like” que establitzen el DNA.
En les seves membranes citoplasmàtiques també tenen una sèrie de modificacions per assegurar la seva estabilitat a la calor. Les modificacions en Bacteria és la presència de lípids rics en àcids grassos saturats, ramificats i de major pes molecular, i en els Archaea tenen monocapes lipídiques en comptes de bicapes i enllaços ester.
Les hipertermòfiles produeixen enzims àmpliament usat en microbiologia industrial, com ara la Taq polimerasa que és usada per automatitzar els passos repetitius en la tècnica de la reacció en cadena de la polimerasa (PDR).
PH i creixement microbià
De la mateixa manera com passava amb la temperatura, succeeix ambel pH. Així doncs, trobem:
- Acidòfils: pH 0 - 5.5 (pH<6), Thiobacillus thiooxidans
- Neutròfils: pH 5.5 – 7, E. coli
- Alcalòfils: pH 8.5 -11.5 (pH>9), Bacillus alcalophilus
Mantenen el pH intern neutre tenint una membrana plasmàtica impermeable als protons amb la síntesi de proteïnes que els protegeixen. Molts microorganismes canvien el pH del medi amb productes de residus àcids o bàsics per neutralitzar el medi més pròxim (buffers al medi).
Efectes osmòtics sobre el creixement microbià
Fa referència a l’activitat hídrica (a (^) W), la qual és la quantitat d’aigua disponible per un organisme. L’activitat hídrica es veu reduïda per la interacció amb soluts a l’interior de la cèl·lula i entra aigua. Aquesta reducció de l’activitat també es fa de vegades per al l’adsorció a superfícies. L’activitat d’aigua d’una solució és 1/100 de la humitat relativa d’una solució. També és igual a la relació de la pressió de vapor de la solució (Psol ) i la de l’aigua pura (Paigua ).
Els cultius anaerobis han d’estar en absència de l’oxigen i això s’aconsegueix amb gerres GasPak o amb cabines per a cultiu d’anaerobis. El primer tracta de posar les càpsules de Petri a l’interior d’una bossa, de manera que la gerra li extreu l’oxigen en un cert temps. Les cabines són caixes que estan tancades hermèticament i al seu interior s’extreu l’oxigen automàticament.
Pressió i radiació i creixement microbià
On podem trobar els microorganismes més resistents a altes pressions es detecten a les grans profunditats marines. Trobem doncs els barotolerants (que toleren entre 1 i 50 atm) i els baròfils extrems (només poden créixer per sobre de les 40 atm).
La radiació que arriba a la terra o que s’hi pot generar de manera artificial perjudica greument a les cèl·lules i no trobem organismes amb resistències en això. Tot i així trobem que hi ha de diferents formes de toxicitat segons el tipus de radiació:
· Radiacions ionitzants (raigs X i gamma): són molt penetrants, provoquen mutacions, causen un dany directe a les macromolècules, produeix les formes reactives de l’oxigen i els seus efectes són letals.
· Radiació ultravioleta: provoca dímers de timina covalents en el DNA inhibint la replicació i funció del DNA, provocant un efecte mutagènic.
· Llum visible: gens tòxica però per als que fan la fotosíntesi corren el perill de què es fotooxidin generant singlets d’oxigen que és molt reactiu i pot destruir la cèl·lula.
