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APUNTES MICROBIOLOGIA
(tema 1)
MICORBIOLOGIA- Ciencia biológica que estudia la función, estructura, desarrollo,
metabolismo, genética, comportamiento, ordenación taxonómica y evolución de los microorganismos, así como la actividad microbiana para su explotación y control.
MICROORGANISMO- toda aquella entidad biológica acelular, u organismo unicelular o
pluricelular, carente de organización tisular, para cuyo estudio se necesita de la metodología del cultivo puro y que escapa a la percepción de ojo humano.
IMPORTANCIA DE LOS MICROORGANISMOS:
- Forma de vida más antigua: primera célula hace 3,8 mma ; la atmosfera era anoxica hasta hace 2 mma ( con metabolismo anaerobio hasta la aparición de células fototrofas productoras de O)
- Distribución muy amplia: Se encuentran en todos los ambientes, la mayoría en las capas más profundas de la corteza terrestre y los océanos
- Constituyen la mayor proporción de biomasa de la tierra : son el mayor reservorio de nutrientes
- Son los principales responsables del mantenimiento de la vida en la tierra: realizan procesos químicos necesarios para la vida de otros organismo, y contribuyen a los ciclos biogeoquimicos
- Efectos sobre los humanos : producen/ protegen de enfermedades, deterioran productos, producen antibióticos y alimentos..
DESCUBRIMIENTO
- Producción de lácteos, vino y cerveza desde el neolítico
- Los descubrimientos va liado al avance tecnológico
- Hipótesis de la naturaleza viva de los gérmenes causantes de enfermedades infecciosas se debe a médicos y naturalistas que desarrollaron su trabajo durante el desarrollo de la ciencia.
ROBERT HOOKE: descubrimiento de la estructura celular de las plantas y descripción de
cuerpos fructíferos de los hongos
ANTOINE VAN LEEUWENHOEK : descubrimiento de los animáculos, bacterias
HIPOTESIS DE LOS MICROORGANISMOS:
- Generación espontanea : a partir de materia sin vida
- Biogenesis : a partir de semillas o gérmenes preexistentes
CIENTIFICOS QUE ABOLIERON LA HIPOTESIS
- (^) Francesco Redi: abolió la hipótesis en animales 1665. Demostró que los gusanos que aparecen en la carne en descomposición son larvas de moscas
- Lazaro Spallazani : comprobó que los animaculos que aparecían en líquidos nutritivos contenidos en frascos previamente recalentados era porque no se cerraba herméticamente
- Louis Pateur : abolió la hipótesis en microorganismos 1861. Basado en: técnicas de esterilización por calor y el descubrimiento de los microorganismos en el aire
PAPEL DE LA MICROBIOLOGIA
- (^) Louis Pateur : descubrió la vacuna contra el carbunco y la rabia; descubrió los microorganismos anaerobios (conceptos de anaerobio facultativo, anaerobio y aerobio) ; demostró que la fermentación láctica, butírica, y alcohólica se debe a los microorganismos y que cada unos de ellos realiza una fermentación.
- Robert Kock :
- Demostración de la teoría microbiana causante de enfermedades infecciosas
- Describe unos postulados que asocian una enfermedad con un microorganismo
- Contribuciones: Cultivo en medio solido (cultivo puro); técnicas de obtención de cultivos puros (aislamiento por siembra por agotamiento) ; técnicas de tinción para mejorar el contraste al microscopio.
- (^) POSTULADOS :
- El mo patógeno sospechoso debe encontrarse en todos los casos de enfermedad y estar ausente en los animales sanos
- El mo debe cultivarse en un cultivo puro
- Las células del cultivo puro del mo aislado debe causar la enfermedad en los animales sanos
- El mo debe ser aislado de nuevo e idéntico al original
- Martinus Beijerink: descubrimiento del primer virus (mosaico del tabaco); aislamiento de las bacterias fijadoras del nitrógenos, reductoras del sulfato y oxidantes del azufre; técnica de cultivo por enriquecimiento
- (^) Sergei Winogradsky: concepto de quimiolitotrofia; autotrofia de bacterias quimilitotrofas ; descubrimiento de bacterias fijadoras del nitrógeno
LA MICROBIOLOGIA COMO CIENCIA
- Lucha contra enfermedades infeccionas : nuevos métodos de prevención diagnostico y tratamiento, búsqueda de nuevos fármacos
- Quimiorganototrofos heterótrofos
- Aerobios y anaerobios facultativos
- (^) Carecen de pared celular
- Importancia: depuración de aguas residuales
ARQUEA Y BACTERIA
En común :
- Tamaño y forma
- Diversidad metabólica
- Cosmopolitas
- Asexual
- (^) Unicelular Diferencias:
- Ambientes en los que viven (arqueas en ambientes extremos)
- Historia evolutiva
- Patogenicidad
- Estructura molecular
VIRUS: Endoparásitos celulares que carecen de estructura celular, compuestos por ADN o
ARN, monocatenaria o bicatenario, lineal o circular y rodeado de una cubierta proteica. La reproducción del virus depende de la maquinaria de la célula hospedadora:
- Ciclo lítico: el virus dirige la síntesis de sus componentes en el citoplasma, originando partículas que desencadenan la muerte y la lisis de la célula
- Ciclo lisogenico: el acido nucleico del virus se introduce en el genoma de la célula y este pasa a sus descendientes cuando se divide.
VIRION: Partícula vírica extracelular
VIRUS ENVUELTO : Está rodeado además de una envoltura formada por lípidos y proteínas
VIROIDE : Partícula subvirica muy infectiva, causante de malformaciones y enfermedades en
platas. Está compuesto por una cadena circular monocatenaria de ARN, plegada en forma de bastón
ARN-SATELITE : Es una partícula subvirica empaquetada en capsides de virus, y solo se
replica en presencia del virus al que parasitan
PRION : Entidad infectiva con puesta exclusivamente por proteínas
TAXONOMIA MICROBIANA : Ciencia que clasifica los microorganismos en taxones,
según sus semejanza filogénicas, genotípicas y fenotípicas
PORPUESTAS DE CLASIFICACION:
- Linneo en el siglo 18 : propone dos grupos: animales ( heterótrofos y móviles) y plantas (autótrofos, fotosintéticos e inmóviles)
- Haeckel siglo 19 : añade otro grupo con organismos unicelulares y pluricelulares sin diferenciación tisular : fungí ( algas, protozoos, bacterias y hongos)
- Whittaker siglo 20 : propone 5 grupos basados en la organización estructural (eucariota y procariota) y en los modos de nutricios (ingestión, absorción y fotosíntesis). Monera (procariotas), protista (eucariotas uni y pluricelulares), fungi(hongos), animales y plantas
- Woese siglo 20 : propone tres grupos basados en la historia evolutiva : 3 líneas filogénicas (dominios); eukaria, archea, y bacteria)
DEFINICION DE ESPECIE : grupos de poblaciones naturales que se cruzan entre si y que
están aisladas a nivel reproductivo conjunto de cepas que presentan un alto grado de similitud en una serie de rasgo genotípicos, genotípicos y filogénicos. (tema 3)
TECNICA ASEPTICA: Conjunto de prácticas y procedimientos utilizados para evitar la
contaminación microbiana de materiales y medios de cultivo estériles, así como de las personas que lo manipulan. Se aplica:
- En el lugar de trabajo ( practicas de limpieza, higiene y desinfección)
- A la transferencia de microorganismos : mantenimiento de un entrono estéril, esterilización del material, y apertura y cierre de recipientes correctamente. Esterilización del asa de siembra : incineración del asa, apertura del tubo, flameado en la boca del tubo, obtención de la muestra, aplicación en el medio de cultivo, flameado en la boca del tubo cerrándolo después, e incineración del asa nuevamente.
TIPOS MORFOLOGICOS PRINCIPALES
- Esférica u ovalada : coco
- Cilíndrica: bacilo
- Curvada o espiral: vibrio y espirilo
VARIANTES DE LOS TIPOS MORFOLOGICOS
- Espiroquetas: helicoidal
- Con yemas y apéndices: hifas y tallos
- Filamentosas
1.1MICROSCOPIO OPTICO DE CAMPO OSCURO
La luz llega a la muestra por los lados, y proporcionan imágenes de estas brillantes sobre un fondo oscuro. Permite visualizar células vivas, estructuras internas de eucariotas, células procariotas y flagelos bacterianos.
1.2MICROSCOPIO DE CONTRASTE DE FASES
Es un microscopio óptico que posee un anillo especial que aumenta la diferencia entre el índice de refracción de la muestra y del entorno. Genera imágenes oscuras en fondo brillante y permite visualizar células vivas de eucariotas y procariotas y las estructuras intracelulares de esta última.
1.3MICROSCOPIO DE FLUORESCENCIA
Es un microscopio óptico que permite visualizar objetos que emiten fluorescencia. Se utiliza luz ultravioleta y se puede distinguir entre células vivas o muertas
2.MICROSCOPIOS OPTICOS CON IMÁGENES 3D
- Microscopio de contraste de interferencia: genera imágenes en 3d, observación de células sin teñir e hidratadas y de estructuras intracelulares
- (^) Microscopio de fuerza atómica: observación de células sin teñir e hidratadas e imágenes en 3d.
- Microscopio confocal : genera imágenes en 3d, tiene gran profundidad de campo, permite observar muestras muy gruesas y observación de células vivas o teñidas con fluorocromos y utiliza luz laser
3.MICROSCOPIO ELECTRONICO
Utiliza haces de luz en vez de fotones para generar imágenes de células y estructuras. La longitud de onda de los haces es más corta.
- (^) Microscopio de barrido: estudio de superficies celulares y de virus. Resolución: 7nm. La imagen es tridimensional en blanco y negro y de gran profundidad de campo, es producida por los electrones reflejados por la muestra al realizar un barrido con una estrecho haz de estos
- Microscopio de transmisión: visualización de estructuras celulares y macromoléculas. Los electrones alcanzan la muestra y la atraviesan. Imagen bidimensional en blanco y negro (tema 4)
TIPOS NUTRICIONALES
- Según la fuente de energía : fototrofos (luz) y quimiotrofos (compuestos químicos); estos últimos se dividen en: organotrofos (compuestos orgánicos) y litotrofos (compuestos inorgánicos)
- Según la fuente de carbono : autótrofos (co2) y heterótrofos (compuestos orgánicos)
PRINCIPALES GRUPOS NUTRICIONALES
- Fototrofos autótrofos : algas
- Fototrofos heterótrofos : bacterias rojas
- (^) Quimiolitotrofos heterótrofos : bacterias oxidantes del azufre
- Quimiolitotrofos autótrofos : bacterias oxidantes del azufre
- Quimiorganotrofos heterótrofos: hongos, protozoos
NUTRIENTES: Sustancias a partir de las cuales las células obtienen energía y sintetizan los
precursores necesarios para mantener sus funciones vitales (crecimiento y reproducción) Tipos:
- Según la cantidad que requieran : Micronutrientes, en grandes cantidades CHOPNS K, Ca.; y micronutrientes, generalmente usado para la actividad enzimática, zinc, cobre y cobalto
- Según la capacidad de la célula para sintetizarlos: Esenciales, son los llamados factores de crecimiento (aminoácidos, base pirimidica y purica y vitaminas) la células carecen de la ruta metabólicas que los sintetiza por lo que es necesario su aporte; y los no esenciales, que no son necesario su aporte ya que las células los pueden sintetizar.
MACRONUTRIENTES
- CHO: constituyen todas la macromoléculas
- N: elemento clave en proteínas, ácidos nucleicos, glúcidos y lípidos
- (^) P: requeridos para la síntesis de ácidos nucleicos por ejemplo
- S: Constituyentes de aminoácidos
MEDIOS DE CULTIVO: Conjuntos de macro y micronutrientes, factores de crecimiento y
otros componentes que permite el crecimiento de los microorganismos
COMPOSICION:
- (^) Peptonas : digeridos enzimáticos
- Agar: polisacáridos de algas marinas
- Extracto : carne...
- Agentes selectivos : inhiben el crecimiento de algunos microorganismos
- Agentes reductores : para eliminar oxigeno
- Compuestos orgánicos e inorgánicos : aminoácidos...
- Fluidos corporales : sangre , plasma
- Sistemas amortiguadores : mantenimiento del pH
MANTENIMIENTO
- Resiembras periódicas en medios generales de mantenimiento
- Congelación
- Liofilizacion
ORGANIZACIÓN ESTRUCTURAL Y FUNCION DE LOS COMPONENTES
CELULARES
- (^) Membrana plasmática : frontera mecánica de la célula, barrera semipermeable selectiva, transporte de nutrientes y residuos, anclaje de flagelo, localización de procesos metabólicos
- Nucleoide : localización del cromosoma
- Plásmidos : resistencia a antibióticos y metales pesados, degradación de hidrocarburos
- Cuerpos de inclusión: almacenamiento de carbono, fosfato
- Vacuola de gas : permite flotar a la célula por hinchamiento
- Ribosomas : síntesis de proteínas
- Endospora : forma de resistencia
- Espacio periplasmatico : contiene enzimas hidroliticas y proteínas de unión para la captura y transporte de nutrientes
- Pared celular : confiere rigidez y da forma a la célula, y protege frente a la lisis
- Capsula : adherencia a superficies y resistencia frente a la fagocitosis
- Fimbrias y pelos : adherencia a superficies, conjugación bacteriana
- Flagelo : movimiento
- Citoplasma : alberga los orgánulos, localización de muchos procesos metabólicos
- Nucleo : centro de control celular, información genética
- Mitocondrias : producción de energía
- Aparato de golgi : secreción de materiales con diversos fines, producción de lisosomas
- Lisosomas : digestión intracelular
- (^) Ribosoma: Síntesis de proteínas
- Retículo endoplasmatico: transporte de materiales, síntesis de proteínas y lípidos
- Cloroplasto: fotosíntesis
- Peroxisomas : oxidación de compuestos celulares diversos
- Vacuolas : almacén temporal, digestión, balance de agua MEMBRANA CITOPLASMATICA DOMINIO BACTERIA Es una bicapa lipidica compuesta fundamentalmente de fosfolipidos en la que se insertan proteínas transmembrana. No contiene esteroles, en cambio está formada también por hopanoides, los cuales le confieren rigidez. La membrana se estabiliza por puentes de hidrogeno, interacciones hidrofobicas, y cationes como el calcio. EN la membrana se encuentran los mesosomas los cuales forman vesículas o túbulos. También tiene unos tipos de enzimas encargadas de la síntesis de lípidos y de la pared celular llamadas bactoprenoles. Por último, la membrana contiene moléculas receptoras especiales encargadas de detectar y responder a sustancias químicas del exterior.
(tema 5.1)
TRNASPORTE A TRAVES DE MEMBRANA
Procesos pasivos: a favor de gradiente, no requieren energía
- Difusión simple
- Difusión facilitada: requiere proteína transportadora, y es poco común Procesos activos : en contra de gradiente, se requiere energía
- Transporte antiporte, simporte, y uniporte (simple)
- Translocacion en grupo
- Sistema ABC ** Tranlocasas: transportadores implicados en la secreción de proteínas
TRANSPORTE SIMPLE
Dirigido por la energía derivada de la fuerza motriz de protones. Solo tiene proteínas transmembrana
TRANSLOCACION EN GRUPO
Participación de proteínas citoplasmáticas y fosforilación de las sustancias transportadoras a partir de fosfoenolpiruvato. Solo se da en procariotas. SISTEMA ABC Proteínas transmembrana, periplasmaticas y citoplasmáticas. S obtiene energía a través del ATP. Además del transportador existe una proteína periplasmatica de unión que reconoce el nutriente y lo cede a la membrana hasta el citoplasma produciendo ATPasa.
ESTRUCTURA MEMBRANA PLASMATICA BACTERIA
Bicapa lipidica formada principalmente por fosfolipidos. También está compuesta por glicoproteínas. En ella se encuentran inmersas las proteínas integrales. Contiene hopanoides,
- Fímbrias y pelos : adherencia a superficies, conjugación bacteriana (transferencia de información)… (tema 5.3)
LA MATRIZ MITOCONDRIAL
Sustancia englobada por la membrana plasmática en la que se encuentran suspendidos el nucleoide, los ribosomas y los cuerpos de inclusión Composición:
- Principalmente agua
- Enzimas implicadas en el metabolismo celular y chaperonas
- Citoesqueleto : posee proteínas homologas a las que forman los tres elementos del citoesqueleto de eucariotas: microtubulos ( tubulinaFtsZ división celular), microfilamentos (actina MreB forma) y filamentos intermedios (crescentina forma). Sus funciones son: participa en la división celular, la localización de proteínas donde son requeridas y la determinación de la forma celular.
NUCLEOIDE
Área del citoplasma que alberga el material genético de los procariotas:
- Visible al m. electrónico y al óptico con tinciones especiales.
- Composición: DNA, algo de RNA y una péquela cantidad de proteínas
- (^) En general los procariotas contiene un único cromosoma, constituido por un circulo de doble hélice de ADN
PLASMIDOS
Moléculas de ADN extracromosomico, circular o lineal, que se replican y transcriben de manera independiente. Sus funciones son conferir ciertas propiedades de adaptación y mejora como nuevas capacidades metabólicas, conjugación
RIBOSOMAS
Estructuras complejas constituidas por proteínas y ARN. Su función es la síntesis de proteínas. Son de menor tamaño en las procariotas. De dos unidades 30S y 50S
CUERPOS DE INCLUSION
Son gránulos de material orgánico o inorgánico acumulados por las células para:
- Disponer de nutrientes de reserva : orgánicas (polisacaridicas, lipidicas o peptidicas) e inorgánicas ( gránulos de azufre, gránulos de polifosfato)
- Compartimentalizar enzimas y pigmentos : carboxisomas ( acumulos de ribulosa 1,5- bifosfato carboxilasas RUBISCO) y clorosomas ( acumulos de pigmentos fotosintéticos)
- Adquirir propiedades que les ayuden a realizar sus funciones vitales : vacuola de gas ( confiere flotabilidad) y magnetosomas (contribuye a la orientación)
1. ORGANICAS
- Polisacaridicas: glucógeno. Son depósitos de carbono y energía y algunos rodeados por membrana no unitaria
- Lipidicas: gránulos de poli-bhidroxialcantos (PHA). Son fuentes de carbono y energía , en baterías y arqueas, rodeados por membrana no unitaria
- Peptidicas : gránulos de cianoficina. Son polipeptidicos largos constituidos por cantidades similares de acido aspargico y arginina. Son reservas de nitrógeno y energía y están presentes en muchas cianobacterias
- (^) INORGANICAS
- Gránulos de polifosfato : son polímeros lineales de fosfato inorgánico y reservas de fosfato para la síntesis de ácidos nucleicos y fosfolipidos
- Granulos de azufre : están producidos por oxidación del SH2 llevada a cabo por quimiolitotrofos y fototrofos anoxigenicos. Son reservas de azufre, ya que cuando se acaba el SH2 el S se oxida para formar SO2-,
CARBOXISOMAS
Contienen la enzima ribulosa 1,5 bifosfato carboxilasa (RUBISCO), implicada en la fijación de CO2. Están rodeados por membrana no unitaria, con forma poliédrica y presentes en muchas cianobacterias y nitrificantes.
VACUOLA DE GAS
Son agregados de un gran número de pequeñas estructuras, huecas y cilíndricas, denominadas vesículas de gas. La pared de las vesículas es de naturaleza proteica, permeable a los gases e impermeable al agua. Confiere flotabilidad a las células y están presentes en muchas cianobacterias, bacterias rojas y verdes.
MAGNETOSOMAS
Son partículas cristalinas constituidas por magnetita por lo cual la bacteria de comporta como un dipolo magnético sometida a campos magnéticos. Stan rodeadas de una membrana no unitaria compuesta por fosfolipidos y glicoproteínas. Se localizan en bacterias acuáticas con concentraciones bajas de oxigeno. Su función es guiar a las células hacia los fondos de ríos y mares donde hay nutrientes.
ENDOSPORA
Son esporas de pared gruesa, inactiva, muy resistente al calor y otros agentes microbianos, que se forman dentro de algunas bacterias por la escasez de nutrientes.
1.SINTESIS DE LA PARED
- En la fisión binaria se sintetiza pared celular durante la elongación y la formación del septo de división
- La localización de la síntesis tiene dos modelos generales
- Coco: una o pocas zonas de crecimiento de la pared, desde la mitad hacia los extremos
- Bacilo: múltiples zonas a lo largo de la célula
“PROCESOS”
- Proteína Mreb : es una proteína integrante del citoesqueleto de células procariotas, la cual se agrega formando una hélice que rota por debajo de la membrana plasmática. Sus funciones son:
- Implica en la forma de las células : solo está presente en forma bacilar
- Dirige los puntos de síntesis de peptidoglucano durante la elongación celular en bacilos : la síntesis se produce en puntos de contacto de la hélice con la membrana // la rotación de la hélice permite que se sintetice pared entorno el contorno celular Peptidoglucano: La síntesis del pentapeptido de glucano se lleva a cabo en el citoplasma, donde se transporta al periplasma por el bactoprenol , que es un alcohol hidrofobico. A continuación, se forman puntos de corte en el peptidoglucano preexistente por autolisinas , que son hidrolasas de enlaces b-1,4- glucosidicos. La inserción del pentapeptido en esos puntos de corte se lleva a cabo por glicolasas. La unió de los peptidos es mediante transpeptidacion , cuyo proceso se inhibe por la penicilina
2.FORMACION DEL SEPTO
Divisoma : es un complejo proteico que dirige la formación del septo y la división celular:
- (^) FtsZ: Proteína del citoesqueleto de bacteria y arquea. Durante el proceso de división forma un anillo en el punto medio de la célula. Después de la replicación y antes de que termine la elongación. La contracción del anillo dirige la formación del septo.
- ZIPA y FtsA : Son proteínas de anclaje del anillo FtsZ a la membrana
- FtsI: Es un transpeptido implicado en la síntesis de peptidoglucano
- FtsK : Implicada en la separación de los cromosomas.
CURVA DE CRECIMIENTO MICROBIANO
Crecimiento microbiano: incremento del número de células de la población
FASES DEL CRECIMIENTO EN UN
SISTEMA CERRADO
- Fase de latencia : periodo de adaptación de los mo al medio y condiciones de cultivo. La duración de esa fase depende del estado y naturaleza del cultivo CAUSAS:
- Inoculo de células viejas
- Inoculo de células alteradas o parcialmente dañadas
- Cambio de medio de cultivo DURACION: Ausente hasta muy larga
- Fase exponencial : periodo de división de las células a velocidad constante CARACTERISTICAS:
- La célula se encuentre en el estado fisiológico más sano
- El tiempo de generación y la velocidad de crecimiento varían según la especie. Estos parámetros dependen de las características genéticas del microorganismo, el medio de cultivo y las condiciones de este
PARAMETROS QUE DEFINEN LA FASE EXPONENCIAL
Numero de generaciones (n ): número de veces que se divide la población en un tiempo determinado
Tiempo de generación (g): tiempo que tarda una población en duplicar su número de células
Velocidad de crecimiento (v): numero de generaciones por unidad de tiempo
N=Nsub02^n* Nsub 0=Numero inicial de células n: generaciones
n= 3,3(log N –logNsub0)g= t/nv=n/t v=1/t
Recuento directo de determinación de células y la determinación de su tamaño. No distingue entre células vivas o muertas, no se puede utilizar con microorganismos filamentosos, confuso con partículas inertes
DILUCIONES SUCESIVAS
Recuento indirecto de número de células. Cultivos con alta densidad de población, solo se cuentan células vivas pero se subestima el número de células
FILTRACION Y SIEMBRA EN PLACA
Recuento indirecto de células, para bajas densidades, distingue en células vivas pero subestima el número de células
MEDIDAS DE TURBIDEZ
Método sencillo, barato y rápido, no se destruye la muestra, pero no distingue entre vivas o muertas (espectrofotómetro) Tema 6.
EFECTOS DE LA TEMPERATURA
La temperatura es uno de los factores que ejerce un mayor control sobre el crecimiento de los microorganismos. Todos los microorganismos tienen temperaturas cardinales, es decir, una temperatura optima, otra máxima y otra mínima a la que pueden vivir Según la temperatura optima a la que crecen se clasifican en:
- Psicrofilos: temperaturas frías 4 grados
- Mesofilos: 39 grados
- Termófilos: 60 grados
- Hipertermofilos : más de 8 grados
PSICROFILOS
La temperatura óptima es igual o menor a 15, la máxima menor de 20 grados y la mínima menor o igual a 0 grados. *PSICOTOLERANTES: La temperatura óptima son de 20-40 grados, pero también pueden sobrevivir en ambientes de cero grados. Hábitats : En ambientes fríos permanentes e incluso congelados, también en ambientes fríos solo en invierno y en artificiales como frigoríficos Microorganismos : Psicrofilos: algas y archea; psicotolerantes: bacterias, hongos… Adaptaciones moleculares a la psicrofilia:
- Producción de enzimas más flexibles que realizan la función catalítica de manera optima en el frio: mayor contenido en alfa hélices flexibles, y beta laminas rígidas;
contenido mayor en aminoácidos polares y menor en hidrófobos; disminución de interacciones entre dominios proteicos
- (^) Los procesos de transporte funcionan óptimamente a temperaturas bajas debido a modificaciones en la membrana plasmática: contenido en ácidos grasos insaturados mayor, facilitando estado semifluido de membrana
MESOFILOS
La temperatura optima es de entre 20-45 grados, la máxima es de 45 grados y la mínima es de 15-20 grados. Hábitats : medios acuáticos y terrestres de latitudes templadas y tropicales. En animales de sangra caliente 8 casi todos los microorganismos patógenos son mesofilos.
TERMOFILOS
Temperatura óptima: 45-80 grados Hábitats: suelos muy expuestos a la luz solar; materiales en fermentación; aguas termales; y artificiales como calderas Microorganismos : casi todos son procariotas
HIPERTERMOFILOS
Temperatura optima mayor de 80 grados
Hábitats: ambientes asociados a fenómenos volcánicos, fuentes termales y fumarolas
Microorganismos: Bacteria y especialmente arqueas Adaptaciones moleculares a la termofilia:
- La estructura de las proteínas y de enzimas se estabilizan por una variedad de medios : sustituciones puntuales de algunos aminoácidos crean estructuras que toleran mejor el calor; mayor cantidad de enlaces iónicos entre aminoácidos ácidos y básicos; empaquetamiento denso del interior altamente hidrófobo mayor resistencia a la desnaturalización; producciones de solutos como diglicerolfosfato que estabilizan la proteínas
- Proteínas de tipo histona estabilizan al ADN
- La membrana plasmática no pierde integridad en altas temperaturas: alto contenido en lípidos saturados; las arqueas hipertermofilas poseen polímeros de isopreno que se une al glicerolfosfato por enlace éter y la estructura de la membrana es una monocapa lipidica.
DISPONIBILIDAD DEL AGUA
Actividad del agua : cantidad de agua disponible para los microorganismos, expresada en términos físicos. “Cociente entre la presión de vapor de una solución o sustancia y la presión de vapor del agua pura en la misma temperatura”
