Clase de Microbiologia Del Ambiente o Ecologia Microbiana

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Clase de microbiología del ambiente o ecología microbiana. Ecología microbiana En general E.M. es la parte de la ecología de la población, se estudia las interrelaciones entre los microorganismos, entre ellos mismos con otros organismos en los que habitan y con el ambiente que los rodea. Formándose una triada ecológica agente ambiente Hospedador. (Hospedador agente) General características ecosistema Microbiano: capacidad del microorganismo de transformar el ambiente, adaptación y mutación de los microorganismos para subsistir en estos ambientes (resistentes), tamaño del hábitat, suministro de alimento (el mas importante), diversidad de especies microbianas (mientras mas hay mas competencia habrá), por consiguiente todos los microorganismos pelean por su espacio. Dinámica de la s poblaciones: lo que los microorganismos producen hacia otros, sistemas de comunicación (quórum sensing) Capacidad de M.O para transformar el ambiente Cambios en el ambiente ejemplo transformar sustrato donde habitan si agotan el sustrato se agota el alimento y elabora producto final contaminante (dañino) Característica para desarrollar su actividad de transformación ambiental: Volumen v/s Área: Área grande de contacto (con sustrato que facilita la acción enzimática). Que sean mas competitivas (agente tuberculosis tiempo generacional alto vs E. coli. No hay competencia bacteria que se reproduce mas rápido tiene mas chance) Rápido índice de desarrollo. Adaptación mutación de los M.O Para que ocurra debe tener capacidad de adaptarse a los cambios ambientales eje Ph. Se acomodan a cambios temporales (ambientales) mediante adaptación FENOTIPICA (en presencia de Inductor) que es limitado por el GENOTIPO. (Hay ciertos genes que se despiertan de acuerdo al sustrato que este lo necesitan para activarse antes ya visto) Condiciones ambientales determinan diferentes tipos genéticos de M.O puedan competir con otros Los mejor ADAPTADOS sobreviven. (Los que tengan la carga genética apropiada ejemplo hongo que tenga la capacidad de degradar materia Orgánica)

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Clase de microbiología del ambiente o ecología microbiana.

Ecología microbiana

En general E.M. es la

parte de la ecología de la

población, se estudia las

interrelaciones entre los

microorganismos, entre

ellos mismos con otros

organismos en los que

habitan y con el ambiente

que los rodea.

Formándose una triada

ecológica agente

ambiente Hospedador.

(Hospedador agente)

General características

ecosistema Microbiano:

capacidad del

microorganismo de

transformar el ambiente, adaptación y mutación de los microorganismos para subsistir

en estos ambientes (resistentes), tamaño del hábitat, suministro de alimento (el mas

importante), diversidad de especies microbianas (mientras mas hay mas competencia

habrá), por consiguiente todos los microorganismos pelean por su espacio.

Dinámica de la s poblaciones: lo que los microorganismos producen hacia otros,

sistemas de comunicación (quórum sensing)

Capacidad de M.O para transformar el ambiente

Cambios en el ambiente ejemplo transformar sustrato donde habitan si agotan el

sustrato se agota el alimento y elabora producto final contaminante (dañino)

Característica para desarrollar su actividad de transformación ambiental: Volumen v/s Área: Área grande de contacto (con sustrato que facilita la acción

enzimática).

Que sean mas competitivas (agente tuberculosis tiempo generacional alto vs E. coli. No hay competencia bacteria que se reproduce mas rápido tiene mas

chance) Rápido índice de desarrollo.

Adaptación – mutación de los M.O

Para que ocurra debe tener capacidad de adaptarse a los cambios ambientales eje Ph.

Se acomodan a cambios temporales (ambientales) mediante adaptación FENOTIPICA

(en presencia de Inductor) que es limitado por el GENOTIPO. (Hay ciertos genes que se

despiertan de acuerdo al sustrato que este lo necesitan para activarse antes ya visto)

Condiciones ambientales determinan diferentes tipos genéticos de M.O puedan

competir con otros Los mejor ADAPTADOS sobreviven. (Los que tengan la carga

genética apropiada ejemplo hongo que tenga la capacidad de degradar materia

Orgánica)

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M.O pueden crecer a lo largo de una amplia gama de temperatura (neisseria

monocytogenes puede generar distintos cuadros clínicos a distintas temperaturas), pero

su efectividad metabólica no será la misma a cambios de temperaturas extremos.

(Cambios físicos o químicos cuando se acaba el alimento y ahí los genes paran la

generación de ciertos tipos de enzimas etc. lo que es adverso para un M.O puede ser

favorable para otro).

CAPCIDAD ADAPTATIVA esta entre los limites del genotipo y M.O siempre tiene la

temperatura optima (características fenotípica no necesariamente tiene que ser heredada,

pero las características de autoperpetuación es heredable)

Fenotípica del momento; Genotípica que perdure en el tiempo para su

sobrevivencia.

Adaptación evolutiva

Cambio genotípico, debe haber cambio en el genoma y puede ser por mutación o por

intercambio genético (transducción, transformación, conjugación implica cambio

evolutivo). Es el paso de cierta resistencia entre los mismos microorganismos.

Adaptación fisiológica fenotípica

Cambio temporal, bajo ciertas circunstancias se expresa algo que antes no había m

genotipo debe permitir cambiar ciertos genes delimitado por GENOTIPO

Ocurre en todos los individuos expuestos a un cambio (altas temperaturas) listeria

monocytogenes a 37 °C inmóvil y a 25 °C móvil.

Dinamia de la población

M.O prospera Solo si hay nutrientes y agua, lo mínimo, que la temperatura sea

apropiada presión hidrostática apropiada.

Tamaño del hábitat

Laguna o estanque no es lo mismo, general el estanque es condición mas restringida no

hay intercambio de agua no hay mucho nutriente agotamiento de nutrientemuerte

de algunos M.O crecimientos de otros M.O (algas)

Rizosfera: condición que se establece intercambio entre la tierra y atmosfera

Microhabitat: boca, dientes de animales, tronco caído, intestino faringe, nariz.

Diversidad de especies microbianas

1 gramo de suelo contiene 1x10¨9 M.O, se conoce solo el 1% de las especies de M.O

que se conocen. (De total que hay en el planeta) 4200 descritas.

Asociación microbiana en ecosistemas

Siempre se establecen relaciones entre M.O, pero estas se producen también con otros

organismos mayores.

Relación de simbiosis vivir juntos

Comensalismo se beneficia del M.O de lo que hace y no le causa daño(microbiota)

MutualismoBeneficio mutuo( E. coli sintetiza vit.K)

Parasitismo no ayuda en nada y causa daño.

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ANTAGONISMO

Dos seres de distintas especies se relacionan y uno de ellos se perjudica.

Ejemplo Pseudomonas aeruginosa produce pigmento e inhibe germinación de

Aspergillus terreus (bacteria v/s hongo).

Staphylococcus aureus produce sustancias antifúngicas contra aspergillus terreus (contras sus hifas las atrofia)

Penicillium produciendo ATB contra staphylococcus.

Garnedela vaginalis se controla por la acides de la vagina que es producida por el lactobacillus.

NEUTRALISMO

Nadie se ve afectado, no compiten ni por espacio ni por nutriente.

Simbiosis mutualista

Estresptococcus cremosis y Estreptococcus lactis cuando crecen junta producen

mayor cantidad de acido láctico que cuando crecen separadas.

E.coli y enterococcus faecalis juntas producen putrecina(ornitina putrecina)

Liquen (hongo con alga) no puede crecer hombro sin alga y viceversa.

Planta-microbio: rhizobium convierte nitrógeno gaseoso(atmosférico) en una

forma que puede ser utilizado por las plantas

Animal-microbio: microbiota beneficia el tracto intestinal producción vit.K.(E.coli)

PARASITISMO

Especie que vive a expensas de otro microorganismo produciendo daño.

Ejemplo los fagos.

En el suelo M.O ocurre que contribuye a formación de materia orgánica

(ac. carbónico ac. orgánico disuelven rocas.)

Controla disponibilidad de muchos nutrientes importantes para las plantas, porque

los M.O del suelo comandan esa posibilidad y todo lo que sea M.O suele hacen que

la tierra sea fértil o no.

Pueden existir varios cientos metros bajo tierra y se pueden extender( ejemplo: se a

establecido cuando hay un caudal y la vivienda esta cerca del río la letrina nunca se

pone río arriba sino que río abajo(flujo abajo) asumiendo que la casa saca agua del

río, puesto que los M.O se filtran en la tierra.).

Materia orgánica en el suelo

Su origen bacterias hongos liquen musgos y plantas que crecen sobre los minerales

y rocas erosivas.

Donde no se encuentra en el DESIERTOmateria Orgánica no hay M.O no hay.

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Ciclo de los elementos

Ciclos de la materia y flujote energía en los ecosistemas

Energía solar es la vital para poder comandar todos los procesos metabólicos y esta

comanda:

Ciclo del agua, ciclo del oxigeno, ciclo del nitrógeno, ciclo del carbono, ciclo del

fósforo

Ecosistemas

1. Organismos productor elaboran compuesto orgánicos plantas árboles

(C.H)

2. Descomponedores materia orgánica cae degradan (bacteria hongo)

3. Consumidores consumen materia orgánica o productos de los

productores(animales)

4. Factores físicos interfieren luz agua gases

5. Factores bióticos tiene que ver con la vida, plantas animales bacterias y

hongos actúan como productores consumidores o Descomponedores

(plantas productores C.H, animales grandes consumidores.)

Descomponedores saprofitos

Se alimentan de materia orgánica (hongos principalmente), agentes necesarios para

el retorno al ciclo (componentes principales azufre, cobre, nitrógeno) lo logran

por los M.O Descomponedores. SaprofitosCierra ciclo de los elementos.

Planta producen animal consume hongos descomponen y se vuelve al ciclo.

Ciclos biogeoquímicos

Describen las interrelaciones del microorganismo con el medio ambiente.

Ciclos de la materia:

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Tenemos por un lado los autótrofos, que tienen la capacidad de producir sus propios

materiales (como las bacterias fotosintéticas) y por otro lado tenemos los

heterótrofos que se alimentan de los autótrofos (aquí estamos nosotros los animales,

las bacterias, los descomponedores)

Ciclo del nitrógeno

El nitrógeno forma parte de las macromoléculas más importantes en el organismo

vivo, porque forma parte de las proteínas. Por ello es tan relevante para la vida de

los organismos.

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Actividades que se deben llevar a cabo para que se utilice el nitrógeno:

1) Que se fije

2) Que se amonifique

3) Que se nitrifique

4) Luego que se desnitrifique

5) Luego se asimila.

El nitrógeno se encuentra en la atmosfera como gas (N2) que es demasiado estable, por

ello es muy difícil que un organismo por medio de la respiración lo pueda convertir en

proteína. También hay nitrógeno en la tierra orgánica (como en la tierra de hoja) donde

se encuentra de manera utilizable por la planta, no así el de la atmosfera, como amonio.

Las formas utilizables del nitrógeno es como amonio, nitrito y nitrato que son solubles

en agua.

Y eso es lo que hacen las bacterias fijadoras de nitrógeno: llevan el nitrógeno

atmosférico a formas como amonio, nitrito o nitrato.

El 78% del nitrógeno se encuentra en la atmosfera, pero lamentablemente no es

utilizable en su totalidad, por ello hay desnutrición, porque hay escasez de proteínas por

poca disponibilidad de nitrógeno (África).

Algunos ejemplos de bacterias que son capaces de fijar el nitrógeno son el Rhizobium,

Azotobacter, hongos y algunas cianobacterias, que lo fijan y lo convierten en amoniaco

por ejemplo. Luego las Nitrosomonas lo convierten en nitritos, posteriormente a esto

viene el proceso de nitrificación, en donde actúa una bacteria llamada Nitrobacter, que

transforma los nitritos en nitrato. Finalmente por un proceso de asimilación lo adquieren

los M.O. e incluso ese nitrato puedo ser descompuesto de nuevo por desnitrificación

bacteriana por Bacillus y Pseudomonas que retornan el Nitrógeno a la atmosfera.

En el paso donde se asimila, es donde los organismos que necesitan ese nitrógeno lo

adquieren, como por ejemplo las plantas y lo liberan cuando se descompone o cuando

los animales la consumen.

Los mismos animales pueden estar de cierta forma liberando nitrógeno y por un proceso

de amonificación lo devuelven a la tierra.

Ejemplo de bacterias que producen la fijación de nitrógeno

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Ciclo del Fósforo

El fosforo activo se encuentra en el suelo y agua en forma de fosfato. El fosfato es una

molécula inorgánica insoluble, por lo tanto los organismos deben transformarla a alguna

forma que sea soluble y asimilable.

El fosfato es importante en el metabolismo porque forma parte de compuestos de muy

alta energía como el ATP.

El fosforo en general solo está presente en el suelo, por la minería, en animales por la

alimentación ingresa y luego vuelve a la tierra por la excreción. Es un ciclo que se

genera de manera terrestre.

Ciclo del carbono

El carbono por una parte lo adquieren las plantas como CO2 del agua o del aire y luego

por fotosíntesis lo convierten en otros productos (azucares).

El segundo proceso, cuando los animales se alimentan de esos mismos vegetales y por

lo tanto transforman esos azucares en CO2. Por lo tanto retornan el CO2 a la atmosfera.

En tercer lugar, las bacterias se encargan de desintegrar los vegetales y devuelven a la

atmosfera el carbono. O sea, alguien produce carbono y el otro lo degrada.

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Ciclo del Azufre

Es importante por el tema de las lluvias ácidas, por la generación de productos

sulfurados, por la contaminación, por la quema de madera, que por lo general tiene alto

contenido de azufre. Lo que hace es generar sulfatos y estos en contacto con el agua

forma ácido sulfúrico, que es el que le da la acidez a la lluvia. Por ello se genera un

cambio de pH en el suelo, y al cambiar este pH cambia la microbiota del suelo y hace

que algunos microorganismos ya no estén, y al no estar hay poca producción de

nitrógeno, etc.

Los volcanes en general también producen mucho azufre.

Aquí está el tema de la lluvia acida. Revisar!!

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Ciclo del oxigeno

El oxígeno, es obviamente elemental para vida de los organismos. Se adquiere

directamente por respiración y se genera por el proceso de fotosíntesis.

RELACION ENTRE PARASITO Y HOSPEDERO

Patógeno oportunista Es un MO que puede formar parte de la microbiota pero que

bajo det. Circunstancias se vuelve patógeno.

Por ejemplo, E. coli puede estar produciendo vitamina K en el intestino pero otra

variedad de E.coli puede producir cuadros diarreicos, o infección urinaria e incluso

meningitis. Esto es muy común en inmunodeprimidos.

Patógeno obligado (primario) siempre está en contra de su hospedador. Por ejemplo

Salmonella Tiphi o pestis.

Su presencia en el humano va a generar un cuadro clínico si o sí. No forman parte de la

microbiota.

Patogenicidad capacidad de producir un daño. Por ejemplo enfermedad.

Virulencia grado de patogenicidad. Indica cuan dañino es el patógeno.

Infectividad es la capacidad de entrar, sobrevivir y multiplicarse por parte de ese

microorganismo. Va produciendo un cuadro clínico

Toxigenicidad capacidad de producir toxina (endo o exo).

Hospedador cualquier organismo que permite el crecimiento de otro organismo.

(Planta, animal, humano)

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Enfermedad el hospedador es dañado de alguna forma u otra por un microorganismo

Infección cualquier situación en que el MO se establece y crece produciendo un

daño. Produce signos y síntomas

¿De qué va a depender que un microorganismo produzca una enfermedad?

1) De la virulencia de ese parasito

2) Del número de gérmenes ( si yo como 10 Vibrio colerae no me va a producir

enfermedad, pero si como millones, sí)

3) Resistencia del hospedador (sistema inmune)

Etapas de la enfermedad infecciosa

1) Periodo de incubación (toda enfermedad tiene un periodo de incubación, que es

aquel que va entre el ingreso del MO hasta que se empiezan a producir los

primeros síntomas). Por ej.: Vibrio colerae tiene un periodo de incubación de 1-

3 días. Es tremendamente relevante para diferenciar las bacterias de las

patologías. Todos los agentes tienen periodos de incubación específicos.

2) Periodo prodrómico. Es un periodo bastante corto, donde aparecen los

síntomas iniciales como malestar y dolor general. Como “decaimiento”.

3) Periodo de estado clínico (estado) Puede ser subclínico, donde se ven signos y

síntomas evidentes. Como tos, estornudo, fiebre, etc. Leucocitos aumentan o

disminuyen. Hay transmisión de enfermedad.

4) Periodo de convalecencia (recuperación). Signos y síntomas cesan. Pero paciente

se vuelve vulnerable a infección por agente secundario.

5) Periodo de latencia

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La enfermedad transmisible es causada por un agente específico, conocido, o alguno de

sus productos tóxicos (toxinas) que se producen por transmisión de una fuente (o

reservorio) a un hospedador susceptible.

Una fuente o reservorio puede ser agua, alimento o animales y pájaros.

Todas las enfermedades transmisibles son infecciosas pero no al revés. Es decir, hay

enfermedades que no se transmiten de persona a persona.

La enfermedad infecciosa es un conjunto de manifestaciones clínicas producidas por

una infección. Esto supone que la bacteria este invadiendo y/o multiplicándose e un

hospedador susceptible.

Las enfermedades infecto-contagiosas son las infecciones que se transmiten por

contacto directo de persona a persona. Por ejemplo, SIDA, hepatitis B.

El tétano no es una enfermedad contagiosa, porque lo va a producir solo la persona que

contrajo el tétano.

Infección se refiere al proceso en el cual hay invasión y/o multiplicación de ese Mo

en ese hospedador.

Colonización presencia de un agente en la superficie pero que no hay respuesta

tisular inmunitaria frente a él. Por ejemplo, la microbiota.

El conjunto de estos tres sistemas va a producir enfermedad.

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El agente Cualquier MO capaz de producir una enfermedad infecciosa.

Características: (intrínsecas) tamaño, forma, composición química, comportamiento en

el hospedador, comportamiento frente al medio (resistencia, adaptación).

Fuente de infección cualquier persona, animal u objeto donde se ubica el agente y

puede pasar al hospedador. Puede ser reservorio (hombre, animales) o ambiente (es una

fuente pero no un reservorio porque no se puede multiplicar).

Reservorio humano: tenemos un humano enfermo que está estornudando. Entonces se

sabe que el posee el agente causante de la enfermedad.

Humano portador: estando el agente en el hospedador no produce cuadro clínico. Por

ejemplo los portadores del VIH.

Puede ser temporal o crónico.

Reservorio animal: animales enfermos o portadores. Cuando se transmite a humanos es

una zoonosis.

Puerta de salida: el aparato respiratorio, aparato digestivo, piel (herpes), placenta, tracto

genitourinario.

Mecanismo de transmisión: mecanismo por el cual el agente se transmite desde la

puerta de salida del reservorio a la puerta de entrada del hospedador.

Transmisión directa: directa desde la fuente hay pasaje del agente y se produce el

cuadro clínico. (La mayoría).

Transmisión indirecta: tiene que haber un eslabón intermediario para que llegue al

hospedador. Por ejemplo, fomites (materiales e implementos)

Contacto directo: tacto, beso, relaciones sexuales, laceraciones en piel permiten la

entrada de hongos, mordeduras.

Vectores: pueden ser mecánicos o biológicos. Moscas, aire, agua, leche.

Puerta de entrada: conjuntivas, ap. Respiratorio, ap. Digestivo, genitourinario, heridas,

mordeduras.

Hospedador: individuo blanco del agente donde se desarrolla la enfermedad. Edad,

estado nutricional, condiciones de vida y trabajo, susceptibilidad genética, estado

inmunitario.