Microorganismes mediambient
-
Upload
josep-angel -
Category
Education
-
view
1.040 -
download
1
Transcript of Microorganismes mediambient
Els microorganismes, el medi ambient i la biotecnologia.
Rafael Bosch
Àrea de Microbiologia, Dept. BiologiaUniversitat de les Illes Balears
Els protagonistes.
BacterisFongs
LlevatsVirus
Perquè es defineixen com a microorganismes?
I els hi arribà la fama ..... PATÒGENS
Streptococcus pyogenes
Klebsiella pneumoniae
Virus EBOLA
Els bons de la pel·licula
Microorganismes en simbiosiMicroorganismes en el medi ambient
Microorganismes en biotecnologia
Perquè són importants els microorganismes en simbiosi?
Captació de requeriments nutricionalsCompetència amb microorganismes
patògens
Perquè són importants els microorganismes en el medi ambient?
Presents en nombres molt elevatsUbiqüitat espacial i temporal
Versatilitat metabòlica
ESENCIALS EN ELS CICLES BIOGEOQUÍMICS
Els nombres i els microorganismes
Aire 103 cel/ml Aigua de mar 106 cel/ml Aigua de aixeta 105 cel/ml Sediment marí 108 cel/gr En simbiosi amb l’home
• Pell de l’espatlla 107 cel/cm2
• Aixelles 108 cel/cm2
• Còlon 1011 cel/mlDiversitat elevada
4000 espècies distintes per gram de sediment marí.
Ubiqüitat espacial
Existeixen límits a la ubiqüitat espacial?
NO
La vida procariota a ambients extrems
Ubiqüitat temporal
I en el futur ......
• Deinococcus radiodurans 50000 Gy• Clostridium tetani 2400 Gy• Bacillus subtilis 600 Gy• Salmonella typhimurium 200 Gy• Aspergillus niger 500 Gy• Virus Glosopeda 13000 Gy• Virus Coxakie 4500 Gy• Homo sapiens 10 Gy
......els microorganismes perduraran
Versatilitat metabòlica a bacteris.
Metabolisme: anabolisme + catabolisme
Anabolisme: font de carboniAutòtrofs. CO2 i carbonats. Fotosíntesi.Heteròtrofs. Carboni orgànic.
Catabolisme: font d’energiaFotòtrofs. CO2 i carbonats. Fotosíntesi.Quimiòtrofs. Altres composts químics.
• Quimiolitòtrofs. Composts químics inorgànics.• Quimioorganòtrofs. Composts químics orgànics.
– Respiradors. Reducció total dels composts orgànics.Aerobis. O2 com a acceptador final d’electrons.Anaerobis. Altres acceptador finals d’electrons.
– Fermentació. Reducció parcial composts orgànics.
Els cicles biogeoquímics. Exemple del N.
Perquè són importants els microorganismes a biotecnologia?
Versatilitat metabòlica Simplicitat genètica
•Manipulació genèticaSimplicitat estructuralSenzillesa de manipulació
•Cultiu de microorganismes•Control del creixement
Simplicitat genètica a bacteris.
Senzillesa de manipulació genètica: enginyeria genètica
Conseqüències pràctiques de la clonació. Exemple: producció
enzims.
Represor
Promotor Gen clonat
VECTOR
+ Inductor
IRNA polimerasa
RNAm (Transcripció gen clonat)
Proteïna (Traducció mRNA gen clonat)
Ribosoma
AmbInductor
SenseInductor
Simplicitat estructural a bacteris.
Senzillesa de manipulació: cultiu de microorganismes
El cultiu purDivisió binàriaEl creixement cel·lularProducció de metabolits
• Metabolits primaris• Metabolits secundaris
Cultiu de microorganismes: el cultiu pur
Cultiu de microorganismes: divisió binària (i)
Cultiu de microorganismes: divisió binària (ii)
Metabolits primaris i secundaris (iii)
Con
c ent r
aci ó
Temps
Células
Nutrients
Actinomicina
TrofofaseIdiofase triptófan
Idiofase actinomicina
Trofofase: fase creixement; Idiofase: fase producció
Aplicacions biotecnològiques dels microorganismes.
Alimentació: begudes, làctics i embotits Medi Ambient
• Bioremei i detecció de contaminants• Depuració aigües residuals• Compostatge
Indústria• Producció de biomassa• Bioconversions• Producció de metabòlits: Ex. Alcohol i antibiòtics• Enginyeria genètica i indústria
– Expressió de gens de mamífers: Ex. Insulina– Producció de vacunes– Plantes transgèniques
Alimentació. Exemple del formatge.
Pasteurització de la lletProcessament en cuba (3 hores aprox.):
• Addició de Clorur Càlcic (Agitació pales)• Addició de l’inòcul (Agitació pales)• Addició del quall (Repòs: 45 minuts)• Tall (Agitació lires: 10 minuts)• Eliminar xarigot del gra (Agitació pales)
Entrada a batea, eliminació del xarigot i motllejat
PremsatSalatEixugat i maduració
Medi Ambient. Bioremei.Recuperació físicaDispersió amb emulsificantsActivació poblacions autòctones
+ nutrients
Bioaugment
Medi Ambient. Depuració aigües residuals.
Compostaje
Medi Ambient. Compostatge.
Mesòfil Termòfil Mesòfil
Faseinicial
Faseprincipal Maduració
Sucres i àcids orgànics
Hemicel·luloses
Cel·lulosa
Proteïnes i lípidsBACTERIS
Lignina Materials húmics
CO2
1 2 3 4 8 12 16Setmanes
Perc
en
tatg
e
Biotecnologia i Indústria.
Indústria. Bioconversions.Producció de cortisona per Rhizopus
nigricans.
Indústria. Producció de metabòlits.Producció de penicil·lina per Penicillium
chrysogenum.
Producció d’insulina.
Estratègia A
preinsulina
Estratègia B
Pèptid A
Pèptid B
mRNA
Preinsulina
mRNA
mRNA
Pèptid A
Pèptid BINSULINA
Tractamentquímic
BibliografiaLlibres.
•Madigan MT, Martinko JM, Parker J (1997) Brock Biología de los microorganismos. 8ª ed. Prentice Hall Iberia, Madrid. ISBN: 84-89660-36-0.
•Prescott LM, Harley JP, Klein DA (1999) Microbiología. 4ª ed. McGraw-Hill Interamericana, Madrid. ISBN: 84-486-0261-7.
Pàgines Web de Microbiologia i Biotecnologia.
•The Microbe World (EEUU)
http://www.microbeworld.org/home.htm
•Microbio (EEUU)
http://www.microbe.org/espanol/
•National Centre for Biotechnology Education –NCBE- (UK)
http://www.ncbe.reading.ac.uk
•The European Initiative for Biotechnology Education –EIBE- (UK)
http://www.rdg.ac.uk/EIBE/ENGLISH/INTRO.htm
•Mètodes i Tècniques d’Estudi en Microbiologia (UIB, Illes Balears)
http://www.biodeg.uib.es/MTEMicro/ (Usuari: alumno; contrasenya: micro)