MICROBIOLOGÍA AGRÍCOLA

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Emilia Iglesias Torres
hace 7 años
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1 MICROBIOLOGÍA AGRÍCOLA Teórico Unidad Tema 1, 2 y 3 I Grupos microbianos II Metabolismo microbiano 4 III Taxonomía y crecimiento bacteriano 5 IV Ecología microbiana 6 V Degradación de Comp. Orgánicos en suelo 7 VI Disponibilidad de nutrientes para las plantas VII Fijación biológica de nitrógeno 8 y 9 VIII Fertilizantes biológicos IX Degradación de residuos orgánicos 10 X Microbiología del agua 11 XI Microbiología de los alimentos 12 XII Microbiología ruminal

2 UNIDAD N 1 TEMARIO UNIDAD I: Grupos microbianos: Características generales. Célula procariótica y eucariótica. Estructuras de las células procarióticas. Grupos microbianos.

3 MICROORGANISMOS DE INTERÉS AGROPECUARIO Cadena trófica en ecosistemas naturales

4 Cadena trófica en agroecosistemas

5 CARACTERÍSTICAS DE LOS MICROORGANISMOS Tamaño reducido: Superficie de intercambio muy grande. Alto metabolismo (Volumen) -¼. Reducido tiempo de generación. Alta diversidad genética. Distribución muy amplia. Alta variabilidad metabólica.

6 COMPARACIÓN ENTRE CÉLULA PROCARIOTICA Y EUCARIOTICA CÉLULA PROCARIOTA CÉLULA EUCARIOTA Núcleo sin membrana nuclear con membrana nuclear Nucléolo sin con Cromosomas uno simple varios con histonas División celular binaria mitosis Aparato fotosintético membranas cloroplastos Aparato respiratorio membranas mitocondrias Ribosomas 70s 80s Pared celular con mureína con celulosa (plantas) Flagelos unifibrilar polifibrilar Tamaño < 2 µm µm Retículo endoplásmico sin con

7 CELULA PROCARIOTA

9 ESQUEMA DE UNA CÉLULA PROCARIOTA

12 Árbol filogenético de los seres vivos deducido a través de la secuenciación comparativa del gen del ARN ribosomal

13 MORFOLOGÍA Plano de división Diplococo Bacilo Diplobacilos Estreptobacilos Vibrio Estreptococo Tétrade Cocobacilo Espirilo Sarcinas Espiroqueta Estafilococos

14 Cocos Otros Bacilos Apendices bacterianos

15 COCOS DIPLOCOCOS ESTREPTOCOCOS ESTAFILOCOCOS

16 BACILOS DIPLOBACILOS ESTREPTOBACILOS

17 ESPIRILOS

18 CÉLULAS PROCARIÓTICAS: ESTRUCTURAS CELULARES ELEMENTOS COMUNES Pared celular Membranas Mesosomas Tilacoides Vesículas Zona nuclear Cromosoma Ribosomas ELEMENTOS NO COMUNES Plásmidos Flagelos Pilis Cápsulas Pedúnculos Vainas Sustancias de reserva Vacuolas Pigmentos Endosporas

19 PARED CELULAR Función: Forma Protección Regulación osmótica Composición química: Mureína: heteropolímero de glucopéptidos AGA + AAM + TETRAPÉPTIDO (L-alanina, ac. Glutámico, ac. Diaminopimélico o Lisina y D-alanina)

20 Pared celular de bacterias Gram positivas Proteina asociada a la pared Ácido teicoico Ácido lipoteicoico Peptidoglicano Membrana plasmática Fosfolípidos Proteina integral

22 Acidos teicoicos: polímeros de glicerol o ribitol unidos por enlaces fosfodiéster, presentes en las paredes celulares de bacterias Gram positivas, se pueden unir covalentemente al ácido N-acetil murámico o a los lípidos de la membrana plasmática (ácidos lipoteicoicos), proporcionando soporte estructural a la pared celular y además al estar cargados negativamente contribuyen a la carga negativa de la pared celular de las bacterias Gram positivas

23 Pared celular Pared celular de bacteria Gram negativa

24 Pared celular de bacteria Gram negativa Porina Cadenas laterales especificas Lipoproteinas Lipopolisacaridos Membrana externa Capa de peptidoglicano Mureina Membrana plasmática

25 Ácido teicoico Pared celular Peptidoglicano Ácido lipoteicoico Membrana plasmática Pared celular Gram positiva Segmento de lipopolisacarido Lipopolisacárido Pared celular Fosfolípido Pared celular Gram negativa

26 MEMBRANA PLASMÁTICA GLICOLÍPIDOS OLIGOSACÁRIDOS PROTEÍNAS INTEGRALES FOSFOLÍPIDOS PROTEÍNAS PERIFÉRICAS

Lípido constituyente de membrana de arqueas 1) Lípidos derivados de unidades de isoprenos 2) Enlace éter 1 2 3 3) Glicerol Lípido constituyente de

27 Lípido constituyente de membrana de arqueas 1) Lípidos derivados de unidades de isoprenos 2) Enlace éter ) Glicerol Lípido constituyente de membrana de bacterias 4) Ácidos grasos 5) Enlace éster ) Glicerol 7) Bicapa lipídica de bacterias y eucariotas 8) Monocapa lipídica de Arqueas 7 8

28 Mesosomas: Función: Reproducción celular. Estructura: Sistema de membranas planas. Vesículas: Función: Procesos fotosíntesis. Estructura: Esferas membranosas no ordenadas. Tilacoides: MEMBRANAS INTRACITOPLASMÁTICAS Función: Procesos fotosíntesis. Estructura: Membranas planas ordenadas.

29 TILACOIDES EN CIANOBACTERIAS

30 Sin membrana. Cromosoma: largo filamento circular. Replicación (idem a eucariótica). ZONA NUCLEAR

31 DIVISIÓN CELULAR EN BACTERIAS: FISIÓN BINARIA ADN replicación ADN Elongación celular Formación del septo Terminación del septo y formación de paredes Separación celular

32 Libres en citoplasma. 60% RNA + 40% proteínas. 70 s: 50 s + 30 s. Función: síntesis proteica. RIBOSOMAS

33 ADN extracromosómico circular. Genes que codifican para funciones no vitales (especiales). Capacidad para transmitirse de una bacteria a otra (organismos resistentes). PLÁSMIDOS

34 FLAGELOS Función: Movilidad (taxias). Estructura y composición: monofibrilar flagelina (proteína) unido a membrana celular Posición: polar perítrica (lateral)

36 FIMBRIAS Estructura: son semejantes a los flagelos, pero mas cortas y numerosas. Función: sujeción.

37 PILIS Estructura: son semejantes a las fimbrias, pero mas largos y menos numerosos. Función: Sujeción. Participan en proceso de conjugación.

38 CÁPSULAS - VAINAS - PEDÚNCULOS Función: protección adhesión Estructura y composición: Complejo de polisacáridos y polipéptidos (gomas y mucus) No constantes: dependen del medio Cápsula bacteriana

39 SUSTANCIAS DE RESERVA Composición: Polisacáridos. Lípidos. Ac. Polihidroxibutírico. Polifosfatos. Azufre (metabolismos específicos). Proteínas (toxinas).

40 VESICULAS GASEOSAS Función: Flotación Estructura: Rodeadas de membranas especiales, impermeables y resistentes Corte transversal de una cianobacteria mostrando las vesículas de gases PIGMENTOS Función: Protección de radiaciones Fotosíntesis (antibióticos) Composición: Carotenos Bacterioclorofilas Antocianinas Fenacinas, etc.

41 ESPORAS (Endosporas) Función: Resistencia a condiciones nutritivas adversas Estructura: Cromosoma. Protoplasma deshidratado. Envolturas externas: Cutícula Corteza Exosporium Posición: terminal, central. Forma: oval, circular, hinchada.

42 POSICIÓN DE LA ENDOSPORA EN LA CELULA CENTRAL TERMINAL Bacillus cereus Bacillus megaterium Clostridium pectinoborans

43 ULTRAESTRUCTURA DE LA ENDOSPORA BACTERIANA Bacillus cereus Bacillus megaterium Bacillus subtilis

44 ETAPAS DE LA ESPORULACIÓN Condensación del célula vegetativa ADN del ADN División celular asimétrica ADN pared celular membrana plasmática Endospora en formación Invaginación del del septo Formación de de la la pre-espora Síntesis Síntesis de de exosporio; exosporio; formación formación del cortex del cortex entre entre las las dos dos membranas cortex exosporio Incorporación de de dipicolinato de de calcio, deshidratación y y formación de de cutícula cutícula Maduración: desarrollo de resistencia al al calor exosporio cortex endospora libre Lisis de de la la célula célula y y liberación de de la la endospora endóspora

45 DIFERENCIAS ENTRE CÉLULAS VEGETATIVAS Y ESPORAS CÉLULA VEGETATIVA ESPORA Pared celular Gram + Cortex, cutícula y exosporium Ca +2 poco mucho Ac. dipicolínico ausente presente Polihidroxibutírico presente ausente Polisacáridos mucho poco Proteínas poco mucho Actividad enzimática alta baja metabolismo alto bajo o ausente RNA mensajero presente ausente Resistencia al calor baja alta Resistencia a radiaciones baja alta Resistencia a químicos baja alta Tinción con colorantes si técnicas especiales

46 GRUPOS MICROBIANOS

47 INFERIORES (Células procarióticas) Eubacterias Actinomicetes micelio, esporas, saprofíticos y parásitos) Cianobacterias fotosintéticas filamentosas o unicelulares Arqueas Adaptadas a condiciones extremas SUPERIORES (Células eucarióticas) Algas (fotosintéticas, unicelulares o cenocíticas, con cloroplastos) Protozoos: unicelulares, móviles, saprofíticos, fagocíticos) Hongos (cenocíticos, inmóviles, saprofíticos, parásitos) Virus (acelulares, submicroscópicos, parásitos obligados)

48 EUBACTERIAS Gram + o Gram Aeróbicos o Anaeróbicos Heteromórficas

49 ACTINOMYCETES Gram positivas Filamentosas Aeróbicas o anaeróbicas Forman conidios Figura: Streptomyces griseus

50 Cultivo de Actinomicetes en medio Agar Caseína Almidón

51 CIANOBACTERIAS Uni o pluricelulares (filamentosos) Pared celular similar a Gram Baxterias fotoautótrofas oxigénicas (clorofila a, ficocianina y ficobilina) Liberan toxinas al agua como: geosmina y metil-sioborneol Ejemplos de la gran biodiversidad morfológica de las Cianobacterias

53 a Membrana externa b Capa de peptidoglicano c Membrana plasmática d Citosol e Gránulo de cianoficina f Ribosoma g Gránulo de glucógeno h Cuerpo lipídico i Carboxisoma j Ficobilisoma k Gránulo de polifosfato l Vacuola gasífera m Tilacoide n ADN

55 Eutrofización del agua de una laguna debida al exceso de nutrientes

56 ARQUEAS

57 Arqueas metanogénicas presentes en el intestino de rumiantes

58 ALGAS Volvox Scenedesmus Micrasterias Rodophyta: Gracilaria

59 PROTOZOOS Stentor Vorticella Paramecium Unicelulares Sin pared celular Móviles o inmóviles Ameba Predadores Saprófitos Parásitos Didinium

60 HONGOS Hongos unicelulares (levaduras) Hongos pluricelulares (Aspergilus spp.)

61 HONGOS Hifas: a) cenocítica, b) tabicada mononucleada, c) tabicada binucleada

62 Capsómero Cápside Cápside (cabeza) ADN Cuello Cola Fibras proteicas VIRUS DESNUDO Placa basal BACTERIOFAGO Cápside ARN Envoltura VIRUS CON ENVOLTURA

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