Microorganismos y Medioambiente
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- José Manuel Méndez Sánchez
- hace 7 años
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1 Microorganismos y Medioambiente Inmaculada Fernández Monistrol Departamento de Biomedicina y Biotecnología Universidad de Alcalá
2 Forma de abordar el tema de Microorganismos y Medioambiente Los microorganismos son responsables de la mayoría de las reacciones químicas que ocurren en la Tierra en la actualidad
3 Vamos a considerar que los microorganismos son pequeñas fábricas químicas que transforman los materiales que hay en el ambiente Fuente de Energía Fuente de Carbono y otros elementos Material celular y Energía Productos de desecho
4 PRINCIPALES ELEMENTOS QUE FORMAN LA MATERIA VIVA O H 2 O, compuestos orgánicos, CO 2 y O 2 C Compuestos orgánicos o CO 2 N NH 3, NO 3, N 2 y Compuestos orgánicos H H 2 O, H 2 y Compuestos orgánicos P Fosfatos S Sulfatos, sulfuros, azufre y materia orgánica K Sales de K Material Celular Proteínas ADN ARN Lípidos Membranas Ribosomas Enzimas Etc. Fe Sales de Fe
5 Compuesto químico Luz Cómo obtienen los microorganismos la energía para poder vivir? Quimiotrofía Fototrofía Compuestos orgánicos (glucosa, aminoácidos) Organotrofos (glucosa + O 2 CO 2 + H 2 O) (acetato + SO 4 2- CO 2 + SH 2 (Glucosa ácido láctico) Compuestos inorgánicos (H 2, H 2 S, Fe 2+, NH 4+, etc.) Litotrofos comedores de piedras (H 2 + O 2 H 2 O) Fototrofos (luz)
6 Cómo obtienen los microorganismos el C para formar la materia celular? LUZ Compuestos inorgánicos SH 2, H 2, NH 3, Fe +2 ENERGÍA Compuestos orgánicos ATP AUTÓTROFOS ATP HETERÓTROFOS CO 2 Material celular Material celular CO 2 CARBONo Compuestos orgánicos
7 Podredumbre Patógenos de animales y plantas Reciclado de residuos: compostaje Organotrofos Respiración con O2 Compuestos orgánicos célula CO 2 H 2 O Los animales, Los hongos La mayoría de las bacterias y los protozoos Biorremediación Depuración de aguas residuales
8 Digestor de lodos Rumen de vaca Organotrofos Respiración sin O 2 Compuestos orgánicos célula CH 4 H 2 O Bacterias Arqueobacterias Emisiones de metano en un vertedero Bacterias que respiran Fe +3 y generan electricidad
9 Productores de alimentos fermentados cerveza vino soja vinagre queso yogur pan organotrofos fermentadores Bacterias Levaduras Compuestos orgánicos célula Productos de fermentación
10 Aguas ácidas de minas Aguas sulfurosas. Eliminan sulfuro del ambiente LITOTROFOS COMEDORES DE PIEDRAS Bacterias y Arqueobacterias Geiseres y sulfataras Fuentes hidrotermales
11 Eutrofización Cianobacterias FOTOTROFOS FOTOSÍNTESIS OXIGÉNICA Liberan oxígeno Plantas, algas y bacterias (Cianobacterias) Afloramientos de cianobacterias productoras de toxinas Formación de una atmosfera con oxígeno
12 FOTOTROFOS FOTOSÍNTESIS ANOXIGÉNICA Liberan S y sulfatos Bacterias Thiopedia roseopersicinia. Bacteria púrpura del S creciendo en una fuente sulfurosa
13 ACTIVIDAD DE LOS MICROORGANISMOS EN EL AMBIENTE
14 Son biodegradadores y reciclan nutrientes Los microorganismos oxidan la materia orgánica muerta liberando los bioelementos para que C sean utilizados por otros N Ciclos biogeoquímicos seres vivos. Sin ellos, de la los Tierra elementos estaría llena de cadáveres. Son las transformaciones químicas de los elementos que participan en la materia viva S Fe
15 CICLO DEL CARBONO
16 Cadena alimenticia en el medio acuático
17 Polímeros complejos Celulosa Otros polisacáridos Proteínas Descomposición anaerobia de la materia orgánica Bacterias celulolíticas hidrólisis Monómeros Azúcares, aminoácidos Bacterias fermentadoras fermentación Acetato Propiónico Butírico Succínico alcoholes Acetato fermentación Acetato Bacterias metanogénicas metanogénesis biogas
18 Han participado en la formación de depósitos de combustibles A lo largo de muchos años, los microorganismos han formado el gas metano y otros combustibles fósiles Comunidades de bacterias anaerobias, entre ellas las bacterias metanogénicas, transformaron restos orgánicos del plancton marino y de plantas en metano, petróleo y carbón. Para ello se tomaron su tiempo.
19 Las bacterias descomponen la materia orgánica Son los principales biodegradadores en el medio ambiente Cualquier molécula orgánica natural puede ser degradada por microorganismos Muchas moléculas sintéticas pueden ser también degradadas por microorganismos o agrupaciones de microorganismos Por eso decimos que las bacterias y otros microorganismos Son..
20 Los principales agentes de limpieza del medio ambiente Acuíferos contaminados con compuestos orgánicos e inorgánicos Aguas superficiales contaminadas Vertidos accidentales de petróleo en el mar y las costas Aguas residuales domésticas e industriales La biorremediación es una tecnología que utiliza la capacidad de los microorganismos de degradar y transformar una amplia gama de compuestos con el objeto de limpiar ambientes contaminados
21 Autodepuración de las aguas de un río Autodepuración es la capacidad de un río de recuperar sus características originales después de la llegada de un vertido de residuos orgánicos
22 El río se recupera gracias a las comunidades microbianas que viven en él Los microorganismos viven formando biofilms (biopelículas) sobre el lecho del río Estos biofilms microbianos son el lodo o barrillo mucoso que cubre las piedras
23 Biofilm Bacteriano
24 La actividad autodepuradora de las comunidades microbianas de un río se utiliza de forma aumentada y controlada, en el Tratamiento de Aguas Residuales Las Aguas residuales son líquidos contaminados con materia fecal de origen humano o animal y otras sustancias tóxicas que ha sido recogido de residencias, edificios, comercios, hospitales, instituciones, industrias, granjas. Son de color grisáceo y olor a moho pero no ofensivo.
25 Los Objetivos fundamentales del tratamiento de las aguas residuales son :
26 La protección de la salud pública, impidiendo la transmisión de enfermedades infecciosas por el agua.
27 La protección del medio ambiente, impidiendo la contaminación con sustancias tóxicas de los recursos de agua.
28 Tratamiento aguas residuales
29 Sistema de lodos activados Zooglea ramigera Sphaerotilus natans
30
31 Células de Sulfolobus acidocaldarius sobre la superficie de cristales de S 0 Dibujos de Beggiatoa realizados por Winogradsky Bacterias litotrofas que oxidan el S Depósito de granos de S 0 en el interior de Beggiatoa
32 Fuentes hidrotermales del fondo del océano Thiomicrospira
33 BIOMINERÍA Biolixiviación en minas de cobre
34 Algunos microorganismos causan contaminación ambiental Las bacterias del azufre pueden contaminar el ambiente y estropear materiales La pirita, expuesta al aire en las minas de carbón, es oxidada por Tiobacillus ferrooxidans generando aguas ácidas de minas que contaminan ríos y aguas subterráneas. Las bacterias relacionadas con el azufre corroen metales y cemento
35 CICLO DEL NITRÓGENO
36 Fertilidad del suelo Fijación de Nitrógeno atmosférico
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