III. NOCIONES DE MICROBIOLOGÍA

III. NOCIONES DE MICROBIOLOGÍA

Los microorganismos que existen en el medio ambiente se encuentran en ríos, lagunas, mares, en suelos cultivados por agricultura o forestación, en suelos naturales e incluso en desiertos. Un aspecto sorprendente para los no expertos en microbiología es la extraordinaria capacidad de los microorganismos ambientales para desarrollarse y reproducirse en condiciones extrañas para la vida. Existen tipos de bacterias que son capaces de vivir en géiseres (a temperaturas muy altas) o en la Antártida (a -15 0C), con poca disponibilidad de agua en desiertos, en salares, en el fondo de los océanos o en presencia de compuestos tóxicos como las aguas de drenajes mineros. Estas situaciones se pueden explicar por la gran versatilidad metabólica de las bacterias, las que pueden emplear como fuente de energía y nutrientes diversos compuestos químicos sobre la base de hierro, azufre, manganeso y otros inorgánicos y una diversidad de compuestos orgánicos naturales e incluso artificiales como polímeros, pesticidas, petróleo y derivados. La descomposición de desechos orgánicos y sedimentos sobre los suelos no sería posible sin la actividad de microorganismos especializados. Sin ellos dichos desechos se acumularían, ocasionando un grave problema ambiental y la detección del ciclo de la vida, debido a que los productos metabólicos de estos desechos son nutrientes para otros organismos.

Algunos conocimientos del comportamiento de los microorganismos es importante. Su presencia es necesaria para la biorremediación.

3.1. Terminología

Biología

Estudio de los organismos vivos y sus procesos vitales.

Es una ciencia que estudia los procesos vitales de plantas y animales.

Microbiología

Es una rama de la biología, que se concentra en las formas microscópicas, llamadas microorganismos.

Una preocupación principal en las operaciones de biorremediación es el comportamiento de microscópico, los organismos unicelulares, que son capaces de vivir bajo tipo de condiciones y se multiplican con una velocidad increíble.

3.2. Clases de Microorganismos

La forma más sencilla los microorganismos pueden ser divididos en tres grupos principales:

A) Algas: son organismos macro o microscópicos que sólo sobre la base de nutrientes inorgánicos y producen materia orgánica mediante fotosíntesis. Estos nutrientes son carbono, en forma de CO2 o bicarbonatos; nitrógeno, generalmente en forma de nitratos; fosforo en forma de fosfato; azufre como sulfato y tras de los elementos sodio, potasio, calcio, magnesio, hierro, cobalto y molibdeno. En este sentido son organismos autotróficos, es decir solo requieren de dichos compuestos para alimentarse.

Ya se ha expuesto que la producción de la materia orgánica mediante fotosíntesis se puede representar en una forma muy simplificada por la ecuación:

En ausencia de la luz las algas metabolizan matera orgánica de igual manera que la que efectúan los organismos no fotosintéticos. Estos procesos metabólicos consumen oxígeno, de manera que durante la oscuridad una gran cantidad de algas puede agotar el oxigeno disuelto en el agua.

B) Hongos: son microorganismos no fotosintéticos que poseen, por lo general, una estructura filamentosa. Su morfología es muy variada, siendo algunos tan simples como las levaduras microscópicas unicelulares, mientras que otras forman las grandes e intrincadas callampas. Las estructuras filamentosas microscópicas de los hongos son muchos más grandes (5-10mm de diámetros) que las bacterias. Desde el punto de vista de su alimentación son organismos heterotróficos, dado que requieren de materia orgánica como fuente de carbono. Generalmente son aeróbicos por que necesitan oxigeno para su metabolismo; pueden vivir en medios más ácidos que las bacterias. La función más importante de los hongos en el ambiente es la ruptura de la celulosa de la madera y otros materiales de plantas. Para realizar esta tarea la célula de los hongos secreta un enzima denominada celulasa, que es un catalizador biológico, el cual transforma la celulosa insoluble en carbohidratos solubles, que luego pueden ser absorbidos por la célula.

Los hongos no se desarrollan bien en agua, más bien viven en el suelo donde junto con algunas bacterias producen el humus.

C) Las bacterias: son organismos unicelulares microscópicos cuya morfología puede ser la de varillas, esferas o espirales. La mayoría de ellos tienen diámetros comprendidos en el rango 0.5 – 3.0 mm. Se encuentran individualmente o se desarrollan formando colonias en grupos de hasta millones de células. Son seres autotróficos, siendo estos últimos los más abundantes, ejemplo de bacterias heterotróficas son aquellas que descomponen las aguas fecales.

Las bacterias pueden ser aeróbicas, que requieren oxígeno como aceptor de electrones:

O anaeróbicas, que viven solo en ausencia de oxígeno, porque éste es tóxico para ellas. Se proveen de sustancias oxigenadas, aceptoras de electrones, tales como el ión nitrato o sulfato, a los cuales recurren para su existencia. Un tercer tipo de bacterias son las facultativas que utilizan oxígeno, cuando está disponible, o sustancias oxigenadas, cuando este no lo está.

Tamaño y forma de las bacterias

Las bacterias son muy pequeñas (alrededor de 0,5 micras de diámetro), hay miles de especies.

Las verdaderas bacterias tienen forma de esferas, curvas rectas.

Las formas se denominan de la siguiente manera:

1. coccus

2. Bacilo

3. Vibrio, sigmoide, Spirillum

Enzimas

Son catalizadores que reducen la energía de activación.

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