TEMA 5 (2014)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Biología - 3º curso
Asignatura Diversitat funcional de microorganismes
Año del apunte 2014
Páginas 5
Fecha de subida 30/07/2015
Descargas 13
Subido por

Descripción

Fins al tema 7 es procariotes i en catala, la resta es virus i en castella

Vista previa del texto

TEMA 5: BACTERIS GRAMNEGATIUS I Parlarem ara dels fototròfics.
Quants filums coneixem que tinguin aquesta capacitat? Tenim els grups de bacteris verds (no del sofre), els CLOROFLÉXIS (perquè si que potser usen el sofre), després tenim els cloroby (verds del sofre) i els cianobactèris. A part, hi ha diferents proteobactèris (vermells de sofre i no del sofre) que són fototròfics i dins dels gram+ els heliobactèria, i dins del acidobacteria s’ha descobert un membre fotosintètic. Hi ha també bactèris fototròfics anoxigènics aeròbics (grup que fa una fotosíntesis anoxigènica, però necessiten O2), són fotoorganotrofs.
PHYLUM CIANOBACTÈRIS A nivell quantitatiu és el grup més important. Fan una fotosíntesis oxigènica. Són fotolitoautotròfics obligats habitualment, tot i que en condicions de foscor poden ser heterotròfics alguns.
SI volem veure la filogènia, veiem que té una classe i diversos ordres, tot i que hi ha hagut controvèrsia amb l’agrupació, en funció de la morfologia i de com es reprodueixen. Si anem al bergeys veurem 5 subseccions que no s’han fet filogenèticament, sinó en funció de morfologia i reproducció: - - - - EL 1er grup té formes esfèriques o bacilars. Unicel·lulars o agrupacions de cèl·lules, i amb una beina gruixuda i tensa (donant forma hemiesfèrica). Típicament es reprodueixen per fissió binaria o gemmació Bacilars o cocs. Agregats de moltes cèl·lules que tenen una beina externa tota.
Aquests es divideixen per fissió múltiple i es generen cèl·lules especialitzades que surten del paquet, es disseminen i generen un nou agregat (aquesta cèl·lula es diu baeocits).
Filamentosos. També dits tricomes. No ramificats i totes les cèl·lules són iguals al llarg del segment.
Filamentosos. Aquí els filaments no són ramificats però al llarg del filament hi ha especialitzacions (heterocists). Poden fer fissió binaria, fragmentació o fer hormogonis.
Filamentosos. Es poden ramificar i fer varies files (exemple estigonèma).
Sempre que parlem de fototròfics és necessària la pigmentació. Els cianobactèris tenen una pigmentació blau-verdosa. Tenen pigments accessoris que són les ficobilines. N’hi ha de blaboses i marronoses. EN funció de la quantitat i qualitat de llum modulen la pigmentació.
Aquests pigments es situen en uns sistemes intermembranosos (tilacoides), i els pigments accessoris es troben a la part externa d’aquests. També, si els analitzem veiem que presenten moltres estructures internes, com els carboxisomes, on hi ha tots els enzims per fer el cicle de Calvin. Poden tindre grànuls de glucogen, i també hi ha grànuls de cianoficina, polipèptid d’arginina i àcid aspàrtic. Aquests no s’han sintetitzat en un ribosoma. Això és una reserva quan hi ha manca de N.
En els cianobacteris també hi ha els fotosistemes 1 i 2. Presenten clorofil·la A. El grup dels proclorals també presenten clorofila B (ÚNIC PROCARIOTA QUE LA PRESENTA). Porten a terme una fotosíntesis oxigènica (usen H2O). Però, hi ha alguns que viuen en sediments laminats en que hi ha concentracions de compostos de S elevada i llavors fan servir el SH i per tant la fotosíntesis és anòxica.
Les ficobilines es localitzen en ficobilisomes que es localitzen en les membranes dels tilacoides.
Ficocianina i ficoeritrina s’organitzen. EN els proclorals no hi ha aquests pigments. La fixació autotròfica de CO2 la fan amb el cicle de Calvin.
Com que les subseccions en el bergeys estan per reproducció i forma, ara mirarem. Hem dit que algunes formes filamentoses presenten hormogònis: beina buida, cosa que vol dir que 2 cèl·lules es fragmenten del filament i es separen. Aquests fragments presenten una motilitat (els cianobactèris tenen una motilitat per lliscament) i es desplacen fins a començar a fer un nou filament.
Els baeocits veiem que aquetes formes petites incrementen el seu tamany, es divideix moltes vegades fins a tindre un agregat amb moltes cèl·lules envoltades d’una beina fins que rebenta i els que surten són els baeocits de nou (cicle).
Els acinets són cèl·lules especialitzades, formes de resistència. Quan la situació és estressant es formen aquestes formes similars a una espora de manera que el que fan es engruixir les parets cel·lulars i es tornen resistents a la dessecació i condicions d’estrès.
Heterocists: cèl·lules especialitzades al llarg del filament que s’usen per fixar N. Això els hi dóna importància com a colonitzadors primaris. La diferenciació implica la reorganització de les membranes fotosintètiques i fer nitrogenases. Això fa que es perdi la capacitat fotosintetitzadora i engruixeixen la paret per poder aïllar-se del O2.
PROCHLORALES: els únics cianobacteris amb clorofil·la B. No presenten ni ficobilines ni ficobilisomes. Aquests són els candidats a ser els ancestres que varen donar lloc als cloroplasts.
Apart, membres d’aquest grup son responsables de la fixació de CO2 més important en alguns ecosistemes (en ambients marins practicament 50%).
Els cianobacteris estan àmpliament distribuïts pels ecosistemes, només necessiten una petita disponibilitat d’H2O i llum. Toleren extrems ambientals molt importants. Poden tolerar pH molt baixos, T molt elevades,... També estan relacionats amb contaminacions. En ecologia són molt important.
Els cianobacteris es poden trobar com a forma de vida lliure o en associacions amb fongs (líquens), plantes,...
PHYLUM CHLOROBI També se’ls diu verds del sofre. Fotosíntesis anoxigènica. Els gèneres més coneguts serien Chlotobium,... PDF.
Morfològicament veiem formes bacilars, vibris, alguns tenen protuberàncies, moltes vegades hi ha agrupacions característiques,... Una característica important es que en el citoplasma, al llarg de la membrana es veuen units unes estructures el·líptiques: els clorosomes. Són les estructures més eficients per la captació d’energia. Contenen els pigments accessoris per captar la llum. Tenen les bacterioclorofiles C que transmeten l’energia a la bacterioclorofila A, que esta al centre de reacció de la membrana plasmàtica.
Aquests no presenten motilitat ni flagels. Alguns presenten vesícules de gas. Aquestes són les que ells utilitzen per desplaçar-se en la columna d’aigua. Són fotolitoautotròfics obligats i anoxigènics. Com a donadors d’electrons utilitzen S reduït o S elemental i H. Fruit d’aquesta fotosíntesis oxiden el sulfur a sofre elemental i formen glòbuls de sofre que dipositen al exterior de la cèl·lula.
Aquests bacteris es troben en ambients on ells reben llum, no hagi O2 i rics en formes reduïdes de S. Serien ambients de llacs a la part inferior que al fons hi hagi sofre reduït (per alguns bacteris reductors del sulfat, per alguns heteròtrofs) que passen a sofre elemental i després a reduït. Aquesta reducció va acoblada a oxidació de matèria orgànica.
A alguns representants d’aquest grup hi ha alguns consorcis entre ells i que al centre posen una cèl·lula d’un organisme heterotròfic. Així tanquen el cicle. EN aquests consorcis els clhorobi se’ls anomena fotobions PHYLUM CHLOROFLEXI Els bacteris fototròfics més antics. És dels fílum bacterians més antic. A nivell filogenètic tenim diferents classes. Dins d’aquest fílum no només trobem representants fototròfics, també n’hi ha heterotròfics. Hi ha 6 classes , però només la CHLOROFLEXI són fototròfics.
Morfològicament són filaments flexibles no ramificat i diàmetre de 2 micres com a molt.
Motilitat per llisament. Sempre hi ha septes, tot i que no sempre es veuen. Presenten colors verd fins a ataronjat. Presenten clorosomes.
Són habituals de pH moderats i termals (35-70º). També es troben en llacs, tapissos microbians,... Els heteròtrofs es troben en ambients molt rics en matèria orgànica (sòls d’arròs) i llocs com digestors anaeròbics, llocs de tractament de residus,... degraden molts compostos diferents.
Els fototròfics fan la fotosíntesis anoxigènica. La majoria per fixar C usen el cicle del hidroxipropionat. Creixen millor de manera fotoheterotròfica normalment.
Si tenim diferents grups comparables dels chloroflexi veiem: morfologia generalment filamentosa, motilitat lliscant, diàmetre petit i generalment son fotoheteretrofs, però hi ha metabolismes fotolitoautotròfics. Chloroflexus a part pot créixer aeròbicament i fer una respiració aeròbica (té els 3 sistemes). Per tant són flexibles metabòlicament.
A dins dels grups heterotròfics també hi ha molta varietat, tot i que filogenèticament els hem d’anar reubicant.
PHYLUM PLANCTOMYCETES Són gramnegatius heteròtrofs. S’estan trobant molts CANDIDATUS a aquest grup. Aquest grup és únic morfològicament. Presenten una compartimentació (els procariotes més similars als eucariotes). Sembla que tinguin un nucli, tot i que no en tenen. La compartimentació amb una membrana es pot incloure o no el nucleosoma, però l’ADN és procariota.
El gènere més conegut és plantomices: es reprodueix per gemmació i presenta un apèndix format per una proteïna, i aquest en el seu extrem hi ha una substància que l’ajuda a fixar-se a un substrat.
Si la compartimentació inclou el nucli parlem de cos nuclear, en el gènere prelum és un pirelulosoma i en un grup hi ha enzims en aquesta (anamaxosoma).
ANAMMOX PLACTOMICES: tenen l’anammoxosoma. La majoria dels fílums d’aquest grup són heterotròfic, però els candidatus aquests són autotròfics. Tenen un compartiment molt gran, que ocupa gairebé tota la cèl·lula. L’anammoxosoma està relacionada amb el metabolisme, perquè per obtindre energia oxiden amoni amb el nitrit EN CONDICIONS ANÒXIQUES. És un grup interessant pel cicle d’N a ambients marins. EN l’anammoxosoma es localitzen els enzims per aquest procés. Poden arribar a contribuir fins al 70% del reciclatge del N.
FILUM SPIROCHAETES Gramnegatius heterotròfics. Un tret distintiu és la seva estructura (espiral però que és flexible, al contrari que els espirils). La espiral pot ser molt fina. A nivell de motilitat és molt característica per la disposició dels seus flagels. Poden moure’s com reptant o com si s’arruguessin per anar per zones viscoses. Poden ser aeròbics o anaeròbics.
Els trets més característics del grup són: la seva morfologia (en una secció, a la part central veiem el CIILINDRE PROTOPLASMATIC, rígid i inclou el nuclèol). Poden presentar entre 2 i 100 flagels. Surten del pol i envolten l’espiral fins a arribar a 2/3 del recorregut. Se’ls denomina endoflagels perquè estan a l’espai periplasmàtic perquè l’espai entre el cilindre rígid i la membrana periplasmàtica és el periplasma. Això fa que la motilitat d’aquest grup sigui característica: Si tenim els flagels, es mouen per rotació, i farien que el cilindre protoplasmàtic gires cap a una banda mentre que la membrana externa gires cap a l’altre. Això genera una tensió que fa que es mogui com si reptés. S’usen per la taxonomia els flagels On es troben? A nivell ecològic es poden trobar lliures o simbiòtiques al digestiu de termites, a cavitats orals d’animals, i a nivell clínic causen la sífilis i malaltia de Lyme.
PHYLUM BACTEROIDETES 3 classes. És un grup bastant ampli.
Classe bacteroidetes: heteròtrofs. Bacils anaeròbics. No formen estructures de resistència.
Poden presentar motilitat i són fermentatius. Estan a la cavitat oral i en els intestins, i als remugants també. Aquests moltes vegades ens beneficien perquè degraden carbohidrats complexos. Poden constituir el 30% de la femta. S’usen com a indicadors tot i que alguns poden ser patògens Classe sphingobacteria: Veiem el génere cytophaga. Bacils molt prims amb extrems esmolats.
Heteròtrofs aeròbics i poden degradar polisacàrids com cel·lulosa, per exemple. EN ecosistemes degraden les plantes mortes, per tant te un paper important en la mineralització del sòl en molts ambients. Estan en les plantes de tractament de aigües residuals, sòls amb plantes amb descomposició,... molts són forma de vida lliure i no patògens, però hi ha alguns patògens d’invertebrats.
...

Comprar Previsualizar