Tema 21 (2012)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 1º curso
Asignatura Microbiologia
Año del apunte 2012
Páginas 4
Fecha de subida 24/02/2015
Descargas 6
Subido por

Vista previa del texto

Tema  21:  Domini  Archaea   TEMA 21: DOMINI ARCHAEA Les archaea són cèl·lules procariotes. Són un grup molt variat (entre totes hi ha diferències morfològiques, fisiològiques...), però són diferents dels bacteris i eucariotes (tant metabolisme, components de la membrana plasmàtica, replicació del DNA...).
Solen habitar en hàbitats extrems (són bastant extremòfils), destaquen metanògens (produeixen metà) i reductors de sulfat que tenen cofactors exclusius. Les que són més extremòfiles tenen adaptacions per poder viure en aquells medis. Hi ha archaeas anaerobis litoautòtrofs, heteròtrofs i aerobis, a més a més, també podem trobar tant gramnegatius com grampositius.
Els archaea s’han aïllat en llocs extrems com fonts geotèrmiques (pH àcid i altes temperatures), basses d’on se n’extreu la sal, fonts de sofre, llocs que expulsen vapor sulfídric (sulfatara).
PARET CEL·LULAR Les archaea gramengatives tenen una capa superficial proteica o glucoproteica (no tenen membrana externa), no tenen àcid muràmic ni D-aminoàcids, de fet , no tenen peptidoglicà, de manera que no estan sotmeses a la forma de la paret i poden tenir diferents formes. Alguns grampositius poden tenir pseudomureina (és un pseudopeptidoglicà).
MEMBRANA PLASMÀTICA Presenten enllaços èter de glicerina. Tenen radicals lipídics amb isoprenoides de C20 i C40.
GENÈTICA Tenen un genoma petit i es difícil de classificar segons la proporció de G+C (és molt variada), té una RNA polimerasa de més de 4 subunitats i té unes proteïnes semblants a histones.
METABOLISME En aquest regne poden trobar metanògens, autòtrofs i heteròtrofs i a més a més algunes archaea amb coenzims exclusius.
TAXONOMIA -Clàssicament (segons la primera edició de Bergey’s), les archaea es classificaven segons les característiques filogèniques: Metanògens, reductors de sulfat, halòfils extrems, sense paret cel·lular, termòfils extrems amb metabolisme del sofre...
Últimament (en la segona edició del Bergey) s’han establert 2 regnes principals: euryarchaeota i crenarcheota. El tercer grup és més antic i no se’n tenen tantes referències.
1     Tema  21:  Domini  Archaea   REGNE CRENARCHAEOTA Inclou termòfils extrems, acidòfils i bactèries relacionades amb el metabolisme del sofre. En aquests últims, el sofre fa d’acceptor final d’electrons (condicions anaeròbiques) i de font d’electrons en litòtrofs. Aquests bacteris estan adaptats principalment en llocs anaeròbics.
Els trobem en aigües geotermals i llocs sulfurosos. Cap d’ells fa la fotosíntesi, actuen de productors primaris.
Algun hipertermòfil pot viure a 105 graus centígrads (Pyrodictium).També hi ha termoacidòfils que poden viure entre pH 2-3 i temperatures 70-80 ºC (Sulfolobus, Thermoproteus).
Les formes d’aquestes archaeas poden ser variables a causa que o tenen peptidoglicà.
REGNE EURYARCHAEOTA Estan més distribuïts. Segons la segona edició del Bergey’s en distingim diferents: metanògens, halobacteris (altes concentracions salines), termoplasmes, termococs...
METANÒGENS Els metanògens són anaerobis estrictes, són capaços de produïr energia sintetitzant metà a partir de CO2, H2, format, acetat...
Quan els metanògens creixen en CO2, o bé H2, són autòtrofs.
Els metanògens són un grup que es pot distingir en diferents subgrups en funció de la forma cel·lular (cocs, bacils, coco-bacils, espirils...).
Els metanògens han de viure en llocs rics amb matèria orgànica presenten uns cofactors exclusius per formar metà, això nomes es pot donar en condicions anaeròbiques, és a dir, en el fons dels llacs, rumen dels rumiants, llocs amb matèria orgànica en descomposició.
Tenen un gran potencial biotecnològic, els metanògens s’utilitzen per produïr metà degradant els fangs (productes residuals de l’aigua).
Les substàncies de les quals se’n pot formar metà són CO2, substàncies metilítiques, acetat...
HALOBACTERIS Toleren altes concentracions salines (halòfils extrems), principalment és l’halobacterium.
Els trobem en llacs, mars, salines i en alguns aliments.
Són quimioheteròtrofs aerobis.
Tenen una dependència important de la concentració de sal (necessiten almenys concentracions del 9% de sal), poden tolerar fins a 32% de concentració salina.
2     Tema  21:  Domini  Archaea   Aquestes archaeas necessiten concentracions salines elevades perquè necessiten els ions sodi al medi per estabilitzar la integritat de la paret, per altra banda a l’interior cel·lular hi ha ions potassi que necessiten per mantenir l’activitat enzimàtica i funcionalitat dels ribosomes.
L’halobacterium salinarum té el pigment bacteriorrodopsina i per això, quan està en grans quantitats, dona coloració vermella a les salines, tenen una membrana purpúria on es dona la fotofosforilació oxidativa.
TERMOPLASMA(thermoplasmatales) Són termòfils que viuen a més a més en pH àcids (termoacidòfils) i no tenen paret cel·lular. El thermoplasma acidophilum i el T.volcanicum es poden aïllar en piles de mines de carbó molt àcides.
Per poder viure en aquestes condicions modifiquen les membranes: estructures lipidiques de lipid tetra-èter amb manosa i glucosa que conforma el lipoglican. No tenen esterols sinó glicoproteïnes. A més a més, també tenen membranes impermeables als protons i mecanismes d’intercanvi de protons per ions de sodi. En tots casos l’interior cel·lular sempre ha de ser neutre. El ferroplasma no és termofil. El picroohilus pot créixer a pH=0 i té paret cel·lular.
TERMOCOCCUS Són cocs hipertermòfils (viuen sobre 80 graus), hi ha 3 grups: -Termococcales (anaerobis estrictes, creixement entre 88 i 100 ºC : Thermococcus, Pyrococcus, Methanopyrococcus) -Metanopyrus (hipertermòfil considerat un dels més antics, comparteix característiques amb els metanògens) -Archaeglobales o archaeoglobus.
-Ferroglobus Les adaptacions d’aquestes archaeas són: -Tenen macromolècules més estables a la calor -Les proteïnes tenen uns plegaments característics, nuclis hidrofòbics, més ponts d’hidrogen, més prolina.
-Xaperonines (proteïnes de xoc tèrmic, protegeixen de la desnaturalització de les proteïnes).
-Acumulen grans quantitats de 2,3-fosfoglicerat que està dissolt en el citoplasma i tampona contra les altes temperatures, estabilitza DNA i proteïnes a altes temperatures.
-Les membranes tenen enllaços èter, alteracions de la girasa reversa del DNA -Tenen proteïnes similars a les histones.
-Malgrat tot això es pensa que el límit per arribar a trobar vida està als 150 graus.
3     Tema  21:  Domini  Archaea   REGNE KOARCHAEOTA Són hipertermòfils i únicament s’havien identificat pel seu 16S RNA i fa poc es van poder cultivar. És un grup molt recent i està molt avall de l’abre filogenètic i té característiques de microorganismes molt antics.
4     ...