Tema 21 (2014)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 1º curso
Asignatura Microbiologia
Año del apunte 2014
Páginas 5
Fecha de subida 02/11/2014
Descargas 10
Subido por

Vista previa del texto

Microbiologia Tema 21– ARCHAEA ARCHAEA 1. INTRODUCCIÓ Grup molt variat, colonitzen medis molt diferents i alguns molt extrems.
Difereixen dels eubacteris i dels eucariotes.
Distribució: hàbitats anaerobis, hipersalins i d’elevades temperatures (extremòfils).
Metanògens i reductors sulfat amb cofactors exclusius.
Extremòfils: adaptacions estructurals, químiques i metabòliques.
Aerobis i anaerobis litoautòtrofs i heteròtrofs.
Grampositius i gramnegatius.
Els podem trobar en llocs de vapors sulfhídric (sulfatara), manantials de sofre, manantials geotèrmics (pH=0) i a més, algunes bactèries com l’halobacterium tenen un pigment (Bacteriorodopsina) depenent del pH.
2. CARACTERÍSTIQUES GENERALS PARET CEL·LULAR Els que són gramnegatius capa superficial proteica o glucoproteica (no m.externa).
No àcid muràmic ni D-aminoàcids.
No peptidoglicà.
Alguns grampositius amb pseudomureina.
MEMBRANA PLASMÀTICA Èter de glicerina en lloc àcids greixosos per enllaços èster (eubacteris).
Radicals lipídics amb isoprenoides de C20 i C40.
GENÈTICA Genomes petits %G+C molt variat: 21-68% RNA-polimerasa de més de quatre subunitats.
Presència de proteïnes amb histones.
Totes aquestes característiques serveixen per estabilitzar el DNA ja que molts viuen en ambients extrems.
METABOLISME Metanògens (produeixen metà); són importants pel cicle del carboni.
Autòtrofs i heteròtrofs Coenzims (destaquen per tenir coenzims molt específics).
DIVISIÓ (SEGONS FILOGÈNIA MOLECULAR): 1 Microbiologia Tema 21– ARCHAEA 3. REGNE CRENARCHAEOTA Principalment termòfils extrems, acidòfils i dependents de sofre. El sofre fa d’acceptor final d’electrons (anaerobiosi), i de font d’electrons en litòtrofs.
Ecologia: aigües geotermals i sols sulfurosos. No hi ha fotosíntesi i són els productors primaris.
Hipertermòfil: Pyrodictium (Tª 105ºC) Termoacidòfils: Sulfolobus i Thermoproteus (70-80ºC, pH 2-3) - Termoàcid: viuen a PHs baixos i temperatures elevades Formes que tenen: 4. REGNE EURYARCHAEOTA Amplia distribució: - Metanògens.
- Halobacteris (poden créixer en concentracions salines extremes) - Termoplasma.
- Termococs.
METANÒGENS - Anaerobis estrictes (ambients anaerobis rics en matèria orgànica).
- Sintetitzen metà a partir de diferents compostos, molts d’ells amb carboni i hidrògens (productors de metà, obtenció d’energia mitjançant la síntesi de metà (CH4) des de CO2 , H2, format, acetat...) - Quan creixen en CO2 ó H2 són autòtrofs.
- Presència de cofactors exclusius que participen en la metanogènesi.
- Distribució: fons de llacs, rumen, matèria orgànica en descomposició.
2 Microbiologia Tema 21– ARCHAEA - Dins dels metanògens trobem varietats de formes, i en relació amb això hi ha diferents gèneres i diferents formes: cocs (Methanococcus), bacils (Methanobacterium), coco-bacils (Methanobrevibacter), espirils (Methanospirillum).
- Potencial biotecnològic: producció de metà. Digestors anaerobis de fangs d’aigües residuals.
S’utilitzen en combinació plantes depuradores perquè es genera molt residu orgànic que es treu a les aigües i després això ho digereixen anaeròbiament de manera que hi ha sobreproducció de metà.
- Substàncies metanoltizables: CO2, substàncies metíliques, acetat...
- Els trobem allunyats de l’oxigen.
HALOBACTERIS - Halòfils extrems: Halobacterium (el més conegut), Halococcus, Haloferax, Natronobacterium.
- Hàbitats: llacs, mars, salines, aliments...
- Són quimioheteròtrofs aerobis.
- Dependència de concentració elevada de NaCl 1’5M (9%). La majoria viu a concentracions entre 2 i 4M (12-13%) però poden créixer a concentracions saturants 5’5M (32%).
- Requereixen de ions sodi a l’exterior per mantenir integritat de la paret cel·lular i ions potassi al interior per mantenir activitat enzimàtica i la funcionalitat dels ribosomes.
- Halobacterium salinarum.
Presència de bacteriorrodopsina i altres pigments (bacteriorruberina). Membrana purpúria que permet la fotofosforilació oxidativa per l’obtenció d’ATP.
TERMOPLASMA - Viuen en PH molt àcids per la presència d’àcids sulfúrics, i a temperatures bastant altes.
- S’anomenen termoacidòfils i no tenen paret cel·lular.
- Thermoplasma acidophilum i T.volcanicum Hàbitat: piles de mines de carbó riques en pirita (FeS) que és oxidat a àcid sulfúric per bacteris quimiolitotròfics (Tª 55-59ºC i pH 1-2).
- Adaptacions: (característiques especials de membrana) - Lípid tetra-èter amb manosa i glucosa (lipoglicà) que constitueix una elevada proporció dels lípids - Tenen glicoproteïnes enlloc d’esterols - Tenen membranes impermeables als protons Thermoplasma 3 Microbiologia Tema 21– ARCHAEA - Mecanismes d’intercanvi de protons per ions sodi.
- L'interior cel·lular es manté a pH neutre.
Picrophilus. Interessant pel fet que pot créixer a pH=0. Té paret cel·lular.
Ferroplasma. Sense paret cel·lular. Oxida ió ferrós a fèrric. No és termòfil (35ºC). Mines de pirita.
TERMOCOCS Cocs termòfils i hipertermòfils (>80ºC) - - Thermococcales o Anaerobis estrictes o Creixement 88-100ºC o Exemple: Thermococcus, Pyrococcus, Methanopyrococcus.
Methanopyrus: El hipertermòfil més antic. Comparteix característiques amb metanògens.
- Archaeglobales, Archaeoglobus, Ferroglobus.
COM RESISTEIXEN LA CALOR? - Totes les macromolècules són més estables al calor.
- Les proteïnes aconsegueixen l’estabilitat amb plegaments característics (van reconfigurant la seva composició - Nuclis hidrofòbics, ponts d’hidrogen, prolina - Chaperonines (proteïnes de xoc tèrmic). Reconfiguren parcialment les proteïnes desnaturalitzades.
- Acumulació de grans quantitats de 2,3-difosfoglicerat potàssic cíclic a nivell citoplasmàtic fa que les proteïnes i el DNA siguin més estables a elevades temperatures (és un element termoestabilitzador de primera magnitud).
- Membranes amb enllaços èter - Girasa reversa del DNA.
- Proteïnes similars a les histones.
Límit per la vida: 150ºC.
4 Microbiologia Tema 21– ARCHAEA 5. REGNE KOARCHAEOTA - Hipertermòfils sense cultivar fins fa molt poc temps.
- Identificats pel seu 16S rRNA.
- Es ramifiquen molt a prop de la base de l’arbre filogenètic.
- Són característiques de microorganismes antics.
Archaea Crenarchaeota Euryarchaeota Koarchaeota  Metanògens.
Halobacteris.
Termoplasma.
Termococs.
5 ...