DIVERSIDAD PROCARIÓTICA DOMINIO BACTERIA

LINAJES O REINOS (12) RESUELTOS POR SECUENCIACIÓN DEL RNA RIBOSOMAL (16S) Aquifex/ Hydrogenbacteria: grupo más antiguo, cercano al antepasado universal. Quimiolitótrofos hipertermófilos Oxidan hidrógeno o reducen compuestos de azufre. Aquifex puede crecer a 95oC.

LINAJES O REINOS (12) RESUELTOS POR SECUENCIACIÓN DEL RNA RIBOSOMAL (16S) Thermotoga : Hipertermofílico, fermentativo, aeróbico, quimiolitótrofo. Bacterias verdes no del azufre. Fotosintéticas y no fotosintéticas, todos los organismos termofilos, pero no hipertermófilos. Se habrían desarrollado en una época en que la tierra estaba aún bastante caliente, pero no en extremo.

LINAJES O REINOS (12) RESUELTOS POR SECUENCIACIÓN DEL RNA RIBOSOMAL (16S) Deinococcus y parientes Sólo algunos termofílicos Resistentes a las radiaciones. Thermus aquaticus Espiroquetas : Morfología especial, se encuentran en ambientes acuáticos y en el cuerpo de animales. (sífilis) Bacterias verdes del azufre: fotosintéticas

LINAJES O REINOS (12) RESUELTOS POR SECUENCIACIÓN DEL RNA RIBOSOMAL (16S) Bacteroides : Variedad de tipos fisiológicos desde anaerobios estrictos hasta aerobios estrictos. Plantomyces y parientes: no contienen peptidoglicano en su pared y se reproducen por gemación. Clamydeas: parásitos intracelulares obligados

LINAJES O REINOS (12) RESUELTOS POR SECUENCIACIÓN DEL RNA RIBOSOMAL (16S) Bacterias Gram positivas: incluye cocos y bacilos, grupo muy heterogéneo. Cianobacterias: fototróficas aerobias u oxigánicas. Bacterias rojas (púrpuras) o Proteobacterias. Es el grupo más heterogéneo de todos: fototróficas, anaerobias, quimioorganotróficas, quimiolitótrofas.

BACTERIAS FOTOSINTÉTICAS Fotosintéticas anaerobias: Bacterias púrpuras Bacterias verdes Heliobacterias Fotosintéticas aerobias: Cianobacterias

ECOLOGÍA DE BACTERIAS FOTOSINTÉTICAS ANAEROBIAS Bacterias verdes y rojas se desarrollan en el fondo de lagos en aguas claras que dejan pasar luz. Con aporte de H2S. Actividad fotosintética en zonas profundas puede ser mayor que en la superficie. Fuentes termales (40-70oC) aguas muy sulfurosas y ácidas.

ECOLOGÍA DE BACTERIAS FOTOSINTÉTICAS ANAEROBIAS Fuentes sulfurosas, a pocos cm. de superficie del agua por actividad de reductoras de sulfato. Fuentes no termales en zonas intermareales formando tapetes microbianos.

BACTERIAS FOTOSINTÉTICAS ANOXIGÉNICAS Un grupo muy variado de bacterias tanto por su morfología como por su filogenia, manteniendo en común sólo su capacidad para producir fotofosforilación. Contienen distintos tipos de clorofila, y de carotenoides. Su sistema fotosintético se encuentra en tubos, clorosomas o en la membrana plasmática.

BACTERIAS ROJAS DEL AZUFRE

BACTERIAS ROJAS DEL AZUFRE

BACTERIAS VERDES DEL AZUFRE

BACTERIAS FOTOTRÓFICAS VERDES DEL AZUFRE Y NO DEL AZUFRE

MEMBRANAS FOTOSINTÉTICAS: a)EN VAINAS PLANAS b)VESÍCULAS INDIVIDUALES

CLOROSOMAS EN BACTERIA VERDE

HELIOBACTERIUM (BACTERIA VERDE) QUE NO TIENE MEMBRANA FOTOSINTÉTICA (PIGMENTOS EN LA MEMBRANA)

BACTERIAS FOTOSINTÉTICAS ANOXIGÉNICAS Los fotótrofos anoxigénicos no liberan oxígeno y sus pigmentos no actúan en presencia de oxígeno. Para fijar el CO2 utilizan alguna sustancia reducida del ambiente, que puede ser un compuesto orgánico, un compuesto reducido de azufre o H2.

BACTERIAS ROJAS NO DEL AZUFRE

CIANOBACTERIAS Las cianobacterias comprenden un grupo grande y heterogéneo de fotótrofos oxigénicos. Como fuente de nitrógeno pueden utilizar nitrato, amonio y algunas pueden fijar nitrógeno. Algunas cianobacterias pueden utilizar compuestos orgánicos como fuente de carbono. Cuando se acumulan en fuentes de agua producen olor a tierra, por la presencia de un compuesto: geosmina.

DIVERSIDAD MORFOLÓGICA ENTRE CIANOBACTERIAS

ECOLOGÍA DE CIANOBACTERIAS Ampliamente distribuídas en en ambientes terrestres y acuáticos. Ambientes extremos (salares) Rocas, suelos desérticos (costra) desarrollándose luego de las lluvias. Lagunas costeras poco profundas, lagos de agua dulce, con muchos nutrientes. Algunas en simbiosis con plantas, líquenes.

BACTERIAS QUIMIOLITÓTROFAS Utilizan donadores inorgánicos de electrones, la mayor parte de ellas son autotrofas. Los quimiolitótrofos mejor estudiados son los que pueden reducir compuestos de azufre y nitrógeno, así como las bacterias oxidadoras de hidrógeno.

BACTERIAS QUIMIOLITÓTROFAS Bacterias nitrificantes Bacterias que oxidan azufre y hierro Bacterias oxidantes de hidrógeno

BACTERIAS NITRIFICANTES La oxidación de amonio hasta nitrato es un proceso en varios pasos que realizan: Bacterias oxidantes de amonio hasta ácido nitroso o nitrito y luego Bacterias oxidantes de nitrito o nitrificantes propiamente tal pues llevan el nitrito hasta nitrato. Las bacterias nitrificantes fueron las primeras en las cuales se reconoció la quimiolitotrofía, en células a las cuales se les aporta oxígeno.

BACTERIAS NITRIFICANTES 4 NH3 + 6 O2 4 NO2- +4 H2O + 4H+ (Nitrosomonas) NO2- +1/2 O2  NO3- (Nitrobacter) Se encuentran ampliamente distribuídas en suelos y aguas; en hábitats abundantes en amoníaco, producido por la degradación proteica (amonificación), en lagos que reciben aguas residuales. El amoníaco se puede acumular en ambientes anóxicos. La nitrificación produce acidificación (HNO3)

BACTERIAS QUE OXIDAN AZUFRE Y HIERRO Un grupo diverso de organismos son capaces de crecer quimiolitotróficamente en compuestos de azufre. Se distinguen dos grupos ecológicos de bacterias: las que viven a pH neutro Las que viven a pH ácido, muchas de estas últimas también pueden oxidar Fe(II). (Thiobacillus)

BACTERIAS QUE OXIDAN AZUFRE Y HIERRO H2S + 2O2  SO4-2 + 2H+ G : -798.2 HS- + ½ O2 + H+  So + H2O : - 209.4 So + H2O + 1/2O2 SO4-2 + 2H+ : - 587.1 S2O3-2 + H2O +2O2 SO4-2 + 2H+ : - 822.6 G en kJ/reacción Los Thiobacillus se pueden obtener a partir de cultivos conteniendo suelo o lodo.

ECOLOGÍA DE BACTERIAS AZUFRE OXIDANTES Presentes en aguas termales Presentes en minerales sulfurados Presentes en aguas ácidas y en minas de carbón. Generan ácido sulfúrico inhibidor de otros microorganismos. Importancia económica y ambiental.

BACTERIAS OXIDANTES DE HIDRÓGENO Una gran variedad de bacterias pueden obtener energía de la reacción: H2 +1/2 O2  H2O Reacción requiere la presencia de hidrogenasa. Crecen autotróficamente. La mayoría son quimiolitótrofas facultativas por lo que también pueden ser quimioorganótrofas. Se conocen Gram negativas y Gram positivas.

ALCALIGENES EUTROFUS UNA BACTERIA QUE OXIDA HIDRÓGENO

METANOTROFOS Y METILOTROFOS El metano es muy abundante en la naturaleza, es producido en ambientes anóxicos por bacterias metanogénicas. Es el principal gas en ambientes anóxicos, lodos, pantanos, rumen e intestino de los mamiferos. Es el principal constituyente del gas natural. Es relativamente estable, pero un variado grupo de bacterias, los metanotrofos lo oxidan, lo mismo que a otros compuestos relacionados.

METANOTROFOS Y METILOTROFOS Los sustratos que utilizan no presentan enlace carbono-carbono. Lo que es semejante al caso de los autótrofos, que utilizan CO2, pero el metilo es más reducido que el CO2. CH4  CH3OH  HCHO  HCOO-  HCO3- Tienen dos vías para asimilar el metano. Son bacterias aerobias estrictas

METANOTROFOS Y METILOTROFOS Existen asociaciones simbióticas entre bacterias metanótrofas y bivalvos marinos y también con determinadas tipos de esponjas marinas. Se encuentran bacterias cocoides que oxidan metano en las células del animal en las branquias. Los bivalvos viven cerca de filtraciones de hidrocarburos.

BACTERIAS REDUCTORAS DE SULFATO Y AZUFRE En condiciones anaeróbicas el sulfato es utilizado como aceptor final de electrones por un grupo heterogéneo de bacterias que usan distintos compuestos como donadores de electrones: ácidos orgánicos, ácidos grasos, alcoholes e H2. Son todas anaerobias estrictas. Se encuentran muy esparcidas en ambientes acuáticos y terrestres, que se vuelven anóxicos debido a procesos microbianos de descomposición.

BACTERIAS REDUCTORAS DE SULFATO La mayor parte de las bacterias sulfato reductoras son quimioorganótrofas, utilizando compuestos orgánicos como fuente de carbono y donadores de electrones. C6H12O6 + SO4-2  6 CO2 + H2S Las bacterias sulfato reductoras que utilizan H2 como donador de electrones, requieren CO2 como fuente de carbono, por lo que son autótrofas. 4H2 + SO4-2 + 2H+  H2S +4 H2O

BACILOS AERÓBICOS FACULTATIVOS , GRAM NEGATIVOS Bacterias entéricas Grupo de bacterias Gram negativas, no esporuladas, inmóviles o móviles por flagelación perítrica, aerobios facultativos, oxidasa negativos y con requerimientos nutricionales muy sencillos. Comprende: Escherichia (coli) , Enterobacter, Shigella, Edwardsiella, Salmonella (typhi, Klebsiella, Arizona, Proteus, Yersinia (pestis), etc. Muchas son patógenas para el hombre, para animales y para plantas. Indicadores de contaminación

GRAM NEGATIVOS: RICKETTSIAS Parásitos intracelulares de pequeño tamaño (0.3-0.7 µm, con morfología normal: con membrana y pared, tienen DNA y RNA, división por fisión binaria. Utilizarían NAD y Coenzimo A de la célula hospedadora. Son los agentes etiológicos del tifus exantemático, de la fiebre de las montañas Rocallosas y sus hospedadores son: pulgas, piojos, garrapatas, etc.

CLAMIDIAS Son también parásitos estrictos que han perdido más funciones metabólicas que las rickettsias. Sus paredes son Gram negativas aunque no tienen peptidoglicanos, tienen DNA y RNA. Se reproducen por fisión binaria. Son parásitos energéticos. Es posible que tengan las capacidades bioquímicas más sencillas de todos los organismos celulares. Se transmiten por el aire. Son los agentes etiológicos de psitacosis (parecido a la neumonia) y tracoma (ceguera)

MICOPLASMAS Se encuentran filogenéticamente relacionados con las bacterias Gram positivas, a pesar de que no tienen peptidoglicanos. Tienen esteroles en la membrana, que les confiere algo de rigidez. No tienen forma definida.Tamaño de 0.1-0.3 µm. Deben ser mantenidos en medio especial que los protege de la lisis osmótica.

MICOPLASMAS

SPIRILLUM VOLUTANTS

BACTERIA PROSTECEDA

SPIROCHAETA ZUELZERAE CON FIBRILLAS AXIALES

COLONIA DEL ACTINOMYCETE DEL GÉNERO NOCARDIA

CUERPO EN FLORACIÓN DE LA MIXOBACTERIA STIGMATELLA AURANTIACA