LOS MICROORGANISMOS EN SUS HABITAT

NATURALES Microbiología del Aire,

del Agua y del Suelo

ADRIANA YANEZRUBEN PEREZ

ANA JARAMILLO LAURA MARSIGLIA

CINDY ARRIETA RUBEN RAMOS

INGENIERIA AMBIENTALUNIVERSIDAD DE CORDOBA

HABITAT NATURALES

Aire

Agua

Suelo

DISTRIBUCION DE LOS MICROORGANISMOS

Los microorganismos son y siempre han sido un factor importante para la humanidad. La vida se inició en forma de microorganismos y estos han desarrollado una extraordinaria capacidad de supervivencia que les ha permitido colonizar prácticamente cualquier espacio natural de la tierra y por supuesto también los hábitats artificiales creados por el ser humano.

MICROHABITAT

Los microorganismos viven dentro del habitad de estas ecosferas cada hábitat presenta un conjunto de variables físicas, químicas y biológicas que determinan el tipo de poblaciones microbiana que viven allí.

HÁBITAT

Es el lugar físico en que se encuentra un organismo.

Algunos microorganismos son AUTÓCTONOS en un hábitat determinado; en contraposición a la naturaleza autóctona de algunos miembros de la comunidad, hay microorganismos ALÓCTONOS.

ATMO-ECOSFERA

La atmosfera (aire) no tiene una micro biota autóctona pero es un medio de dispersión de muchos tipos de microorganismos entre los que encontramos esporas, bacterias, virus y hongos procedentes de otros ambientes. De los cuales algunos han creado adaptaciones especializadas que les permiten la supervivencia y la permanencia.

Aire

El nitrógeno (78%) Oxígeno (21%) Vapor de agua (variable entre 0-7%) Ozono Hidrógeno Algunos gases nobles como el criptón o

el argón, es decir, 1% de otras sustancias.

Otras sustancias que se pueden encontrar en el aire

Dióxido de carbono 0.03%

Argón 0.44%

Neón 0.00123%

Criptón 0.00005%

Helio 0.0004%

Xenón 0.000006%

Hidrogeno 0.01%

Metano 0.0002%

Oxido nitroso 0.00005%

Ozono Variable

Partículas variables

Capas de la atmosfera

Historia

La Microbiología del aire comenzó en el siglo XIX con la intención de descubrir la causa de algunas enfermedades.

Se demostró la presencia en el aire de varias bacterias patógenas como:

• Staphylococcus aureus,

• Streptococcus pyogenes,

• Mycobacterium tuberculosis

El estudio de la microbiología del aire resurgió en dos etapas:

El estallido de la segunda guerra mundial.En los años 70.

Tipologia El aire no es un medio apropiado para el crecimiento de los microorganismos; los organismos que se encuentran en el aire provienen del suelo, plantas, animales, personas u otras fuentes.

hongoAspergillus flavius

BacteriasE. coli

Virus del Èbola

El aire contiene en suspensión diferentes tipos de microorganismos, especialmente virus , bacterias y hongos. La presencia de uno u otro tipo depende del origen, de la dirección e intensidad de las corrientes de aire y de la supervivencia del microorganismo.

HongoPenicillum sp

BacteriasMycobacterium

tuberculosis

Virus

Supervivencia

El número de microorganismos de la atmósfera cambia según la altura, obteniéndose el número de MO mas alto junto al suelo, disminuye hasta los 200 metros y luego se hacen más escasos hasta los 5.000 metros.

Mayor presencia de microorganismos en

el aire

Menor presencia de microorganismos en

el aire

Temperatura.Humedad relativa.Movimiento del aire.La luz.Fuentes de alimento.

Efectos sobre la salud

Gran número de infecciones humanas y animales se trasmiten por el aire y causan enfermedad, principalmente, en el aparato respiratorio. El control de estas enfermedades es difícil porque los individuos que las padecen suelen seguir realizando sus actividades cotidianas y además, en algunas de ellas, no se dispone de agentes terapéuticos ni vacunas eficaces.

Enfermedades transmitidas por el aireENFERMEDADES BACTERIANAS TRANSMITIDAS POR EL AIRE

ENFERMEDADES GENEROS Y ESPECIES

Amigdalitis, faringitis, escarlatina

Difteria

Neumonía clásica

Bronquitis

Meningitis

Tuberculosis

Legionelosis

Actinomicosis

Fiebre Q

Peste

Streptococcus pyogenes

Corynebacterium diphtheriae

Streptococcus pneumoniaeSthaphylococcus aureus

Mycoplasma pneumoniaeChlamydophila pneumoniae.

Neisseria meningitidis

Mycobacterium tuberculosis

Legionella pneumophila

Actinomyces israelii

Coxiella burnetii

Yersinia pestis

ENFERMEDADES VIRICAS TRANSMITIDAS POR EL AIRE

ENFERMEDADESVIRUS

FAMILIA GENERO

Resfriado común

Gripe

Sarampión

Poliomelitis

Viruela

Varicela

Rubeola

Rabia

Gastroenteritis

Picornaviridae

Orthomyxoviridae

Paramyxoviridae

Picornaviridae

Poxviridae

Herpesviridae

Togaviridae

Rhabdoviridae

Reoviridae

Rhinovirus

Influenzavirus

Morbillivirus

Enterovirus

Orthopoxvirus

Varicellovirus

Rubivirus

Lyssavirus

rotavirus

ENFERMEDADES FUNGICAS TRANSMITIDAS POR EL AIRE

ENFERMEDADES HONGOS

Neumonías

Micosis sistémicas

Hipersensibilidad

Micotoxicosis

Pneumocystis carinii

Cryptococcus neoformansBlastomyces dermatitidisHistoplasma capsulatum

AlternariaPenicillium

Cladosporium

FusariumStachybotrysAspergillus

HIDRO - ECOSFERA

MICROBIOLOGIA DEL AGUA • La hidrosfera es un hábitat mas adecuado que la atmosfera para el crecimiento microbiano

• Los microorganismos del agua pueden crecer a baja concentración de nutrientes.

• En el medio acuático los MM por flagelos u otros mecanismos.

•La atmosfera se divide en los hábitat de agua dulce y los marinos

HABITAT DE AGUA DULCE

Los hábitat de agua dulce se clasifican de acuerdo a las propiedades físicas y químicas.

Se clasifican en :

•HABITAT LENTICOS: Aguas tranquilas como Lagos y estanques. • HABITAT LOTICOS: Aguas Corrientes

NEUSTON

• Microcapa que representa la interface entre la atmosfera y la hidrosfera • Elevada tensión superficial• Película generada en la superficie por diversos microorganismos • Hábitat favorable para microorganismos fotoautótrofos

POBLACION MICROBIANA DEL NEUSTON

La microbiota autóctona característica del Neuston comprende algas, bacterias, hongos protozoos.

GENEROS BACTERIANOS HONGOS GENEROS ALGAS GENEROS PROTOZOOS

- Psudomonas -Caolubacter - Nevskia -Hyphomicrobium - Flavobacterium - Alcaligenes-Brevibacterium - Micrococcus - Leptothrix

-Cianobacterias (anabaena y microcystis)

-Cladosporium - Diversas levaduras

-Chromulina - Botrydiposis -Codosiga-Navicula-Nautococcus-Proterospongia -Sphaeroeca

-Diffugia-Vorticella-Arcella-Acineta-Clathrulina-Codonosigna

HUMEDALES

•Ambientes acuáticos de poca profundidad, dominados por plantas emergentes.

• Se desarrollan en condiciones climáticas diversas en zonas acuáticas superficiales con escaso drenaje.

• La superficie generalmente es oscura

Las plantas emergentes sirven como base para la clasificación de los humedales :

-MARISMAS DE AGUA DULCE: Carrizo, ramales y juncos- TURBERAS BAJAS O DE AGUA DURA: Carex -FORMACIONES TURBOSAS (fens): Sauces, cornejas y abedules. - HUMEDALES CENAGOSOS: Altas y frondosas Coníferas u otros arboles - TURBERAS (bogs): Musgo Sphagnum

HUMEDALES

LAGOS

Se dividen en tres zonas teniendo en cuenta la penetración de la luz:

• Zona Litoral: La penetración de la luz llega hasta el fondo. Dominan las plantas como algas epífita o filamentosa.

•Zona Limnética: Zona abierta, que desciende hasta nivel de profundidad de compensación. Productor primario son las algas planctónicas

La combinación de la zona litoral y la zona limnetica produce una zona denominada zona eufótica

•Zona Profunda o béntica: Interfase entre la hidrosfera y la litosfera, la litosfera subyacente se conoce como sedimento. Predominan los productores secundarios.

Nivel de compensación de la luz

Zona profunda

LAGOS

• EPILIMNIO: Capa superior del agua, es caliente y rico en oxigeno, hay producción primaria

•TERMOCLINA: Capa que separa el epilimnio del hipolimnio, hay descenso rápido de la temperatura.

•HIPOLIMNIO: Capa mas profunda y fría. Hay poca cantidad de oxigeno y la producción primario es mayor.

LAGOSPodemos clasificar a los lagos teniendo en cuenta la utilidad ecológica en función de la productividad y concentración de nutrientes:

•LAGOS OLIGOTROFICOS: Baja concentración de nutrientes

•LAGOS EUTROFICOS: Elevada concentración de nutrientes.

LAGOSExisten diversas variables que permiten determinar que un lago sea un habitat mas o menos adecuado para el desarrollo de microorganismos:

-Concentracion de nutrientes organicos-Concentracion de oxigeno-Concentracion de nutrientes inorganicos ( nitrógeno y fósforo) - Ph -Concentracion salina

RIOS• Los ríos se caracterizan por el movimientos de las aguas.

• Poseen un elevado grado de relación con la litosfera

• Los ríos están constituidos por tres cursos:

-Curso superior-Curso medio-Curso inferior

• El movimiento de los nutrientes es mucho mas lento y no se desplazan a velocidad de la corriente.

•Los nutrientes no tienen un ciclo sino una ruta conocida como espiral de nutrientes

COMPOSICION Y DINAMICA DE LA COMUNIDADES MICROBIANAS DE LAS

AGUAS DULCES • Los ríos, por su propia naturaleza, contienen siempre una elevada proporción de microorganismo alóctonos.

•Los miembros de los géneros: -Achromobacter-Flavibacterium-Brevibacterium-Pseudomonas-Nocardia-Micronospora-Spirillum-Vibrio

Son organismos que se encuentra ampliamente distribuidos en los lagos.

•Las bacterias pedunculada como Caulobacter, Hyphomicrobium y otros generos son tipicas de superficies sumergidas

• Las bacterias autótrofas son miembro autóctonos de la microbiota de los lagos.

•Las bacterias fotoautótrofas comprende cianobacterias y en las zonas anóxicas, las bacteria rojas y verdes del azufre.

•Las cianobacterias Mycrocystis y Anabaena pueden constituir el plancton dominante en los ambientes de agua dulce

•Las bacterias quimilitotrofas desempeñan un papel importante en los ciclos del carbono, azufre y el Hierro, algunos miembros de los géneros Nitrosomonas, Nitrobacter y thiobacillus, son componentes de las poblaciones microbianas de agua dulce

•En los lagos, ríos y arroyos aparecen numerosos hongos como lo ascomicetes y hongos imperfectos

•Las levaduras mas frecuentes son Torulopsis, Candida y Critococcus

•Entre las algas de agua dulce se encuentran clorófitos, euglenófitos, crisófitos, criptofitos y pirrofitos.

•Entre los géneros que se encuentran en los hábitat de agua dulce tenemos Paramecium, Didinium, Vorticella, Stentor y Amoeba

FUNCIONES ECOLOGICAS DE LOS MICROORGANISMOS DE AGUA DULCE

1. Descomponen la materia orgánica muerta y liberan los nutrientes minerales útiles para la producción primaria.

2. Asimilan y reintroducen en la cadena alimentaria la materia orgánica disuelta

3. Participan en el reciclado de minerales

4. Contribuyen a la producción primaria

5. son fuentes de alimentos para otros organismos

HABITAT MARINOS

Los océanos y mares ocupan el 71% de la superficie terrestre, con un volumen de 1.46 x con una profundidad media de 4000m y máxima de aproximadamente 11.000 m.

ESTUARIOS

Son mas productivos que el mar y que las aguas continentales, debido a que los nutrientes transportados por los ríos de corriente rápida se depositan en las desembocaduras o en los deltas de los ríos.

CARACTERISTICAS Y ESTRATIFICACION DEL OCEANO

•Hay una notable uniformidad en las condiciones ambientales de la ecosfera marina. Esta uniformidad es fruto de la acción combinada de diversos mecanismos de mezcla, como del flujo de la mareas, las corrientes y la circulación termohalina.

•Los mares y océanos contienen casi todos los elementos químicos que se producen de manera natural, pero en su mayoría están en concentraciones extremadamente bajas

ZONAS VERTICALES Y HORIZONTALES DE LOS HABITAT

MARINOS

• El termino pelágico se emplea para designar el mar abierto o la parte superior del mar

•El bentos o region bentica comprende el fondo

•La capa superior de la ecosfera marina es el punto de encuentro con la atmosfera y constituye el habitat para el Pleuston, que es el equivalente marino del Neuston y alberga bacteria y algas :

-Pseudomonas

varios generos pigmentados como -Erythrobacter-Erythomicrobium-Protaminobacter -Roseobacter.

• Algunos factores abióticos son importantes para el crecimiento microbiano a diferentes profundidades en los hábitat marinos.

-La intensidad de la luz-La concentración de oxigeno y fosforo-Sedimento marinos-Disponibilidad de nutrientes.

• En los arrecifes de coral como la productividad de los microorganismos endosoicos fotosintéticos aportan recursos orgánicos en abundancia, y en las fuentes termales submarinas, los microorganismos quimiolitotrotofos convierten los compuesto reducidos de Azufre en grandes cantidades de biomasa

COMPOSICION Y DINAMICA DE LA COMUNIDADES MICROBIANAS

MARINAS • La mayoría de las bacterias marinas son gram negativas y móviles

• en la zona pelágica toda la producción primaria la llevan a cabo bacterias y algas microscopicas

•Las bacterias quimiolitotrofas participan en el ciclo del nitrógeno en las aguas marinas

•Las cianobacterias y las algas constituyen un suministro esencial de carbono para el ecosistema marino

SUSTANCIAS CONTAMINANTES DEL AGUA

Podemos clasificar los contaminantes del agua en ocho grupos principales:•Microorganismos patógenos• Desechos orgánicos• Sustancias químicas inorgánicas• Nutrientes vegetales inorgánicos• Compuestos orgánicos• Sedimentos y materiales suspendidos• Sustancias radiactivas• Contaminación térmica

MICROORGANISMOS PATOGENOS•Son los diferentes tipos de bacterias, virus, protozoos y otros organismos que transmiten enfermedades como el cólera, gastroenteritis diversas, hepatitis, etc

•Estos microbios llegan al agua en las heces y otros restos orgánicos que producen las personas infectadas.

•Se mide por el número de bacterias Coliformes presentes en el agua. Se recomienda que en el agua para beber haya 0 colonias de Coliformes por 100 ml de agua

•Coliformes: Bacterias que se encuentran en el intestino humano o en el de otras especies. La más conocida es Escherichia coli. Se usan en los análisis de calidad de las aguas pues su presencia indica contaminación con heces.

LITO - ECOSFERA

Propiedades físicas

Propiedades Químicas Las propiedades químicas del suelo son un factor esencial para los microorganismos. La Materia Orgánica del suelo procede de los restos de plantas, animales y microorganismos.

Sustancias HúmicasEs la porción de la materia orgánica del suelo que ha estado sometida a una transformación suficiente como para que el material resultante sea irreconocible.Los compuestos Húmicos son polímeros de composición no especifica de los que solo se puede establecer en algunos casos el tipo de estructura

ESTRUCTURA EL ACIDO HUMICO

El material húmico se encuentra en un estado de equilibrio dinámico, su síntesis esta compensada con la mineralización gradual del material existente.

COMPOSICIÓN DEL SUELO

INFLUENCIA DE LOS TIPOS DE SUELO

Suelos arcillosos: AnóxicosSuelos Arenosos: Óxicos

Greda

La materia orgánica contribuye contribuyen al drenaje y aireación, estas son la sustancian húmicas, que son materia orgánica muertaHumus: porción orgánicas del suela que permanece tras la descomposición microbiana

ATMOSFERA DEL SUELO

La atmosfera del suelo existe en los espacios porosos entre las partículas del suelo.El contenido de oxigeno en la atmosfera del suelo determina en gran parte los tipos de metabolismo que puede tener lugar y las transformaciones químicas que pueden llegar a cabo los microorganismos autóctonos.Las concentraciones de oxigeno y CO2 en la atmosfera del suelo se ve afectadas por la difusión de los gases y por la respiración microbiana.

ANEXOS

Vibrio choleraeBacteria causante del cólera

Streptococcus pyogenesBacteria causante de la escarlatina

Bacterias

ANEXOS

Colonias de Mycobacterium tuberculosisBacteria causante de la tuberculosis

Bordetella pertussisBacteria causante de la tosferina

Bacterias

ANEXOS

Legionella pneumophila Bacteria causante de la Legionelosis

Mycoplasma pneumoniae Bacteria causante de la bronquitis

Bacterias

ANEXOS

Picornaviridae rhinovirus virus causante del resfriado común.

Orthomyxoviridae Influenzavirus virus causante de la gripe.

virus

ANEXOS

Togaviridae Rubivirus virus causante de la rubeola.

Picornaviridae Enterovirusvirus causante de la poliomelitis.

virus

ANEXOS

Hongos

Pneumocystis cariniiHongo causante de la neumonía.

Blastomyces dermatitidis Hongo causante de la micosis sistémicas.

ANEXOS

Hongos

Alternaría.Hongo causante de la hipersensibilidad.

Fusarium.Hongo causante de la micotoxicosis.

Bibliografía• http://www.ambisalud.es/boletines/HIA-

06%20MICROBIOLOGIA.pdf

• Michael T Madigan, John M Martinko Jack Parker BROCK. BIOLOGIA DE LOS MICROORGANISMOS. decima edición.

• http://es.wikipedia.org/wiki/Aire

• ATLAS, R. M Y BARTHA, R. Ecología microbiana y microbiología ambiental PEARSON EDUACION, S.A, MADRID, 2002 Cuarta edición.