Micro - Acidofilos Y Alcalofilos PDF

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Segundo de Biología, asignatura de Microbiología, UIB Grupo II: Marc García, Belén Corti, Natalia López y Lucía López 

ALCALÓFILOS Y ACIDÓFILOS 

1. INTRODUCCIÓN - EXTREMÓFILOS Organismos capaces de sobrevivir en condiciones extremas donde otros no podrían, esto podrían ser temperaturas muy altas (termófilos), muy bajas entre -2 y -20ºC (psicrófilos), concentración de sal elevada (halófilos), o pH extremos, alcalinos por encima de 8 y ácidos por debajo de 5.

2. ACIDÓFILOS 2.1 CARACTERÍSTICAS DE LOS ACIDÓFILOS Los acidófilos son aquellos organismos que viven en ambientes con pH bajo, el cual es imposible para muchas otras formas de vida. Suelen ser bacterias, hongos y otros organismos muy simples. Un dato curioso es que los hongos son más acidófilos incluso que las bacterias, la mayoría crece en ph 5 e incluso algunos crecen bien en pH 2. Algo interesante de las bacterias és que algunas como Sulfolobus sp son capaces de producir su propio ambiente acidófilo produciendo ácido sulfúrico para crecer. ·A partir de ph 5 más o menos ya se considera acidófilo. ·Una vez llegado a ph 3 ya pasan a ser hiper acidófilos o acidófilos extremos -Por ello su nombre viene del griego y es “aquel que ama el ácido”En la naturaleza los ambientes ácidos surgen de actividades geoquímicas. Sobretodo los hiper acidófilos son aquellos que habitan en lugares como grietas volcánicas submarinas, aguas termales y otros lugares, normalmente húmedos y muy ácidos, donde el pH es extremadamente bajo (usualmente inferior a pH 2.0). Además estas bacterias se consideran un probiótico (es decir, un microorganismo beneficioso para la salud de las personas), y se encuentra en los intestinos del ser humano, así como en la boca y la vagina. En estos lugares su principal función es prevenir infecciones.

2.2 MECANISMOS DE ADAPTACIÓN DE LOS ACIDÓFILOS Para poder vivir en un medio con una gran concentración de protones deben asegurarse de que sus proteínas no se desnaturalizan. Para eso, todas las proteínas que sintetizan tienen un alto peso molecular, de manera que se forman más enlaces entre aminoácidos. Además, la estructura secundaria es mucho más estable, dificultando la rotura de los enlaces que la mantienen y haciendo que la proteína siga siendo funcional a pesar de estar en un ambiente con estas características.

Por otro lado, también cuentan con una serie de bombas de protones que se dedican a expulsarlos al exterior ya que estas bacterias necesitan altas concentraciones de H+ para mantener la integridad de sus membranas y envueltas porque a pH neutro esas envueltas se desintegran. Sin embargo un dato curioso es que se han encontrado microorganismos en minas ricas en ácido sulfúrico que no presentan pared celular, con lo que estaban más expuestas a estas altas concentraciones de protones sin protección aparente (Thermoplasma acidophilum)  3. ALCALÓFILOS

3.1 CARACTERÍSTICAS DE LOS ALCALÓFILOS Son organismos que viven en pH altos. Normalmente estos microorganismos tienen un pH óptimo de 9. Los microorganismos que solo pueden vivir en pH altos son los alcalófilos obligados, los que soportan tanto pH neutro como básicos son los alcalófilos facultativos y los haloalcalofilos son aquellos que pueden vivir en ambientes básicos con concentraciones de de salinidad de más del 30%. 3.2 MECANISMOS DE ADAPTACIÓN DE LOS ALCALÓFILOS La pared celular tiene polímeros de ácidos como el glutámico o el aspártico entre otros que permiten capturar H+ y evitando la entrada de iones hidroxilo, tiene carga -. Varios sistemas de antiporte que intercambian Na+ por H+, el Na+ es recuperado. El potencial eléctrico transmembrana ha aumentado lo que provoca grandes cantidades de ATP por cada protón  4. AMBIENTES Y ESPECIES RELACIONADAS Cada organismo tiene un rango de pH dentro del cual puede crecer y tiene un pH óptimo. Dependiendo de éste, el medio puede ser clasificado en dos:

4.1 AMBIENTE ALCALÓFILO Los hábitats de dichos extremófilos son muy básicos, como lagos sódicos o suelos muy carbonatados, como es en el caso de Egipto o el Rift Valley de África. Un lugar a veces también común para los halófilos, como lo son las lagunas salobres y balsas de evaporación de las salinas. Uno de los escenarios más alcalinos de la tierra es el Mono Lake, de EEUU, donde se puede encontrar: *Spirochaeta americana:  acteria gramnegativa, anaeróbica obligada, b quimioheterótrofo que tiene un rango de pH óptimo entre 8.0 y 10.5. Las células son móviles por presentar un flagelo en el espacio periplasmático y tiene forma de hélice. Las células tienen bobinas primarias regulares, inestables. Además presenta catalasa negativa. Al ser el Mono Lake un ambiente anaeróbico altamente alcalino donde la Spirochaeta americana s e encuentra en abundancia, muchos científicos deducen que este ambiente hostil es muy parecido al que se cree que hay en Marte, la cual cosa convierte a esta bacteria en una esperanza para creer que existe vida allí. Si nos desplazamos a Lonar Lake, en la India usualmente podríamos toparnos con: *Arthrospira platensis : cianobacteria fotoautotrófica, obtiene energía de la luz solar y convierte el dióxido de carbono y el agua en azúcares.

Se conoce principalmente en todo el mundo como espirulina, por su potente valor nutricional. Es una de las bacterias comestibles raras debido a su baja concentración de purina, lo que le permite presentar un riesgo mínimo de acumulación de ácido úrico en el cuerpo rico en vitaminas, minerales, betacaroteno, ácidos grasos esenciales y antioxidantes No contiene una pared de celulosa, sino una cubierta de mureína, la cual es muy frágil y facilita su digestión al ser consumida. En un microscopio, las células dentro de los tricomas de A. platensis son cortas y anchas y tienen paredes transversales visibles

 4.2 AMBIENTE ACIDÓFILO Los ambientes ácidos surgen naturalmente de actividades geoquímicas, como pueden ser  ser ambientes con la producción de gases sulfurosos de emanaciones volcánicas. Suelen un pH entre 2.5-5.5 (ácidos) como los depósitos mineros. También aquellos en los cuales los seres que habitan lugares naturales como grietas volcánicas submarinas, aguas termales y otros lugares, normalmente húmedos y muy ácidos, donde el pH es extremadamente bajo (usualmente inferior a pH 2.0), llamándose hiperacidófilos. Podemos encontrar, en estos hostiles medios, algunos seres como: a obligadamente aerobia, heterótrofa, *Picrophilus oshimae:  rquea, moderadamente termófila y hiperacidófila. Se pueden describir morfológicamente como cocos irregulares, y además, se producen diferentes estados de división uno al lado del otro. La capa S es de 20 nm y no se han observado cilios ni flagelos. Actualmente, se trata de una de las células más acidofílicas conocidas. Crece a una temperatura que oscila entre los 47 hasta los 65ºC. Referente al pH, su crecimiento se produce entre el 0 y el 3.5, siendo el óptimo a 0.7. Estas células han sido aisladas de fumarolas, suelos ácidos y secos, y fuentes termales en Hokkaidō, Japón. *Acidithiobacillus ferrooxidans: Es una bacteria con forma de bastón y Gram negativa, tiene unos 3,000 genes. Vive en condiciones de pH óptimo de 1.5 a 2.5. Obtiene energía de la oxidación del hierro y el azufre, también puede fijar CO2 como fuente de carbono y N2 como fuente de nitrógeno. se encuentra comúnmente en cuevas profundas o en el drenaje ácido de minas también en yacimientos de pirita como el Río Tinto.

5. ADAPTACIONES Los microorganismos extremófilos constituyen la opción más prometedora como fuente de biomoléculas con capacidad biocatalizadora, capaces de soportar condiciones drásticas de proceso y cuyo uso comercial puede conducir a la sustentabilidad industrial. Thermoplasma acidophilum un ph de 2 (es una glucoamilasa). Esta última se utilizan en la industria alimentaria para producir el sirope de fructosa o la cerveza baja en calorías. En la degradación de almidón que se da en pH ácidos, se utiliza Bacillus acidicola tiene un ph 4 (es una alfa amilasas). De manera particular, algunas enzimas alcalófilas, tales como, lipasas y proteasas, ya se producen a gran escala para ser utilizadas en diferentes aplicaciones, las catalasas se

utilizan en la industria alimentaria para la fermentación y en la téxtil para el secado del cuero, por ejemplo. Una aplicación muy exitosa de las enzimas alcalófilas ha sido como aditivos de los detergentes biológicos, para la eliminación de depósitos orgánicos en la ropa, como grasas y aceites. Una bacteria que actúa como catalasa sería la Bacillus sp , cuyo ph óptimo es de 10.

 6. REFERENCIAS http://repositorio.ucm.edu.co:8080/jspui/bitstream/handle/10839/1410/Carlos%20Arturo%20 Granada%20Torres.pdf?sequence=1&isAllowed=y http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/U3g_Extremofilos_20267.pdf https://www.ugr.es/~eianez/Microbiologia/13agfisicos.htm https://es.wikipedia.org/wiki/Acid%C3%B3filo https://www.slideshare.net/iltaitDes/efecto-de-la-temperatura-y-ph-sobre-los-microorganismo s-76430168 https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Picrophilus INTERNATIONAL JOURNAL OF SYSTEMATBICA CTERIOLOGY, July 1996, p. 814-816...