microhidrobiología 1

7/24/2019 Microhidrobiología 1

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Microhidrobiología

(Microbiología del agua)

Dr. Mblgo. Marco Antonio Rivera Jacinto



Disciplinas del curso

11/23/15 Dr. Marco A. Rivera Jacinto 2

MICROBIOLOGIA ECOLOGÍA

Micro-hidro-biologí

a

Bacterias

Arqueas

HongosMicroalg

as

Metazoo

s

Cianobacterias

Hábitat

Biotopo

Ecosistema

Interaccion

es

rotozoos

!irus

HIDROLOGÍA



Micro"idrobiologíaConcepto

Mor#ología$isiologíaBioquímica%en&tica 'aonomíaEcología

ueloAguaAlimentos

Airealud*

Dr. Marco A. Rivera Jacinto

Ciencia Básica Ciencia Aplicada



HongosVirusBacteria

s

Protoo

osHelminto

sArtr+podo

s


Microbiología Parasitología

Metaoos

Algas Ciano!íce

as



,-u& estudiaremos en elcurso.

• Estructura/ distribuci+n 0 1ida demicroorganismos acuáticos*

• $unci+n en el ciclo material del agua 0 los

sedimentos*• 2elaciones con animales 0 1egetales quetienen su "ábitat en el mismo medio*

• rocesos microbiol+gicos más importantesen las aguas continentales*

• Contaminaci+n de aguas/ sus implicancias0 la normati1idad 1igente*




Características del agua como"ábitat microbiano

• 3os cuerpos de agua sonoligotr+picos*

• Con propiedadesrelati1amente "omog&neas en

t&rmino de nutrientes/ pH/ etc*• Con mo1imiento o 4u5o que las

clasi6ca en limn&ticas (4u5opeque7o) 0 loticas (4u5orápido)*

• 3ibertad de mo1imiento de losmicroorganismos en el agua8bacterias 4ageladas 09ociliadas/ p"0comicetos/ algas*




Hábitats microbianos enaguas

• Plancton" los organismos planct+nicos son poblacionesmicrobianas 4otantes en el agua* Ellos son el alimento depeque7os peces* Inclu0en algas (diatomeas oBacillariop"0ceae) 0 dino4agelados (Dinop"0ceae)/ así comoprotozoos*

• $ect%nicos" a di#erencia de los planct+nicos/ los organismostect+nicos son aquellos que/ además de estar su5etos al 4u5oacuático/ tambi&n tienen medios de locomoci+n propios/ 0 porlo tanto se pueden mo1er aparte del mo1imiento por 4u5o deagua* on8 protozoos ciliados/ bacterias 4ageladas/ etc*

• Peri&ton" estos microorganismos acuáticos siempre estánunidos a algo* obre la base de la naturaleza de su apo0o/ sedi1iden en las siguientes categorías8 epí6tos/ epizo+ticos/epilit+n/ epiil+n/ episam+n*




Hábitats microbianos enaguas

• Bentos" son organismos que "abitan en el sedimento (del#ondo) de los ambientes acuáticos (in#erior a los organismos que1i1en en el barro) constitu0endo la comunidad bent+nica*

• 'euston" microorganismos que se encuentran en la super6cie

del medio ambiente acuático/ eactamente en la inter#ace aire:agua*

• Pleuston" el t&rmino especí6co ;pleuston; puede ser utilizadopara denotar los organismos que ocupan la inter#ace aire:aguaen una biota marina* <euston 0 pleuston pueden ser

considerados como comunidades especializadas con su "ábitatinter#ase aire:agua sometido a condiciones ambientalesampliamente 4uctuantes*




Hábitats acuáticos




Distribuci+n de los microorganismosen el medio acuático



En medios líquidos/ las c&lulas pueden

eistir en uno de los dos ambientes#ísicos8

=*Estado planct+nico (suspensi+n)/ donde lasc&lulas act>an como indi1iduos de libre

4otaci+n*

?*Estado s&sil o bio6lm (ad"erido)/ donde lasc&lulas act>an como una comunidad

completamente integrada*




Bio(elículas )bioflms*"

• Comunidad ecol+gica "eterog&neaconstituida por c&lulas que estánad"eridas a un substrato o inter#ase/ o

unas con otras/ encerradas en unamatriz de sustancias polim&ricasetracelulares que ellas "an producido*

• $orma de 1ida predominante de lasbacterias en medios acuáticos (@@)*• Estrategia de super1i1encia*




11/23/15 Dr. Marco A. Rivera Jacinto 1!



!enta5as 0 des1enta5as de losbio6lms

• Ambiente resguardado8 rotecci+n #rente at+icos 0 biocidas

• Interacci+n entre microorganismos8

osibilidad de intercambio de materialgen&tico/ intercambio de metabolitos*

• Me5or captaci+n de nutrientes8 Metabolismomas acti1o/ ma0or crecimiento*




• Lo" #icroor$ani"#o"%&e'en e"tar ac&a()&ier

%ro*&n'i'a'.

• Ha"ta en (a" *o"a"oce+nica"




• La" ca%a" "&%eriore" , (o" "e'i#ento" 'e(*on'o a(-er$an (a" #a,ore" %o-(acione" 'e#icroor$ani"#o" %artic&(ar#ente en a$&a"%ro*&n'a".




Microor$ani"#o"%(anctnico"

• 0(oracin creci#ientoece"ivo e%(o"ivo

• Dan co(or a%arente a(a$&a roo %ar'over'e +#-ar a#ari((o.

• Oscillatoria erytrea

4ciano-acteriaMarRoo

Microor$ani"#o"-entnico"

• A($&no" *or#an-io%e(6c&(a".




Microorganismos planct+nicos 0 bent+nicos( #otosint&ticos 0 "eter+tro#os )


Plancton: Fotótrofas y heterótrofas

Epiliton: heterótrofas bentónicassobre partículas

Bentos:

Fotótrofas y heterótrofas

Bentos: heterótrofas,muchas anaeróbicas

ZONALITORAL

ZONA PROFUNAe'i#entacin

ZONALIMN!TICA

ive( 'e co#%en"acinOxidantes del Azufre

Ag"as bien



istema 4u1ial


Ag"as bienaireadas#

$etabolis$oo%idati&o' (ran

&ariedad c"alitati&a

pero no c"antitati&ade especies

o$inio de las

algas &erde)a*"ladas#+lagelados ,

bacterias$icro

aer-+ilas'

Prod"cci-n de C./#Fe0' 1tapas ter$inales2a"sencia de e"cariotas

e%cepto proto*oosanaerobios ,

ocasional$ente

$eta*oos' M", pocasespecies'

Potencial de o%idored"cci-n

Predo$inio de bacilosgra$)negati&os

anaerobios+ac"ltati&os' Red"cci-n

de N34)' Red"cci-n de

Mn , de Fe5lll6 p"edeliberar P sol"ble'Poblaciones de

diato$eas ,cloro+íceas'

Cesa la nitri+icaci-n# prod"cci-n de .7 ,

prod"ctos de la +er$entaci-n' Red"cci-n de03/

7) A+lora$iento de bacterias +ototr-+icas

8"e crecen con .70'Prod"cci-n de Fe0 a

partir de Fe 5lll6 red"cido'Predo$inio co$pleto de anaerobios ,desaparici-n de $icroaer-+ilos , la $a,oría



Ori$en 'e (a *(ora #icro-iana en e(a$&a




Ori$en 'e (a *(ora #icro-iana

La *(ora 'e( a$&a at#o"*rica e"

%ro%orciona'a %or e( aire , e"(ava'a con (a ((&via en (a"%art6c&(a".

La *(ora 'e (a" a$&a""&-terr+nea" e" a*ecta'a %or(o" %roce"o" 'e *i(tracin.




• La *(ora 'e (a"a$&a" "&%er*icia(e"((e$a a( a$&a%eri'ica#ente

• 'e( aire• 'e( arra"tre

"&%er*icia( 'e tierra• 'e verti#iento"'o#"tico" ein'&"tria(e"




Lo" #icroor$ani"#o" 'e( a$&a "on

IN9(1NA0 TRAN0ITORIO0


Característicos dela +asa de agua

natural

Entran al agua en!or+a inter+itente,

(rocedentes de"• El aire• El suelo• Procesos

industriales• Procesosdo+sticos



• :ir&"• ;acteria"• <iano*6cea"

• A($a"• =roto>oo"• Hon$o"

#icro"c%ico"

• Meta>oo"%e)&e?o"

Ha-itan en• A$&a" nat&ra(e"

• A$&a" '&(ce"• @"t&ario"• A$&a" "a(a'a"• A$&a" ter#a(e"

• A$&a" "&-terr+nea"




ROL .E LO/ MICROORGA'I/MO/ E' ELAG0A





Mantener elequilibrio

biocen+tico delas aguas



.esintegrar la M1O 2reciclar nutrientes




Papel de los $icroorganis$os en elrecicla:e de n"trientes

on (a -a"e 'e (a" ca'ena"tr*ica" ac&+tica".Recic(an (a #ateria or$+nica

acin'o(a 'i"%oni-(e %araotro" or$ani"#o" a trav" 'e B Minera(i>acin B =ro'&ccin 'e %rote6na

#icro-iana

Ma,or %ro'&ctivi'a' %or #etroc&a'ra'o en e( a$&a )&e en e("&e(o.




Ca$bios organol;pticos enel ag"a2 bene+icios ,per:"icios




Bacterias que obstru0en

conductos de agua8 aut+tro#asquimiosint&ticas*

=rinci%a(#ente*erro-acteria" ,

"&(*o-acteria"



0erro-acteria"


Fila$entosasO%idan carbonato +erroso .idr-%ido +;rrico

/FeCO4 < O7 < =.7O /FeO. < /CO7 < /3 calSoluble

insoluble

precipita

en la

membrana

celular



H+-itat 'e (a" *erro-acteria"

• Gran'e" 'e%"ito"$eo($ico" 'e 0e

• <ana(i>acione" ,con'&ccione" 'on'e*rec&ente#ente%ro'&ceo-"tr&ccione"

• @( 0eOH %reci%ita'o*or#a co"tra" en e(interior 'e t&-er6a" 'e

ierro en a$&a" rica" ene"te e(e#ento




0erro-acteria"

B Leptothrix B Crenothrix B Streptothrix B Gallionella

Sphaerotilus• o e" *erro-acteria

o-(i$a'a. Oi'ata#-in MnCCMnCCC

• a#%oco e" a&ttro*ao-(i$a'a




&(*o-acteria"• rigen8 "idrotermal 0 1olcánico• Características de aguas poluídas ricas en H?

(tiobacterias)• Inter1ienen en procesos de descomposici+n orgánica8

B idando el H? B 3iberando E para biosíntesis

?H? ? ? ?H? Energía*

? H? ?H Energía

Thiothrix, Beggiatoa (anaerobia

#acultati1a/ principal causante de obstrucciones) H? =9? ? FFFFFFFFFFFFFFFF G H? = cal




Color en el agua

;acteria" )&e a( oi'ar 0eCC , MnCC %ro'&cen in'irecta#ente a(teracione"

'e co(or en e( a$&a



3a producci+n de color

en el agua es importanteen abastecimientos

pro1enientes de pozos

El "ierro contenido en sus

aguas promue1e la acti1idadoidante de las bacterias(encapsuladas)




Crenothrix, Leptothrix, Gallionella

btienen energía

oidando $eCC (soluble)

$eCCC (insoluble)

Coloraci+n pardobermell+n en el agua




lor 0 sabor en el agua

Ori$en 'e( o(or , 'e( "a-or -acteria" , otro" #icroor$ani"#o"



lorintensoen elagua

roductos de

descomposici+nde bacteriasanaerobias8 B Mercaptanos

B %as sul#"ídrico B ubproductos

aminados B cidos grasos/

etc*




El saborse acent>a con

la cloraci+n/especialmente si

es producido porcompuestos

#en+licos*

• Desec"os• Microorganism

os (bacterias)

abor en elagua




Actinom0cetos8 romue1en la descomposici+n de8

B lantas acuáticas B Algas ( Anabaena, Oscillatoria,

Aphanizomenon/ diatomeas)

Jtilizan su nitr+geno a epensas del cualaumentan sus poblaciones

lor 0 sabor en el aguaDr. Marco A. Rivera Jacinto



• Streptomyces produce olor atierra en8

• el agua

• el suelo• en culti1o

• El cloro libreintensi6ca este

olor

• roducen olor 0sabor en el agua8

• Crenothrix

($errobacteria)• Beggiatoa

(ul#obacteria)




• 3os microorganismos

pueden contribuir a lacontaminaci+n dedi1ersas maneras8

B roduciendoen#ermedades B Creando una biomasa

est&ticamente

desagradable B %enerando

metabolitos t+icos*




Ha, &na 'iver"i'a' 'e %r&e-a" %ara intentar"&%ervi"ar (a ca(i'a' 'e( a$&a

• o "e &"a (a en&#eracin 'e-acteria" 'e ca'aco#&ni'a' %or)&e

• @" 'i*6ci( %or (o" #to'o""o*i"tica'o" )&e re)&iere

• La co#&ni'a' -acterianavar6an #&co , r+%i'o ante

ca#-io" a#-ienta(e".

• @" #+" "enci((oi'enti*icar , en&#erar%e)&e?o" inverte-ra'o"-ntico" o a($a"%eri*6tica".




Aguas residuales

3a poluci+n tiene lugar cuandocompuestos o microorganismosindeseables penetran en el

ambiente acuático 0 cambian suspropiedades 0 con ellas se pierdeel equilibrio produci&ndose una

1ariaci+n en la distribuci+n 0composici+n de la comunidad*




Metabolismo microbiano





Metabolis+o +icrobiano

M b li i bi




Metabolis+o +icrobiano



<ar( R. Eoe"e 41928

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microhidrobiología 1

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