Download TPNº 10 Bacterias y cianofitas

UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PATAGONIA SAN JUAN BOSCO
Facultad de Ciencias Naturales
Dpto. Biología General
BOTANICA GENERAL
Alumno/a:………............................
Fecha: ..........................................
ORGANISMOS PROCARIONTES
Bacterias y Cianofitos
Trabajo Práctico Nº 10
Objetivos:
¾ Reconocer bacterias y cianofíceas
¾ Identificar los niveles de organización.
Introducción:
Estos organismos se denominan procariotas (pro=antes, y Kairo=núcleo). En la célula de los moneras el
material nuclear no está rodeado de una membrana nuclear, ni se encuentran orgánulos como plastidios,
mitocondrias, aparato de Golgi y retículo endoplasmático.
Palabras clave: procariota, unicelular, colonial, autótrofo, heterótrofo, conjugación, transformación,
transducción, Gram + y - , coco, bacilo, espirilo, vibrio, heterociste, hormogonio, acineto.
A. BACTERIAS
La División Esquizomicófitos comprende organismos cuya organización celular es “procariota”, es
decir presentan una estructura celular simpl4e pero son extraordinariamente diversos fisiológica y
bioquímicamente. Debido a esto poseen una gran importancia biológica, especialmente en su relación con
los seres humanos. Intervienen en la degradación de la materia orgánica compleja suministrando nutrientes
para los demás organismos en el agua y en el suelo, también degradan muchos compuestos orgánicos
sintéticos.
Son capaces de desarrollarse en fuertes extremos del ambiente: desde 100ºC a -20ºC y a valores
de pH desde1,0 hasta 11,5, algunas requieren de agua saturada de sal y otras un medio anaeróbico para su
desarrollo.
Presentan reproducción sexual, con transferencia de material genético bajo la forma de:
conjugación, transformación y transducción, produciendo cigotos incompletos o merocigotos (células de
ADN modificado).
Actividad N° 1
Esquematice una bacteria y señale sus partes
Actividad N° 2
Clasifique las bacterias, conforme a las formas que puedan presentar y según su modo de agruparse.
Esquematice.
Actividad N° 3
Observe los distintos preparados presentados.
Esquematice.
- Determine las bacterias Gram+ y Gram-, según su forma y agrupación.
- Explique brevemente ¿A que se debe la diferencia en la tinción?
- Relacione la patogenicidad de las bacterias con la constitución de la pared y la presencia de cápsula.
- 1 de 5 -
Actividad N° 4
Observe y esquematice las bacterias del yogur.
Materiales:
- yogur natural (no descremado)
- asa de siembra
- azul de metileno
- xilol
Procedimiento:
El yogur es leche transformada por unas bacterias, que producen “fermentación láctica”, las cuales
transforman la lactosa de la leche, en ácido láctico, por ello la leche coagula.
1. Calentar el asa de siembra en el mechero de gas, hasta que quede roja, de este modo se esteriliza,
se deja enfriar un poco. Con el extremo de dicha asa tomar una porción pequeña de yogur, extender
sobre el portaobjeto y dejar secar.
2. Pasar el extendido por la llama lentamente, dos o tres veces, con la mancha de yogur hacia arriba,
se matan las bacterias por el calor, operación que se llama fijación.
3. Agregar unas gotas de xilol en el portaobjetos, para disolver y eliminar la grasa que tiene la leche,
volcar el excedente y dejar secar la preparación nuevamente.
4. Colocar sobre la mancha de yogur unas gotas de azul de metileno al 2%, dejar actuar unos minutos,
con la finalidad de que las bacterias se tiñan y se hagan más visibles al microscopio óptico.
5. Lavar la preparación con agua, para quitar el sobrante de colorante y dejar secar.
6. Colocar una gota de aceite de inmersión sobre la muestra (sin cubreobjetos) y observar al
microscopio óptico, con el objetivo de 100x. Se verán dos tipos de bacterias, responsables de la
acidificación y coagulación de la leche. una variedad es “estreptococo” (Streptococus vulgarices
thermophilus) y la otra es un “bacilo” (Lactobacillus vulgarices)
B. CIANOFITOS (Cianobacterias o algas verdeazuladas).
Estos organismos constituyen un grupo amplio que se distingue de los demás por ser procarióticos y
contener clorofila a y desprender oxígeno durante la fotosíntesis. El producto fotosintético de reserva es el
almidón de cianófitos es diferente del de las demás algas. La capacidad que tienen algunos géneros de fijar
nitrógeno libre sólo la comparten con algunas bacterias.
Actividad N° 1
Con la ayuda de la bibliografía, esquematice distintos representantes. Complete con referencias.
Actividad N° 2
. Realice un raspado en la pecera, muros o bebederos donde se vea material verdoso.
. Coloque el material en un portaobjeto con una gota de agua.
. Cubra el preparado.
. Observe al microscopio óptico.
. Esquematice.
. Complete con referencias.
Actividad N° 3
. Identifique los distintos preparados fijos presentados.
. Complete con referencias.
. Señale tipo de organización: unicelular, colonial o filamentoso
Actividad N° 4
Explique brevemente características y función de las siguientes estructuras exclusivas de Cianophyta:
heterociste, hormogonio y acineto.
- 2 de 5 -
CONCLUSIONES
Complete el siguiente cuadro:
BACTERIAS
CIANOFITOS
Pigmentos
Nutrición
Reproducción
Hábitat
Utilidad
- 3 de 5 -
Anexo Teórico
MONERAS – Bacterias y algas verdeazules
PROCARIOTAS
Se dividen en tres grupos en base a: -composición del ARN, -las paredes celulares, -la composición de la
membrana celular y -el modo de nutrición:
• Esquizomicófitos (o Eubacterias)
• Arquebacterias (algunos autores las consideran un reino aparte)
• Cianófitos (o Cianobacterias)
Autótrofos (algunos de los Esquizomicófitos y la mayoría de los Cianófitos), o Heterótrofos (la mayoría)
‘ División Esquizomicófitos (o Eubacterias)
Sencillos estructuralmente, complejos desde el punto de vista bioquímico.
Variedad de modos de alimentación.
Tasas metabólicas y de crecimiento muy altas.
Superan en número en todos los ambientes.
Heterótrofos (la mayoría): absorben moléculas pequeñas y segregan exoenzimas que digieren moléculas
complejas.
Preparación de alimentos, descomposición de otros. Enfermedades. Antibióticos. Asociaciones: bacterias
fijadoras de nitrógeno de los nódulos radicales, y bacterias del tracto digestivo de rumiantes.
Autótrofos: -Fotosintéticas (utilizan la luz solar)
-Quimiosintéticas (energía derivada de las reacciones de oxido-reducción: emplean nutrientes
inorgánicos CO2, H2S, H+, H2, NH3, Fe2+, o donadores orgánicos de C e H (ácido acético).
Forma y estructura:
Unicelulares
Formas: bacilos (1-5um), cocos (0.5-1 um), espirilos, vibrios.
Cápsula (capa mucilaginosa): polisacárido o polipéptido.
Pared celular: Mureína. Varía en química y estructura: Gram Positivas (conservan el colorante) o Gram
negativas (no lo conservan).
Coloración de Gram: tinción con Violeta Cristal y solución de yoduro de yodo y potasio (mordente),
disolvente (etanol-acetona).
Peptidoglucano (aminas de azúcares y aminoácidos): 5-10 %(Gram-) Sustancias lipidicas.80-90% (Gram+)
Membrana plasmática: estructura y función semejante a eucariotas. Mesosoma: extensión dirigida hacia el
citoplasma, formación de nuevas paredes celulares, pigmentos fotosintéticos y enzimas respiratorias,
asociados a la membrana. Citoplasma desprovisto de orgánulos. Ribosomas 50% más pequeños que en
eucariotas (70 S).
Nucleoide: 1 molécula de ADN anular unido a la membrana.
Plasmidio: anillo independiente de ADN que se autoreplica.
Flagelos: varias fibras de proteína en una hebra (menos de 20 nm). Aparato basal en la membrana
plasmática. Pili (filamentos, adherencia de la célula).
Reproducción: por fisión binaria cada 20-30‘(limitaciones al aumento: nutrientes, acumulación de productos
metabólicos y competencia).
Endosporas: resistentes para sobrevivir a condiciones ambientales desfavorables. Ciste: célula resistente.
Recombinación genética: transferencia unilateral de material genético de una célula a otra. Por:
-conjugación a través de un puente de fusión temporal
- transformación ADN de una célula es absorbido por otra
- transferencia fragmentos ADN por medio de fagos
Clasificación:
Aeróbicas o Anaeróbicas, obligadas o facultativas.
Clase Esquizomicetes:
-Orden Eubacteriales (bacterias verdaderas): cocos y bacilos, Gram + y -. Escherichia coli. Estreptococcus,
Lactobacillus, parásitas, causan enfermedades: ántrax, difteria, neumonía, fiebre tifoidea, botulismo, tos
ferina, tétanos, gangrena, gonorrea, meningitis.
Simbióticas, fijan N2 Rhizobium. Azobacter, Bacillus y Clostridium, como formas de vida libre.
-Orden Pseudomonadales: móviles y G-, tiobacterias púrpura y fotoautótrofas (bacterioclorofila y
carotenoides: asociados a las laminillas de la membrana). Tiobacterias (gránulos de azufre).
Nitrosomonas y Nitrobacter (N del amonio en nitrito o nitrato) y la reducción (de nitrato a nitrito y a N2) o
desnitrificación Pseudomonas y Thiobacillus.
-Orden Actinomicetales: bacterias con hifas (micelio), G+ (suelo, agua, excrementos) Mycobacterium,
Actinomyces y Streptomyces (antibióticos).
- 4 de 5 -
Ecología: microbios indispensables en la naturaleza, degradación de restos vegetales y animales:
liberación del C: CO2: utilizado en fotosíntesis. Reciclaje de nutrientes. Fertilidad del suelo. Mutualismo:
degradación de la celulosa en herbívoros rumiantes (estómago con 4 cámaras: rumen, bolo masticado
nuevamente en la boca)
‘ División Arquebacterias
Difieren en la naturaleza del ARN-t y en la química de la pared y membrana celular. Metanógenas (ambiente
reductor, sin O2, producen metano “gas de los pantanos”), halófitas (en salmuera saturada, poseen
rodopsina, pigmento rojo) y termoacidófilas (fuentes de agua caliente sulfurosa 80ºC pH<2).
‘ División Cianófitos (Algas verdeazules)
Clase Cianofíceas
Ubicuos, <1 a varias micras,
Pared celular estratificada: 4 capas, la más interna: peptidogluacanos (mucopéptidos o glucoproteínas)
(similar a bacterias G-). Vaina fibrosa externa.
Membrana plasmática con invaginaciones (mesosomas). Laminillas fotosintéticas o tilacoides, distribuidas
en toda la célula, que contienen clorofila a, pigmentos carotenoides, y ficobiliproteínas (azul y rojo).
ADN: nucleoplasma, y ARN son similares a los de cloroplastos y mitocondrias de eucariotas (distintos a los
del núcleo eucariota).
Inclusiones celulares: - Cuerpos poliédricos o carboxisomas (con enzimas que fijan CO2).
- Gránulos de poliglucano (almacenamiento de carbohidratos)
- Gránulos de cianoficina (aminoácidos en células en reposo)
- Gránulos de polifosfato (células viejas)
- Vacuolos de gas (permeables a ciertos gases)
Carecen de flagelos, algunas formas filamentosas se deslizan (movimiento)
División celular: (septo)
Reproducción: vegetativa o asexual: fragmentación o escisión del talo, en dos o más unidades.
Hormogonios, en las formas filamentosas, por muerte de una célula con un área bicóncava producida por la
presión de células adyacentes.
Acineto, (espora) célula vegetativa que aumenta de tamaño y produce una pared gruesa. Fase de reposo,
resistente a condiciones ambientales desfavorables.
Heterociste (espora) fijación de Nitrógeno. Posee pared con engrosamientos en los extremos en donde esta
unida a otras células. Estructura reticular compleja de membranas. (La reproducción no es su función
primaria).
Transferencia genética? En investigación...
Formas: - unicelulares o coloniales, flotan o están fijas al sustrato,
- filamentosas: tricoma (una fila de células) y vaina (Lyngbya)
- no filamentosas (cocoides): coloniales: Merismopedia (divisiones en dos planos: una capa de células)
Microcystis (división irregular) (Orden Croococales).
- Oscilatoria (estructura uniseriada), filamentos agregados en masas mucilaginosas macroscópicas (Nostoc)
(Orden Nostocales).
- Ramificación verdadera (por un cambio en el plano de división celular) multiseriada (Hapalosiphon) o al
azar (Stigonema) (Orden Estigonematales). (Se parecen a algunas algas rojas)
*FOTOSÍNTESIS con liberación de O2, Fijan N2 (principalmente en el Heterociste, donde hay bajo contenido
de Oxígeno y ausencia de fotosíntesis) y lo segregan al ambiente.
Ecología: pueden ocupar habitats en condiciones extremas, calor, frío y humedad. Floraciones (blooms).
Afloramientos de aguas profundas.
Fósiles del Precámbrico, 3 billones de años. Estromatolitos (algas verdiazules en formaciones calcáreas).
Teoría de procariotas endosimbióticos (en otras células procarióticas, se transformaron en mitocondrias,
plastidios; ambos orgánulos pueden autorreplicarse y poseen un ADN semejante a procariotas).
BIBLIOGRAFÍA
-
Bold, H.C.; Alexoploulos, C.J. y Delevoryas, T. Morfología de las plantas y los Hongos. Ed. Omega.
Barcelona. 1989.
Sagel, R.; Bandoni, R. y otros. El Reino Vegetal. Ed. Omega. Barc4elona. 1983.
Strasburguer, E. Tratado de Botánica. Ed. Marin. 1976.
Cronquist, A. Introducción a la Botánica. Ed. CECSA.
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