Ecología de las poblaciones microbianas
Dr. Francisco Javier Almendariz Tapia
Anaerobios
Aerotolerantes Obligados
Obligados
Facultativos
Microaerofílicos
Aerobios
Relación de los microorganismoscon el Oxígeno
O2 + e- O2-
O2- + e- + 2 H+ H2O2
H2O2 + e- + H+ H2O + OH-
OH- + e- + H+ H2O
O2 + 4 e- + 4 H+ 2 H2O
Reducción del oxígeno hasta agua mediante la incorporación secuencial
de electrones
CatalasaH2O2 + H2O2 2 H2O + O2
PeroxidasasH2O2 + NADH + H+ 2 H2O + NAD+
Superóxido dismutasaO2
- + O2 + 2 H+ H2O2 + O2
Superóxido dismutasa/catasa4 O2
- + 4 H+ 2 H2O + 3 O2
Enzimas que actúan sobre especies moleculares derivadas del oxígeno
CrecimientoAerobio
CrecimientoAnaerobio
Cultivo de los microorganismos
CrecimientoAerobio facultativoMicroaerofílico
Reino Principales características Ejemplos
Móneras Organismos procariotas unicelulares Bacterias
ProtistasOrganismos eucariotas unicelulares y sus descendientes más inmediatos
Algas, protozoos
Hongos
Organismos heterótrofos que obtienen su alimento por absorción. No realizan la fotosíntesis. La pared celular contiene generalmente quitina.
Levaduras, setas
VegetalOrganismos inmóviles que realizan la fotosíntesis. Pared celular compuesta de celulosa
Musgos, helechos, árboles
AnimalOrganismos móviles sin pared celular. Ingieren el alimento. Presentan tejidos diferenciados.
Moluscos, peces, aves
Los cinco reinos (Margulis, 1982)
BacteriaBacteria
AquifexAquifex
ThermotogaThermotoga
FlavobacteriasFlavobacterias
CianobacterriasCianobacterrias
CloroplastosCloroplastos
Bacterias rojasBacterias rojas
MitocondriaMitocondriaBacterias
Gram-positivasBacterias
Gram-positivas
Bacterias verdesno del azufre
Bacterias verdesno del azufre
EukaryaEukarya
HongosHongos
PlantasPlantas
AnimalesAnimales
HongosmucososHongos
mucosos
EntamebasEntamebas
CiliadosCiliados
FlageladosFlagelados
TricomónadasTricomónadas
MicrosporiodiosMicrosporiodios
Diplomónadas(Giardia)
Diplomónadas(Giardia)
ArchaeaArchaea
CrenarqueotasCrenarqueotas
KorarqueotasKorarqueotas
EuriarqueotasEuriarqueotas
MethanopyrusMethanopyrus
MethanococcusMethanococcus
ThermoplasmaThermoplasma
HalófilosextremosHalófilosextremos
MethanosarcinaMethanosarcina
ThermococcusThermococcus
PyrodictiumPyrodictium
ThermoproteusThermoproteus
MethanobacteriumMethanobacterium
Árbol filogenético Universal (Woese et al., 1990)
Característica Bacteria Archaea EukariaDNA circular Presente Presente Ausente
Núcleo encerrado en una membrana
Ausente Ausente Presente
Pared celular Ácido murámicoAusencia del
ácido murámicoAusencia del
ácido murámico
Lípidos de membrana Uniones éster Uniones éter Uniones éster
RNA polimerasas 1 (4 subunidades)Varias (de 8 a 12 subunidades c/u)
3 (de 12 a 14 subunidades c/u)
Sensibilidad al cloramfenicol, estreptomicina y kanamicina
Sí No No
Metanogénesis No Sí No
Reducción de S0 a H2S Sí Sí No
Desnitrificación Sí Sí No
Quimiolitotrofía (Fe, S, H2) Sí Sí No
Características diferenciadoras delos tres dominios (Madigan et al., 1998)
Planctomycetales (4)
Methanopyrales (1)Archaeoglobales (2)
Thermococcales (2)
Thermoplasmatales (2)Halobacteriales (15)
Methanobacteriales (5)Methanomicrobiales (9)
Methanosarcinales (7)
Sulfolobales (6)
Desulfurococcales (11)
0.1
ARCHAEA
BACTERIAActinomycetales (123) :124
: 60: 161: 52{
Methanococcales (4)
Deferribacterales (4)
Nitrospirales (4)
Chrysiogenales (1) Proteobacteria (397)
Halanaerobiales (10)
Lactobacillales (28)Cyanobacteria
(56)Mollicutes (12)Bacillales (31)
Clostridiales (77)Thermales (2)
Deinococcales (1)Chloroflexales (5)
Thermomicrobiales (1)
Bacteroidetes (51)
-Proteobacteria (6)
Chlorobiales (5)Spirochaetales (13)
Thermoanaerobacteriales (7)Dictyoglomales (1)
Thermotogales (5)
Aquificales (5)
Thermoproteales (5)
Planctomycetales (4)
Methanopyrales (1)Archaeoglobales (2)
Thermococcales (2)
Thermoplasmatales (2)Halobacteriales (15)
Methanobacteriales (5)Methanomicrobiales (9)
Methanosarcinales (7)
Sulfolobales (6)
Desulfurococcales (11)
0.1
ARCHAEA
BACTERIAActinomycetales (123) :124
: 60: 161: 52{
Methanococcales (4)
Deferribacterales (4)
Nitrospirales (4)
Chrysiogenales (1) Proteobacteria (397)
Halanaerobiales (10)
Lactobacillales (28)Cyanobacteria
(56)Mollicutes (12)Bacillales (31)
Clostridiales (77)Thermales (2)
Deinococcales (1)Chloroflexales (5)
Thermomicrobiales (1)
Bacteroidetes (51)
-Proteobacteria (6)
Chlorobiales (5)Spirochaetales (13)
Thermoanaerobacteriales (7)Dictyoglomales (1)
Thermotogales (5)
Aquificales (5)
Thermoproteales (5)
Aerobios / Anaerobios facultativos o estrictos
Aerobios Anaerobios facultativos Anaerobios
Planctomycetales (4)
Methanopyrales (1)Archaeoglobales (2)
Thermococcales (2)
Thermoplasmatales (2)Halobacteriales (15)
Methanobacteriales (5)Methanomicrobiales (9)
Methanosarcinales (7)
Sulfolobales (6)
Desulfurococcales (11)
0.1
ARCHAEA
BACTERIAActinomycetales (123) :124
: 60: 161: 52{
Methanococcales (4)
Deferribacterales (4)
Nitrospirales (4)
Chrysiogenales (1) Proteobacteria (397)
Halanaerobiales (10)
Lactobacillales (28)Cyanobacteria
(56)Mollicutes (12)Bacillales (31)
Clostridiales (77)Thermales (2)
Deinococcales (1)Chloroflexales (5)
Thermomicrobiales (1)
Bacteroidetes (51)
-Proteobacteria (6)
Chlorobiales (5)Spirochaetales (13)
Thermoanaerobacteriales (7)Dictyoglomales (1)
Thermotogales (5)
Aquificales (5)
Thermoproteales (5)
Planctomycetales (4)
Methanopyrales (1)Archaeoglobales (2)
Thermococcales (2)
Thermoplasmatales (2)Halobacteriales (15)
Methanobacteriales (5)Methanomicrobiales (9)
Methanosarcinales (7)
Sulfolobales (6)
Desulfurococcales (11)
0.1
ARCHAEA
BACTERIAActinomycetales (123) :124
: 60: 161: 52{
Methanococcales (4)
Deferribacterales (4)
Nitrospirales (4)
Chrysiogenales (1) Proteobacteria (397)
Halanaerobiales (10)
Lactobacillales (28)Cyanobacteria
(56)Mollicutes (12)Bacillales (31)
Clostridiales (77)Thermales (2)
Deinococcales (1)Chloroflexales (5)
Thermomicrobiales (1)
Bacteroidetes (51)
-Proteobacteria (6)
Chlorobiales (5)Spirochaetales (13)
Thermoanaerobacteriales (7)Dictyoglomales (1)
Thermotogales (5)
Aquificales (5)
Thermoproteales (5)
Grupos tróficos de procariotas
Foto autotrofosFoto autotrofos Foto hétérotrofosFoto hétérotrofos Quimio autotrofosQuimio autotrofos Quimio hétérotrofosQuimio hétérotrofos
Planctomycetales (4)
Methanopyrales (1)Archaeoglobales (2)
Thermococcales (2)
Thermoplasmatales (2)Halobacteriales (15)
Methanobacteriales (5)Methanomicrobiales (9)
Methanosarcinales (7)
Sulfolobales (6)
Desulfurococcales (11)
0.1
ARCHAEA
BACTERIAActinomycetales (123) :124
: 60: 161: 52{
Methanococcales (4)
Deferribacterales (4)
Nitrospirales (4)
Chrysiogenales (1) Proteobacteria (397)
Halanaerobiales (10)
Lactobacillales (28)Cyanobacteria
(56)Mollicutes (12)Bacillales (31)
Clostridiales (77)Thermales (2)
Deinococcales (1)Chloroflexales (5)
Thermomicrobiales (1)
Bacteroidetes (51)
-Proteobacteria (6)
Chlorobiales (5)Spirochaetales (13)
Thermoanaerobacteriales (7)Dictyoglomales (1)
Thermotogales (5)
Aquificales (5)
Thermoproteales (5)
Planctomycetales (4)
Methanopyrales (1)Archaeoglobales (2)
Thermococcales (2)
Thermoplasmatales (2)Halobacteriales (15)
Methanobacteriales (5)Methanomicrobiales (9)
Methanosarcinales (7)
Sulfolobales (6)
Desulfurococcales (11)
0.1
ARCHAEA
BACTERIAActinomycetales (123) :124
: 60: 161: 52{
Methanococcales (4)
Deferribacterales (4)
Nitrospirales (4)
Chrysiogenales (1) Proteobacteria (397)
Halanaerobiales (10)
Lactobacillales (28)Cyanobacteria
(56)Mollicutes (12)Bacillales (31)
Clostridiales (77)Thermales (2)
Deinococcales (1)Chloroflexales (5)
Thermomicrobiales (1)
Bacteroidetes (51)
-Proteobacteria (6)
Chlorobiales (5)Spirochaetales (13)
Thermoanaerobacteriales (7)Dictyoglomales (1)
Thermotogales (5)
Aquificales (5)
Thermoproteales (5)
Ciclo del carbono
Fermentadores sintrofos Metanogenos
Planctomycetales (4)
Methanopyrales (1)Archaeoglobales (2)
Thermococcales (2)
Thermoplasmatales (2)Halobacteriales (15)
Methanobacteriales (5)Methanomicrobiales (9)
Methanosarcinales (7)
Sulfolobales (6)
Desulfurococcales (11)
0.1
ARCHAEA
BACTERIAActinomycetales (123) :124
: 60: 161: 52{
Methanococcales (4)
Deferribacterales (4)
Nitrospirales (4)
Chrysiogenales (1) Proteobacteria (397)
Halanaerobiales (10)
Lactobacillales (28)Cyanobacteria
(56)Mollicutes (12)Bacillales (31)
Clostridiales (77)Thermales (2)
Deinococcales (1)Chloroflexales (5)
Thermomicrobiales (1)
Bacteroidetes (51)
-Proteobacteria (6)
Chlorobiales (5)Spirochaetales (13)
Thermoanaerobacteriales (7)Dictyoglomales (1)
Thermotogales (5)
Aquificales (5)
Thermoproteales (5)
Planctomycetales (4)
Methanopyrales (1)Archaeoglobales (2)
Thermococcales (2)
Thermoplasmatales (2)Halobacteriales (15)
Methanobacteriales (5)Methanomicrobiales (9)
Methanosarcinales (7)
Sulfolobales (6)
Desulfurococcales (11)
0.1
ARCHAEA
BACTERIAActinomycetales (123) :124
: 60: 161: 52{
Methanococcales (4)
Deferribacterales (4)
Nitrospirales (4)
Chrysiogenales (1) Proteobacteria (397)
Halanaerobiales (10)
Lactobacillales (28)Cyanobacteria
(56)Mollicutes (12)Bacillales (31)
Clostridiales (77)Thermales (2)
Deinococcales (1)Chloroflexales (5)
Thermomicrobiales (1)
Bacteroidetes (51)
-Proteobacteria (6)
Chlorobiales (5)Spirochaetales (13)
Thermoanaerobacteriales (7)Dictyoglomales (1)
Thermotogales (5)
Aquificales (5)
Thermoproteales (5)
Ciclo del Nitrógeno
fijadores de N2
Nitrificantes Desnitrificantes
Planctomycetales (4)
Methanopyrales (1)Archaeoglobales (2)
Thermococcales (2)
Thermoplasmatales (2)Halobacteriales (15)
Methanobacteriales (5)Methanomicrobiales (9)
Methanosarcinales (7)
Sulfolobales (6)
Desulfurococcales (11)
0.1
ARCHAEA
BACTERIAActinomycetales (123) :124
: 60: 161: 52{
Methanococcales (4)
Deferribacterales (4)
Nitrospirales (4)
Chrysiogenales (1) Proteobacteria (397)
Halanaerobiales (10)
Lactobacillales (28)Cyanobacteria
(56)Mollicutes (12)Bacillales (31)
Clostridiales (77)Thermales (2)
Deinococcales (1)Chloroflexales (5)
Thermomicrobiales (1)
Bacteroidetes (51)
-Proteobacteria (6)
Chlorobiales (5)Spirochaetales (13)
Thermoanaerobacteriales (7)Dictyoglomales (1)
Thermotogales (5)
Aquificales (5)
Thermoproteales (5)
Planctomycetales (4)
Methanopyrales (1)Archaeoglobales (2)
Thermococcales (2)
Thermoplasmatales (2)Halobacteriales (15)
Methanobacteriales (5)Methanomicrobiales (9)
Methanosarcinales (7)
Sulfolobales (6)
Desulfurococcales (11)
0.1
ARCHAEA
BACTERIAActinomycetales (123) :124
: 60: 161: 52{
Methanococcales (4)
Deferribacterales (4)
Nitrospirales (4)
Chrysiogenales (1) Proteobacteria (397)
Halanaerobiales (10)
Lactobacillales (28)Cyanobacteria
(56)Mollicutes (12)Bacillales (31)
Clostridiales (77)Thermales (2)
Deinococcales (1)Chloroflexales (5)
Thermomicrobiales (1)
Bacteroidetes (51)
-Proteobacteria (6)
Chlorobiales (5)Spirochaetales (13)
Thermoanaerobacteriales (7)Dictyoglomales (1)
Thermotogales (5)
Aquificales (5)
Thermoproteales (5)
Ciclo del azufre
Sulfo-oxidantes Sulfo-reductores Thiosulfato-
reductores Sulfato-reductores
Planctomycetales (4)
Methanopyrales (1)Archaeoglobales (2)
Thermococcales (2)
Thermoplasmatales (2)Halobacteriales (15)
Methanobacteriales (5)Methanomicrobiales (9)
Methanosarcinales (7)
Sulfolobales (6)
Desulfurococcales (11)
0.1
ARCHAEA
BACTERIAActinomycetales (123) :124
: 60: 161: 52{
Methanococcales (4)
Deferribacterales (4)
Nitrospirales (4)
Chrysiogenales (1) Proteobacteria (397)
Halanaerobiales (10)
Lactobacillales (28)Cyanobacteria
(56)Mollicutes (12)Bacillales (31)
Clostridiales (77)Thermales (2)
Deinococcales (1)Chloroflexales (5)
Thermomicrobiales (1)
Bacteroidetes (51)
-Proteobacteria (6)
Chlorobiales (5)Spirochaetales (13)
Thermoanaerobacteriales (7)Dictyoglomales (1)
Thermotogales (5)
Aquificales (5)
Thermoproteales (5)
Planctomycetales (4)
Methanopyrales (1)Archaeoglobales (2)
Thermococcales (2)
Thermoplasmatales (2)Halobacteriales (15)
Methanobacteriales (5)Methanomicrobiales (9)
Methanosarcinales (7)
Sulfolobales (6)
Desulfurococcales (11)
0.1
ARCHAEA
BACTERIAActinomycetales (123) :124
: 60: 161: 52{
Methanococcales (4)
Deferribacterales (4)
Nitrospirales (4)
Chrysiogenales (1) Proteobacteria (397)
Halanaerobiales (10)
Lactobacillales (28)Cyanobacteria
(56)Mollicutes (12)Bacillales (31)
Clostridiales (77)Thermales (2)
Deinococcales (1)Chloroflexales (5)
Thermomicrobiales (1)
Bacteroidetes (51)
-Proteobacteria (6)
Chlorobiales (5)Spirochaetales (13)
Thermoanaerobacteriales (7)Dictyoglomales (1)
Thermotogales (5)
Aquificales (5)
Thermoproteales (5)
Procariotas terrestres
Planctomycetales (4)
Methanopyrales (1)Archaeoglobales (2)
Thermococcales (2)
Thermoplasmatales (2)Halobacteriales (15)
Methanobacteriales (5)Methanomicrobiales (9)
Methanosarcinales (7)
Sulfolobales (6)
Desulfurococcales (11)
0.1
ARCHAEA
BACTERIAActinomycetales (123) :124
: 60: 161: 52{
Methanococcales (4)
Deferribacterales (4)
Nitrospirales (4)
Chrysiogenales (1) Proteobacteria (397)
Halanaerobiales (10)
Lactobacillales (28)Cyanobacteria
(56)Mollicutes (12)Bacillales (31)
Clostridiales (77)Thermales (2)
Deinococcales (1)Chloroflexales (5)
Thermomicrobiales (1)
Bacteroidetes (51)
-Proteobacteria (6)
Chlorobiales (5)Spirochaetales (13)
Thermoanaerobacteriales (7)Dictyoglomales (1)
Thermotogales (5)
Aquificales (5)
Thermoproteales (5)
Planctomycetales (4)
Methanopyrales (1)Archaeoglobales (2)
Thermococcales (2)
Thermoplasmatales (2)Halobacteriales (15)
Methanobacteriales (5)Methanomicrobiales (9)
Methanosarcinales (7)
Sulfolobales (6)
Desulfurococcales (11)
0.1
ARCHAEA
BACTERIAActinomycetales (123) :124
: 60: 161: 52{
Methanococcales (4)
Deferribacterales (4)
Nitrospirales (4)
Chrysiogenales (1) Proteobacteria (397)
Halanaerobiales (10)
Lactobacillales (28)Cyanobacteria
(56)Mollicutes (12)Bacillales (31)
Clostridiales (77)Thermales (2)
Deinococcales (1)Chloroflexales (5)
Thermomicrobiales (1)
Bacteroidetes (51)
-Proteobacteria (6)
Chlorobiales (5)Spirochaetales (13)
Thermoanaerobacteriales (7)Dictyoglomales (1)
Thermotogales (5)
Aquificales (5)
Thermoproteales (5)
Procariotas patógenos
Planctomycetales (4)
Methanopyrales (1)Archaeoglobales (2)
Thermococcales (2)
Thermoplasmatales (2)Halobacteriales (15)
Methanobacteriales (5)Methanomicrobiales (9)
Methanosarcinales (7)
Sulfolobales (6)
Desulfurococcales (11)
0.1
ARCHAEA
BACTERIAActinomycetales (123) :124
: 60: 161: 52{
Methanococcales (4)
Deferribacterales (4)
Nitrospirales (4)
Chrysiogenales (1) Proteobacteria (397)
Halanaerobiales (10)
Lactobacillales (28)Cyanobacteria
(56)Mollicutes (12)Bacillales (31)
Clostridiales (77)Thermales (2)
Deinococcales (1)Chloroflexales (5)
Thermomicrobiales (1)
Bacteroidetes (51)
-Proteobacteria (6)
Chlorobiales (5)Spirochaetales (13)
Thermoanaerobacteriales (7)Dictyoglomales (1)
Thermotogales (5)
Aquificales (5)
Thermoproteales (5)
Planctomycetales (4)
Methanopyrales (1)Archaeoglobales (2)
Thermococcales (2)
Thermoplasmatales (2)Halobacteriales (15)
Methanobacteriales (5)Methanomicrobiales (9)
Methanosarcinales (7)
Sulfolobales (6)
Desulfurococcales (11)
0.1
ARCHAEA
BACTERIAActinomycetales (123) :124
: 60: 161: 52{
Methanococcales (4)
Deferribacterales (4)
Nitrospirales (4)
Chrysiogenales (1) Proteobacteria (397)
Halanaerobiales (10)
Lactobacillales (28)Cyanobacteria
(56)Mollicutes (12)Bacillales (31)
Clostridiales (77)Thermales (2)
Deinococcales (1)Chloroflexales (5)
Thermomicrobiales (1)
Bacteroidetes (51)
-Proteobacteria (6)
Chlorobiales (5)Spirochaetales (13)
Thermoanaerobacteriales (7)Dictyoglomales (1)
Thermotogales (5)
Aquificales (5)
Thermoproteales (5)
Principales procariotas patógenos de alimentos
Campylobacter jejuni: diarreas
Campylobacter jejuni: diarreas
Clostridium botulinum: botulismo
Clostridium botulinum: botulismo
Listeria monocytogenes: listeriosis
Staphylococcus aureus: intoxicaciones
Listeria monocytogenes: listeriosis
Staphylococcus aureus: intoxicaciones
Escherichia coli : diarreas
Shigella spp. : diarreas
Salmonella spp.: salmonelosis
Yersinia enterocolitica: yersiniosis
Vibrio vulnificus: gastroenteritis
Escherichia coli : diarreas
Shigella spp. : diarreas
Salmonella spp.: salmonelosis
Yersinia enterocolitica: yersiniosis
Vibrio vulnificus: gastroenteritis
Bacteria ArchaeaAerotolerantes Bacterias del ácido láctico
Obligadas
Clostridios
Homoacetogénicas
Bacterias intestinales
Sulfatoreductoras
Extremófilas
Metanogénicas
Extremófilas
Grupos representativos de las bacterias anaerobias
Característica clave Otras características Especies
I. Fermentadores de carbohidratos
Fermentan celulosa Productos de fermentación: acetato, lactato, succinato, etanol, CO2 e H2
C. cellobioparum
C. thermocellum
Fermentan azúcares, almidón y pectina
Productos de fermentación: acetona, butanol, etanol, isopropanol, butirato, acetato, propionato, succinato, CO2, H2; algunos fijan N2
C. butyricum
C. acetobutylicum
C. pasteurianum
C. perfringens
C. thermosulfurogenes
Fermentan principalmente azúcares a ácido acético
Células anulares que forman cadenas helicoidales que giran hacia la izquierda
C. aceticum
C. thermoaceticum
Fermentan únicamente pentosas o metil pentosas
Productos de fermentación: acetato, propionato, n-propanol, CO2 e H2
C. formioaceticum
C. metylpentosum
II. Fermentadores de proteínasProductos de fermentación: acetato, otros ácidos grasos, NH3, CO2, a veces H2; algunos también fermentan azúcares hasta butirato y acetato; pueden producir exotoxinas
C. sporogenes
C. tetani
C. botulinum
C. tetanomorphum
C. propionicum
III. Fermentadores de carbohidratos o aminoácidos
Productos de fermentación: acetato, formiato y pequeñas cantidades de isobutirato e isovalerato
C. bifermentans
IV. Fermentadores de purinas Fermentan ácido úrico y otras purinas formando acetato, CO2 y NH3 C. acidurici
V. Fermentadores de etanol a ácidos grasos
Producen butirato, coproato e H2; requieren acetato como aceptor de electrones; no utiliza azúcares, aminoácidos o purinas
C. kluyveri
Características del género Clostridium(Madigan et al., 1998)
Contribución Productos del metabolismo
Síntesis de vitaminasProducción de tiamina, riboflavina, piridoxina, B12 y K
Producción de gas Producción de CO2, CH4, H2
Producción de olorProducción de H2S, NH3, aminas, indol, escatol y ácido butírico
Producción de ácidos orgánicos
Producción de acético, propiónico y butírico
Reacciones de glicosidasasEnzimas: -glucoronidasa, y -galactosidasa, y -glucosidasa
Metabolismo esteroideProceso: esterificación, deshidroxilación, oxidación, reducción, inversión
Contribuciones bioquímicas/metabólicas de los microorganismos intestinales
(Madigan et al., 1998)
I. La síntesis de acetato es el resultado del metabolismo energético
Acetoanaerobium noterae
Acetobacterium woodii
Acetobacterium wieringae
Acetogenium kivui
Acetitomaculum ruminis
Desulfotomaculum orientis
Sporomusa paucivorans
Eubacterium limosum
II. Síntesis de acetato en el metabolismo autotrófico
Bacterias homoacetogénicas autotróficas
Bacterias reductoras de sulfato autotróficas
Bacterias homoacetogénicas (Madigan et al., 1998)
Bacterias Sulfato-reductoras
SO42-
S0
S0
H2S
SH Gruposde proteínas
Reducción asimilatoriadel sulfato
SH Gruposde proteínas
Reducción desasimilatoria del sulfato
Reducción asimilatoriadel sulfato
Desulfuración
Desulfuración
Ciclo rédox para el azufre (Madigan et al., 1998)
Género Morfología GramEspecies
reportadas
Desulforidinay otras
características
Grupo I. Reductores de sulfato: no oxidantes de acetatoDesulfovibrioDesulfomicrobiumDesulfobotulusDesulfotomaculumDesulfomonileDesulfobaculaDesulfobulbusThermodesulfobacterium
Bacilos curvosBacilos móvilesVibriosBacilos rectos o curvosBacilosOvales o cocosOvoides Bacilos
--------
142141131
+------+
Grupo II. Reductores de sulfato: oxidantes de acetatoDesulfobacterDeulfobacteriumDesulfococcusDesulfonemaDesulfosarcinaDesulfoarculusDesulfacinumDesulforhabdusThermodesulforhabdus
BacilosBacilosCocosFilamentosCocos en paquetesVibriosCocos u ovalesBacilosBacilos
---+-----
432211111
--++-----
Algunas características de las bacterias reductoras de sulfato (Madigan et al., 1998)
Bacterias Metanogénicas
Methanospirillum hungatii
Compuestos orgánicos complejos
Carbohidratos, proteínas, lípidos
Compuestos orgánicos simples
Azucares, aminoácidos, péptidos
Ácidos grasos de cadena larga
(propionato, butirato, etc.)
CH4, CO2
AcetatoH2, CO2
Hidrólisis
Acidogénesis
17%13%
72%28%
10% 35%
20%5%
Metanogénesis
M. barkeri
N
NH
N
CH2 C C C CH2
O P O C C NH
CH
CH2
CH2
C
NH
CH
CH2
CH2
OHOHOH
OH O
OH
O
O
CH3 O COO-
O
COO-
COO-
N
NH
N
R
OH O
OH H
2 H+
2 e-
Coenzima F420
Coenzimas únicas para las arqueas metanógenas (Madigan et al., 1998)
Transportador de e-
Coenzima F430
Coenzimas únicas para las arqueas metanógenas (Madigan et al., 1998)
N
N
CH2
CH2
COO-
N
N
CH2
NH
O
CH2
COO-
CH2
CH2
COO-
CH3
O
CH3
CH2
H2NOC
CH2
-OOC
Ni+
CH2
COO-
O
CH2
NH2
CH2
O CH2
CH2
NH
C
O
CH2
CH2
CH
COO-
CH
COO-
CH2
CH2
COO-
3
Metanofurano
Transportador de e-
Transportador de C1
Metanopterina
Coenzimas únicas para las arqueas metanógenas (Madigan et al., 1998)
Coenzima M
NH
N NH
NH
CH3
CH3
CH
NH CH2
CH
OH
CH2
O O
OH OH
CH2
O P O CH
COO-
CH2
CH2
COO-
NH2
3
O
O
O
SH CH2
CH2
S
O
O
O
Transportador de C1
Transportador de C1
Sustratos tipo CO2
Dióxido de carbono (con electrones derivados de H2, algunos alcoholes o piruvato)Formiato (HCOO-)Monóxido de carbono (CO)
Sustratos de metiloMetanol (CH3OH)Metilamina (CH3NH3
+)Dimetilamina [(CH3)2NH2
+]Trimetilamina [(CH3)3NH+]Metilmercaptano (CH3SH)Dimetilsulfuro [(CH3)2S]
Sustratos acetotróficosAcetato (CH3COO-)
Sustratos convertibles a metano(Madigan et al., 1998)
Género Morfología GramEspecies
reportadasSustratos
Grupo IMethanobacteriumMethanobrevibacterMethanosphaeraMethanothermus
Bacilos alargadosBacilos cortosCocosBacilos
+ ó –+++
13312
H2 + CO2 y formiatoH2 + CO2 y formiatoMetanol + H2
H2 + CO2
Grupo IIMethanococcusMethanomicrobiumMethanogeniumMethanospirillumMethanoplanusMethanoculleus
MethanocorpusculumMethanolacinia
Cocos irregularesBacilos cortosCocos irregularesEspiralCélulas en forma de placaCocos irregulares en agregadosCocos irregularesCocos grandes
------
--
724124
51
H2 + CO2 y formiatoH2 + CO2 y formiatoH2 + CO2 y formiatoH2 + CO2 y formiatoH2 + CO2 y formiatoH2 + CO2 y formiato
H2 + CO2 y formiatoH2 + CO2
Grupo IIIMethanosarcina
MethanolobusMethanohalobiumMethanococoidesMethahalophilusMethanotrix (Methanosaeta)
Cocos grandes e irregulares en paquetesCocos irregularesCocos irregularesCocos irregularesCocos irregularesBacilos alargados o filamentos
+
-----
6
31242
Acetato, Metanol, Mono, di ó trimetil aminasMetanol, mono, di ó trimetil aminasMetanol, mono, di y trimetil aminasMetanol, mono, di y trimetil aminasMetanol, mono, di y trimetil aminasAcetato
Algunas características de las bacterias metanogénicas (Holt et al., 1994)
Bacterias nitrificantes y desnitrificantes
Nitrosomonas Pseudomonas
N2
NO2-
NH3
Grupos de proteínas
NO, N2O
Asimilación
Ciclo del nitrógeno
N2
Óxico
Anóxico
NH2Asimilación
Nitrificación
Desnitrificación
Amonificación
NH2
Grupos de proteínas
Amonificación
Asimilación
NO2-
NO3-
ANAMMOX
Fijación de nitrogeno
Procesos clave y procariotas en el ciclo del nitrógeno
procesos organismos
Nitrificación (NH4+NO3
-)
NH4+NO2
-
NO2+NO3
-
Nitrosomonas
Nitrobacter
Desnitrificación Bacillus, Paracoccus, Pseudomonas
Fijación de N2 (N2+8HNH3+H2)
Vida libre
Aerobia
Anaerobia
Simbiótica
Azotobacter
Cianobacterias
Clostridium, Bacterias fototróficas rojas y verdes
Rhizobium, Bradyrhizobium, Frankia
Amonificación (N orgánico NH4+) Pueden hacerlo muchos
microorganismos
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