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MICROORGANISMOS DEL AGUA

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MICROORGANISMOS DEL AGUA

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  1. MICROORGANISMOS DEL AGUA Podemos considerar : Eucariotes: forman un mundo inmenso y diversificado y comparten una característica fundamental la complejidad de su organización celular Algas Protozoos Hongos Procariotes: son los MO más pequeños conocidos de organización más simple Bacterias Virus: no son considerados como verdaderos MO ya que no poseen el equipamiento de estructuras autónomas que le permitan crecer y multiplicarse, sí son entidades capaces de continuidad genética característica fundamental de todo organismo vivo

  2. BACTERIAS DE ORIGEN HIDRICO Vienen de tres orígenes diferentes: Acuático: su metabolismo está perfectamente adaptado a las condiciones del hábitat acuático Terrestre: con propiedades de adaptación y de resistencia que le permiten sobrevivir y desarrollarse en el medio acuático Animal o Humano: son las bacterias de contaminación la mayoría de origen fecal con temperaturas de desarrollo de 37°C acostumbradas a un medio altamente nutritivo en materia orgánica (materia fecal o el mucus de las vías respiratorias) Clasificación: en base a criterios morfológicos, coloración de su pared (Gram), reacciones metabólicas, tipos de respiración, los tipos tróficos , reacciones a los ATB, la información genética (secuencia de genes, nucleótidos del RNA de los ribosomas) , características inmunológicas (diferenciación en serotipos en el interior de una misma especie o intraespecie y entre géneros como la clasificación de Lancefield para Streptococcus y Enterococcus)

  3. BACTERIAS FOTOTROFICAS ANOXIGENICAS Son las bacterias que no liberan O2 molecular en el curso de la fotosíntesis Bacterias Gram – , de forma variable (bacilar, helicoidal, ovoide), móviles por cilios o inmóviles, anaerobias estrictas o facultativasya sea por aerotolerancia (Chloroflexaceae) o metabolismo aeróbico en la oscuridad (Rhodospirillaceae) Se las separa en sulfurosas (usan H2S, SH o S0 elemental como donador de e-) o no sulfurosas, la (O) del H2S de los gránulos de S será intra o extracelular según la familia y en general el último estado de (O) es el SO4 Son autótrofas (usan CO2) y usan el N2 molecular como fuente de nitrógeno Son bacterias pigmentadasamarillas o rojas con compuestos carotenoides o clorofílicos Ecología: son las bacterias de las aguas durmientes o estancadasde lagos, mares, estanques, suelos inundados y las termófilas están presentes en las aguas termales Su tolerancia a altas cc de materia orgánica le permite colonizar las zonas anaeróbicas de las lagunas de estabilización de aguas residuales La mayoría posee vacuolas gaseosas que le permiten mantenerse en las capas densas y frías anóxicas de los lagos eutróficos

  4. BACTERIAS FOTOTROFICAS ANOXIGENICAS

  5. BACTERIAS FOTOTROFICAS OXIGENICAS Son las algas verdes azuladas o Cyanobacterias o Cyanophiceas Estructura variada: unicelulares, coloniales, filamentosas ramificadas o no ramificadas Tienen dos pigmentos: “clorofila a” que permite la fotólisis del agua con liberación de O2 y las ficobilinas Filamentosas pueden fijar N2 en ausencia de NH3 o NO3 y poseen vacuolas de gas para la flotación La mayoría producen metabolitos odoríferos: geosmina y 2-metil isoborneol (MIB) Ecología: marino y de aguas dulcesy la gran mayoría son planctónicas

  6. BACTERIAS QUIMIOLITOTROFAS Grupo heterogéneo que pueden usar un compuesto mineral como fuente de e-(carbonatos o bicarbonatos) en el caso de los autótrofos u orgánico (heterótrofos) Las bacterias (O) del NH3 o NO3 o las (O) del Fe o Mn son importantes en el tratamiento de agua y son usadas para la nitrificación biológica o desferrización o desmagnización biológica del agua

  7. BACTERIAS QUIMIOLITOTROFAS Bacterias nitrificantes: trasforman NH3 en NO2 (nitritantes) y NO2 en NO3 (nitratantes) Están presentes en suelos y aguas en los ambientesaeróbicos Tienen forma diversa (bacilares, esféricas, espiraladas) móviles por flagelos o inmóviles Pueden formar agregados gelatinosos voluminosos

  8. BACTERIAS QUIMIOLITOTROFAS Bacterias oxidantes de los compuestos reducidos del S: heterogéneo llamado el de las bacterias incoloras del Sque pueden crecer en forma autótrofa en aerobiosis sobre los compuestos minerales reducidos o semireducidos del S Thiobacillus ferroxidansusa la pirita FeS2 como fuente de energía y el T. denitrificans (O) los sulfuros en anaerobiosis usando el O2 ligado al nitrato (denitrificación autótrofa)

  9. Bacterias oxidantes o precipitantes del Fe y Mn: heterogéneo, las Siderocapsaceaeson planctónicas y se fijan a algas o macrófitas vegetales viven cercano a la anoxia y se las halla en aguas subterráneas, efluentes y suelos El género Siderocapsa es esférico u ovoide rodeado de una cápsula incrustada de óxidos de Fe o Mn , Siderococcusson esféricas o agregadas con capsulas poco visibles y tiene óxidos de Fe Las bacterias magnetotácticas (O) del Fe en la forma de magnetita Fe3O4 se cc en cristales intracitoplasmáticos (magnetosomas) y se mueven por un campo magnético (Aquaspirillumaeróbica en espiral presente en aguas estancadas) y Bilophococcus esférica, microaerofílica presente en sedimentos

  10. BACTERIAS REDUCTORAS DEL SULFATO Es un grupo heterogéneo, Gram -, anaerobios estrictos y usan el SO4 como donador de e- así como otros compuestos del S como sulfitos. La mayoría intervienen en la corrosión biológicade los metales Desulfomonasreducen el S0 elemental a SH2, es común en sedimentos anóxicos de aguas dulces

  11. BACTERIAS APENDICULARES Son Gram – aeróbicas, se encuentran en el agua dulce y en los suelos de extrema diversidad , morfología y reproducción Morfología: Prosteca: son apéndices bacterianos filiformes derivados de la envoltura celular dispuestos en uno o más sitios de la superficie, a todas las bacterias que presenten este apéndice se las conoce como prostecadas, permite una mayor relación superficie/volumen y dentro de ella el sustrato es absorbido pero no metabolizado Yema o holdfast: disco adhesivo que se encuentra en la punta (Caulobacter) o en cualquier punto de superficie celular sirve para anclar a la célula su sustrato

  12. BACTERIAS APENDICULARES Gallionella ferrugínea

  13. BACTERIAS APENDICULARES

  14. MYXOBACTERIAS Grupo común de bacterias del suelo son pigmentadas y forman masas brillantemente coloreadas Son bastones finos flexibles o cilíndricos, heterótrofos y aerobios estrictos Bajo condiciones de inanición se acumulan para formar complejos cuerpos fructificantesmacroscópicos,  que contienen esporas que pueden sobrevivir en condiciones pobres de nutrientes. Producen enzimas extracelularesque permiten descomponer macromoléculas y la mayoría son capaces de lisar células procarióticas Habitan incluso regiones árticas, suelo, vegetales en descomposición, aguas dulces y marinas Ejemplos: Myxococcus, Stigmatella, Nannocystis

  15. BACTERIAS FILAMENTOSAS ENVAINADAS Ramificadas o no , los filamentos están incluidos en una vaina fina visible al microscopio Las especies que (O) o precipitan los óxidos de Fe o Mn son pigmentadasnaranjas o amarronadas Son Gram - , con flagelos polares en forma de bacilos Las especies acuáticas son aerobias estrictas, órgano tróficas y heterótrofas

  16. LAS ESPIROQUETAS Grupo homogéneo con forma helicoidal de estructura membranosa y locomoción propia Móviles por flagelos, la membrana citoplasmática contiene el protoplasma y el aparato nuclear y poseen una estructura similar a la pared bacteriana (Gram -) Las Leptospiras son aeróbicas algunas acuáticas y otras del suelo Son parásitos del hombre y los animales y algunas patógenas como Leptospira interrogansque produce ictericias graves o síndrome de Weil

  17. ESPIROQUETAS

  18. BACTERIAS GRAM NEGATIVAS AEROBICAS O MICROAEROFILICAS Bacterias espiraladas: sus células son rígidas, móviles o inmóviles, órgano tróficas, Bdellovibrio y Aquaspirillumdesarrollan en anaerobiosis en presencia de NO3 La mayoría son acuáticasel género Campylobacter es parásitodel tubo digestivo del hombre y animales con especies patógenas Las especies acuáticas son cosmopolitas y se hallan en todas las latitudes y todo tipo de aguas aunque sus densidades no son relevantes

  19. BACTERIAS RECTILINEAS O ESFERICAS Géneros de fuerte impacto ecológico en procesos de mineralización de materia orgánica y por la presencia de especies patógenas, patógenas oportunistas y fitopatógenas El género Pseudomonasde importancia ecológica, aerobios estrictos asimilan gran variedad de sustratos, pigmentadas algunas fluorescentes (pioverdina y piocianina) como P. aeruginosapresente en suelo y agua e intestino de animales y hombre , de la piel y mucosas, patógeno oportunistaen ámbito hospitalario resistente a ATB Zooglea forma colonias rodeadas de una matriz gelatinosa y es de importancia a nivel del tratamiento de aguas residuales Los géneros Azobactery Azomonas son fijadores de N2y son los principales formadores del NO3 no antropogénico en aguas subterráneas Methylococcaceae(O) el metanocomo única fuente de C y energía en aerobiosis, forman quistes pigmentados y algunas fijan el N atmosférico, su nicho son los sedimentos y suelos oxigenados Las Legionellason bacilos asociados en filamentos con especies patógenas para el hombre Legionella pneumophilaes responsable de neumopatías mortalesde trasmisión hídrica por duchas o climatizadores, termófila (60°C)prolifera sin competencia de MO, presente en aguas superficiales

  20. Zooglea ramígera:se denomina así, a la agrupación de bacterias, en forma de dedo, de arbolito o de astas. Las bacterias son formas bacilares, insertas en un mucílago gelatinoso, traslúcido, que permite la formación de flóculos compactos que sedimentan en el proceso de activación de fangos Legionella pneumophila

  21. BACTERIAS RECTILINEAS O ESFERICAS Dentro de Neisseriaceaese hallan Neisseria, Moraxella y Kingellahuéspedes del hombre y animales con especies patógenas aunque no se conoce el modo de trasmisión hídrico Xanthobacteres un bacilo pigmentado naranja de forma cocoide que fija el N 2presente en los suelos inundados ricos en materia orgánica y aguas Los Acinetobacterson bacilares o esféricos, aerobios, capsulados, no fermentadores, presentes en agua , suelos y alimentos son responsables de infecciones hospitalariaspara el hombre debido a su resistencia a los ATB, dan reacciones bioquímicas negativas pero pueden degradar numerosas fuentes de C y son importantes en los procesos de autodepuración de las aguas al igual que el género Pseudomonas A nivel nosocomial cobra últimamente importancia el complejo A baummanii–calcoaceticus por ser multirresistente al tratamiento con ATB

  22. BACTERIAS RECTILINEAS O ESFERICAS • Flavobacterium forma colonias pigmentadas amarillas o naranjas, inmóviles, aerobios estrictos, ampliamente distribuido en aguas y suelo y en ciertos alimentos, hay una especie patógena para el hombre Flavobacterium meningosepticumresponsable meningitis neonatalesintrahospitalarias graves • Alcalígeneses un género expandido en la biosfera, agua y suelo, también en el intestino de vertebrados y es un patógeno oportunistaen ámbitos hospitalarios, cocoide o esférica, móvil, no pigmentada, aerobia estricta en plena evolución taxonómica “Enfermedad bacteriana del agua fría” (Flavobacterium psicrofilum)

  23. BACTERIAS GRAM NEGATIVAS ANAEROBIAS FACULTATIVAS Tres familias integran el grupo: Enterobacteriaceae, Vibrionaceae, Pasteurellaceae Enterobacteriaceae es la más importante desde el punto de vista del control de calidad de aguas (Coliformes) y por las epidemias de origen hídrico Pasteurellaceae no comprende gérmenes acuáticos Hay algunos como Chromobacterium que no está incluido en las familias y es un huésped común de agua y suelo considerado patógeno oportunista Enterobacteriaceae: colonizan el tubo digestivo de A y Hestá fuertemente dominado por taxones del hábitat acuático y terrestre, móviles o no, no esporuladas, a veces se encapsulan (Klebsiella) son aerobios y anaerobios facultativos, oxidasa – (diferencia con Aeromonas en control de aguas) , reducen NO3 a NO2 a excepción de Yersinia o Erwinia Dentro de la familia está el grupo Coliforme importante para la microbiología de aguas que comprende los géneros que (O) en aerobiosis o fermentan en anaerobiosis la lactosa con acidificación (ácido láctico) por la presencia de dos enzimas B galactosidasa y permeasa También se hallan los patógenos específicos: son cuatro géneros Salmonella, Escherichia, Yersinia y Shigella

  24. BACTERIAS GRAM NEGATIVAS ANAEROBIAS FACULTATIVAS Hay otros géneros que son patógenos potencialeso colonizadores (acompañan a la infección por un patógeno) algunos son ubicuos como Klebsiella penumoniaeagente de las vías respiratorias (infecciones pulmonares) frecuente en materias fecales, aguas , medios no contaminados pero ricos en materia orgánica, suelos , presenta multiresistencia a los ATB Vibrionaceae: bacilos, móviles por flagelos polares, aerobios o anaerobios facultativos, la mayoría de origen acuático marino o de agua dulce, de exigencia variada en cuanto al cloruro de sodio (halofilia) El género Vibrio comprende especies móviles y patógenas para el hombre V cholerae serotipo O: 1es responsable del cólera, Vibrio parahemolyticuses causante de gastroenteritis y hay otras especies que son patógenos oportunistas

  25. BACTERIAS GRAM NEGATIVAS ANAEROBIAS FACULTATIVAS • El género Photobacterium es de origen marino y comprende especies luminiscentes al igual que el Vibrio fisheriusadas para la medición de toxicidad aguda de aguas residuales o contaminadas ya que son sensibles a una gran variedad de tóxicos • El género Aeromonasse diferencia por la prueba de oxidasa en bacteriología de aguas y su hábitat es acuático, Aeromonas hydrophilaes un patógeno potencialpara el hombre responsable de gastroenteritis • Plesiomonases un patógeno oportunista responsable de diarreas en el hombre

  26. CLASIFICACION DE ENTEROBACTERIAS

  27. COCOS GRAM POSITIVOS Comprende 15 géneros de los cuales tres son imp en microbiología de aguas: Micrococcus, Staphylococcus y Streptococcus o Enterococcus Staphylococcus: esféricas, en pares o grupos en racimo, pigmentadas, aerobios o anaerobios facultativos Huésped de la epidermis de mamíferosy del tubo digestivo, coloniza el ambiente aire, agua y suelo. Algunas cepas pueden ser patógenos ocasionalescomo Staphylococcus aureusque provoca diarreas, septicemias, inflamaciones de mucosas, forúnculos y típico de las patologías hídricas de piletas : diarreas, otitis, conjuntivitis. Se los diferencia poruna enzima la catalasa

  28. COCOS GRAM POSITIVOS • Streptococcus o Enterococcus: esféricos, en pares o cadenas, inmóviles, anaerobios facultativos, metabolismo fermentativo, ausencia de catalasa • La mayoría son parásitosdel hombre y animales, algunas son patógenas aunque hay especies ambientales • Micrococcus: esféricas, aerobias estrictas, organotroficas, heterótrofas, inmóviles y halotolerantes (5% NaCl) • Su hábitat normales la epidermisde los mamíferos aunque se hallan en productos lácteos, suelos, agua, algunas cepas pueden ser patógenos oportunistas • La fascitis necrotizante es una infección poco habitual de los tejidos blandos, con importante afectación de tejido celular subcutáneo o fascia superficial que puede extenderse a la piel, fascia profunda e incluso músculo, con síntomas sistémicos graves, atribuido a SBHGA (Estreptococo beta hemolíticogrupo A), solo o conjuntamente con otros gérmenes

  29. BACTERIAS GRAM POSITIVAS ESPORULADAS La presencia de endosporas es la característica de las Gram + las importantes para microbiología de aguas: Bacillus, Clostridium Bacillus: es un germen dispar común en dos características: la esporulación y la aerobiosis, son órgano tróficas y heterótrofas, acidófilas, mesófilas o termófilas como el Bacillus subtilis Su ecología es diversa se encuentran en estado de latencia como esporas en todos los ambientes, numerosas especies son saprofitas en tierra o agua Bacillus anthracises un patógeno para el hombre y animales, Bacillus cereuses oportunista, las especies termófilas son responsables de la alteración de las conservas (B stearothermophilus y B coagulans), otras son productoras de ATBde interés medicinal como el Bacillus thurgensisque es un insecticida biológico

  30. BACTERIAS GRAM POSITIVAS ESPORULADAS • Existen tres tipos de carbunco (causada por B anthracis): de piel (cutáneo), pulmonar (inhalación), digestivo (gastrointestinal) • El carbunco como arma: • 1940-44: Los ingleses experimentan con el Bacillus anthracis diseminándolo en la isla de Gruinard. En 1944 los aliados ponen a punto un arma bacteriológica (aparentemente botulina) capaz de aniquilar la vida humana en una zona determinada pero dejando intacta las instalaciones • 2001: USA fue propagado por medio de envío de cartas con polvo que contenía carbunco causó 22 casos de infección

  31. BACTERIAS GRAM POSITIVAS ESPORULADAS • Clostridium: esporulado, Gram +, anaerobio estricto con aerotolerancia variable, la mayoría son mesófilas, heterótrofas. Huésped del suelo y agua (como esporas en aguas óxicas) y sedimentos anóxicos • Clostridium botulinumes una especie tóxica de los alimentos, Clostridium tetanies responsable del tétanos o gangrena gaseosa, Clostridium perfringeses un patógeno toxigénico huésped habitual del intestino del hombre y animales y de ambientes terrestres y acuáticos

  32. BACTERIAS GRAM POSITIVAS ESPORULADAS Clostridium perfringes (gangrena gasesosa) Clostridium botulinum yClostridium tetani Bacillus cereus

  33. ACTINOMYCETES Son considerados los hongos primitivos debido a su micelio y que fructifican por esporulación liberando esporas Su estructura de procariotas, su parasitismo por bacteriófagos, sensibilidad a los ATB no los permite clasificar como hongos Forman hifas filamentosde una masa protoplasmática no segmentada sin sucesión de células Están ramificadas y recubiertas por un micelio (tallo de los hongos), las esporas son móviles de forma variada con cuerpos fructificantes como las Myxobacterias Son Gram + , aerobios, heterótrofos, algunos producen ATB y metabolitos olorosos como geosmina y MIB Su nicho principal es el suelo las especies varían según la humedad, pH, luz, potencial redox, los compostages son lugares ideales para ellos En el medio hídrico son abundantes Streptomyces y Nocardiajuegan un rol imp en la descomposiciónde la materia orgánicay el equilibrio entre las especies ya que pueden producir ATB y lisis bacteriana, algunas especies de Nocardia son patógenos oportunistas

  34. ACTINOMYCETES Actynomicetes “el olor de la lluvia” Mycetoma por Nocardia

  35. HONGOS No poseen pigmentos clorofílicos, toman su energía de la (O) de los compuestos orgánicos, desprovistos de órganos de locomoción poseen una pared celular compuesta de celulosa o quitina Son saprofitosque pueden parasitar un huésped como el hombre y algunas especies son patógenas Se caracterizan por su estructura micelarcon filamentos llamados hifas más o menos ramificados que se unen formando el micelioque puede tener varios metros de largo, es incapaz de moverse por la rigidez de su pared Se reproducen a partir de esporas que se forman en la extremidad de las hifas cuando maduran las esporas se desprenden y son diseminadas por el viento, agua o insectos En condiciones favorables germinan emergiendo las hifas simples o ramificadas que constituyen el micelio, se clasifican según el modo de su reproducción sexual o asexualdependiendo de las características de sus órganos fructíferos Phycomycetes: son los más primitivos y más simples, la estructura vegetativaes un saco donde se forman las esporas y fijo a un soporte de filamentos finoslos rizoides que sirven también para crecimiento, son acuáticos y terrestres vegetan sobre los residuos en descomposición parasitando otras células

  36. HONGOS Ascomycetes: se los califica como superiores , las esporas son exógenas situadas en la extremidad de las hifas, su reproducción puede ser sexual o asexual. El género Peniciliumes el más conocido por la frecuencia con que contamina los alimentos, ciertas especies sintetizan ATB las penicilinas Penicilium tiene un micelio típico ramificado donde emergen las hifas se reproducen en forma asexuada las hifas fructíferas se llaman conidiosporas La reproducción sexualpuede presentarse cuando dos micelios de sexo opuesto entran en contacto luego de la fusión celular se forman de 4 a 8 esporas llamadas ascosporas con estructura en forma de saco Basidiomycetes: producen las esporas de la reproducción sexual en el interior de los ascos y elaboran esporas externassobre estructuras llamadas básides, los más conocidos son los champiñones comestibles o venenosos con una parte aérea el órgano de fructificación con un pie en forma de sombrero y una subterránea vegetativa con varios metros de largo Oomycetes: esporas asexuadas capaces de nadar en el agua por flagelos, la pared contiene celulosa a diferencia de las otras clases, la mayoría saprofitos y del medio acuático Deuteromycetes: heterogéneo, la mayoría de los patógenos para el hombre aparecen en este grupo: Cryptococcus neoformans, Histoplasma capsulatum, Blastomyces dermatidisson benignos salvo en inmunodeprimidos (SIDA) dando infecciones sistémicas

  37. HONGOS Ascomycetes Basidiomycetes Deuteromycetes Histoplasma capsulatum Cryptococcus neoformans

  38. LEVADURAS Son hongos que han perdidola propiedad de formar micelios y son unicelulares, ampliamente distribuidos en la naturaleza, suelo y aire, los medios fuertemente concentrados en azúcares es su ambiente predilecto Se adaptan bien a la producción industrial se usan en preparación de bebidas alcohólicas o en panadería, robustos poco exigentes de crecimiento rápido se separan fácilmente del medio que los contiene La levadura típica es oval con un tallo más grande que una bacteria (1 a 5 um largo x 5 a 50 um ancho) son inmóviles sin flagelos Crecen como una célula aislada y cada célula es capaz de crecer como haploidey es capaz de actuar como gameto con dos tipos conjugativos macho y hembraque se fusionan formando una célula diploide que luego sufre mitosis y se convierte en haploide de dos tipos conjugativos opuestos De cada célula diploide se forma una estructura que contiene cuatro gametos dos de cada tipo conjugativo, la célula en que se forman se llama asca y las interiores ascosporas Saccharomyces cerviciaees la levadura de panadería y cervecería, Candida albicanses responsable de infecciones vaginales