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Características y Metabolismo de Hongos Xenobióticos: Métano, Filamentosos y Levaduras, Esquemas y mapas conceptuales de Microbiología

Una detallada descripción de los hongos xenobióticos metanogénicos, hongos filamentosos y levaduras. Se abordan sus características generales, hábitats, relaciones sintróficas, nutrición, metabolismo y aplicaciones en diferentes industrias. Se incluyen información sobre consorcios microbianos especializados, degradación de hidrocarburos y glifosato, y tres tipos de sustratos y metanogénesis.

Tipo: Esquemas y mapas conceptuales

2022/2023

A la venta desde 19/02/2024

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HC/XENOBIÓTICOS
METANOGÉNICAS
HONGOS
Características generales
Hongos filamentosos (1° degradadores),
levaduras, bacterias (mayoría gram-), algas y
cianobacterias. Consorcios microbianos
especializados: pseudomonas sp, bacillus sp,
streptomyces sp. También bacterias
desnitrificantes y sulfatoreductoras. Hay mo
aeróbicos y anaeróbicos por lo que pueden llevar
a cabo catabolismo aeróbico (enz
monooxigenasa, dioxigenasa) o anaeróbico
(actúa fumarato)
Son halófilos moderados.
Son arqueas, no bacterias. De diversas morfologías:
bacilos/cocos filamentosos, agrupados en
cadena/diplococos/racimos. Afinidad variable a
colorantes Gram. Anaerobios estrictos.
Mayoría mesófilos, pero hay psicrófilos/termófilos.
Mayoría alcalófilos.
PC: S/peptidoglicano ni membrana externa.
Formadas por pseudomureína. Algunas tienen capa
S, paredes heteroPLS. // Les da resistencia natural a
lizosima/penicilina; sirve de protección frente a lisis
osmótica, da forma celular. Algunas carecen de
pared celular.
MC: Monocapa/bicapa/mezcla. Lípidos grandes
(20-40 C) // Permite adaptarse a altas T°
Unicelulares (levaduras) y pluricelulares
(filamentosos) mayoría inmóviles.
Mayoría saprófitos, otros parásitos y
simbióticos.
Hongos filamentosos: micelio vegetativo (hifa
aérea, hifa sumergida en sustrato) y micelio
reproductivo (formador de esporas). Colonias
algodonosas. Levaduras: tiñen como gram+
porque pared también forma un entramado
compacto que retiene cristal violeta-yodo.
Dimórficos: Filamentosos (pluricel) en
naturaleza y medios de cultivo pero en
huésped unicelulares, frente a otros
nutrientes y otro rango de T° (patógenos)
Hábitats
Formando consorcios microbianos y biofilms en
lugares expuestos a estos compuestos (suelo,
derrames de petróleo en mar, tanques de
combustible)
Relaciones sintróficas con mo fermentadores
p/obtener el H2 y otros sustratos p/metanogénesis.
En ambientes donde hay abundante CO2 y niveles
limitantes de O2, nitrato, Fe y sulfato como
pantanos, sedimentos anóxicos (lagos), fuentes
hidrotermales submarinas, tracto digestivo de
animales (rumen).
Amplia distribución en ambientes con
abundante materia orgánica de climas
tropicales, subtropicales, templados o fríos.
Generalmente en suelo, restos vegetales y
animales.
Nutrición
Quimioorganoheterótrofos. Utilizan HC como
fuente de carbono, de energía y dador de
electrones. Dependiendo naturaleza qca del
compuesto xenobiótico, también, fuente de N o
P.
Producir CH4 por proceso metanogénesis.
Autótrofots, resp. anaeróbica. Fuente de C (CO2),
dadores de e- (H2, metanol, trimetilamida, acetato,
piruvato). Fijan CO2 como mat orgánica. Aceptores
de e- (CO2, CH3 metil). Hay quimiorg (pueden usar
mat orgánica como Glu, AG, acetato, metanol
p/producir CH4) y quimiolit como H2.
Quimioorganoheterótrofos: Compuestos
orgánicos como fuente de C y E y poder
reductor. No son nutricionalmente exigentes.
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HC/XENOBIÓTICOS METANOGÉNICAS HONGOS

Características generales

Hongos filamentosos (1° degradadores), levaduras, bacterias (mayoría gram-), algas y cianobacterias. Consorcios microbianos especializados: pseudomonas sp, bacillus sp, streptomyces sp. También bacterias desnitrificantes y sulfatoreductoras. Hay mo aeróbicos y anaeróbicos por lo que pueden llevar a cabo catabolismo aeróbico (enz monooxigenasa, dioxigenasa) o anaeróbico (actúa fumarato) Son halófilos moderados. Son arqueas, no bacterias. De diversas morfologías: bacilos/cocos filamentosos, agrupados en cadena/diplococos/racimos. Afinidad variable a colorantes Gram. Anaerobios estrictos. Mayoría mesófilos, pero hay psicrófilos/termófilos. Mayoría alcalófilos. PC: S/peptidoglicano ni membrana externa. Formadas por pseudomureína. Algunas tienen capa S, paredes heteroPLS. // Les da resistencia natural a lizosima/penicilina; sirve de protección frente a lisis osmótica, da forma celular. Algunas carecen de pared celular. MC: Monocapa/bicapa/mezcla. Lípidos grandes (20-40 C) // Permite adaptarse a altas T° Unicelulares (levaduras) y pluricelulares (filamentosos) mayoría inmóviles. Mayoría saprófitos, otros parásitos y simbióticos. Hongos filamentosos: micelio vegetativo (hifa aérea, hifa sumergida en sustrato) y micelio reproductivo (formador de esporas). Colonias algodonosas. Levaduras: tiñen como gram+ porque pared también forma un entramado compacto que retiene cristal violeta-yodo. Dimórficos: Filamentosos (pluricel) en naturaleza y medios de cultivo pero en huésped unicelulares, frente a otros nutrientes y otro rango de T° (patógenos)

Hábitats

Formando consorcios microbianos y biofilms en lugares expuestos a estos compuestos (suelo, derrames de petróleo en mar, tanques de combustible) Relaciones sintróficas con mo fermentadores p/obtener el H 2 y otros sustratos p/metanogénesis. En ambientes donde hay abundante CO 2 y niveles limitantes de O 2 , nitrato, Fe y sulfato como pantanos, sedimentos anóxicos (lagos), fuentes hidrotermales submarinas, tracto digestivo de animales (rumen). Amplia distribución en ambientes con abundante materia orgánica de climas tropicales, subtropicales, templados o fríos. Generalmente en suelo, restos vegetales y animales.

Nutrición

Quimioorganoheterótrofos. Utilizan HC como fuente de carbono, de energía y dador de electrones. Dependiendo naturaleza qca del compuesto xenobiótico, también, fuente de N o P. Producir CH 4 por proceso metanogénesis. Autótrofots, resp. anaeróbica. Fuente de C (CO 2 ), dadores de e-^ (H 2 , metanol, trimetilamida, acetato, piruvato). Fijan CO 2 como mat orgánica. Aceptores de e-^ (CO 2 , CH 3 metil). Hay quimiorg (pueden usar mat orgánica como Glu, AG, acetato, metanol p/producir CH 4 ) y quimiolit como H 2. Quimioorganoheterótrofos: Compuestos orgánicos como fuente de C y E y poder reductor. No son nutricionalmente exigentes.

Metabolismo

Degradación de HC alifáticos :

  • Aerobiosis: Mediante enz monooxigenasa se oxida el HC p/formar un AG que ingresa a β- oxidación p/formar AG de 2C menos + AcetilCoA. Ese AG con 2C menos repite el ciclo h/su oxidación total, h/q todo el C se transforme en AcetilCoA, CO 2 , agua y E (Krebs)
  • Anaerobiosis: No hay O 2 , oxigenasas no actúan. Actúa el fumarato, es quien provee los átomos de O2. HC se transforma en AG, ingresa a β- oxidación y da AcetilCoA que ingresa a Krebs p/dar E. Degradación de HC aromáticos :
  • Aerobiosis: Actúan monooxigenasas y dioxigenasas oxidando y cortando el anillo p/generar AcetilCoA o Ác pirúvico que va a ingresar a ciclo de Krebs.
  • Anaerobiosis: HC se oxida con los O 2 proporcionados por fumarato que luego β- oxidación se forma benzoil-CoA y este ingresa a vía del benzoilCoA (sucesivas oxidaciones por incorporar O 2 a/p de H 2 O y rotura del anillo p/formar un intermediario que ingrese a Krebs, prod E por fuerta p+^ motriz) Degradación de glifosato (HC artificial, xenobiótico)
  • Vía de sarcosina: Glifosato por una C-P-liasa ataca unión C-P directamente, se elimina grupo-P. Se forma sarcosina que luego por una sarcosina-oxidasa se transforma en formaldehído y éste se oxida p/dar CO 2 y H 2 O.
  • Vía del AMPA: Actúa glifosato-óxido-reductasa que transforma glifosato en AMPA y este por más Rxs se transforma en formaldehído. Bacterias pueden degradar xenobiótico por ambas vías. Hongos solo por vía del AMPA. En anaerobiosis y presencia de SO 42 -^ las bact sulfato-reductoras crecen usando HC como f de C y energía, y producen SH 2 , gas tóxico y corrosivo (daño microbiano en tanques y cañerías de combustibles) Tres tipos de sustratos:
  • Tipo CO 2 donde CO 2 o CO es reducido a metano usando H 2 como donador de e-^ (rumen)
  • Metilados: Metanol se reduce utilizando H 2 como donador de e-. Tmb el CH 3 OH puede oxidarse hasta CO 2 p/general e-^ necesarios p/reducir otras moléculas de metanol hasta CH 4. (rumen, fondo mar)
  • Acetótrofos: Rotura del acetato o piruvato hasta CO 2 y CH 4. (sedimentos agua dulce) Tres tipos metanogénesis: obtención de CH 4
  • Hidrogenotrófica: a/p de H 2 y CO 2. Prod ε a/p de F(NA+)M; metilo (--CH 3 ) se transfiere de MP a CoM, ingresan H+, salen Na+. ATPasa prod ATP.
  • Metilotrópica: a/p CH 3 OH. Depende del H 2 disponible. Si sí; metanol → CH 4. Si no; CH 3 OH se oxida a CO 2 , se genera poder reductor (H 2 ) que interactúa con CO-deshidrogenasa p/formas AcetilCoA.
  • Aceticlástica: a/p de acetato. Éste se activa a AcetilCoA que puede escindirse y reducirse el grupo metilo – CH 3 a CH 4. Sintrofia: materia orgánica como Glu puede convertirse en CH 4 solo mediante cooperación entre metanógenos y mo anaerobios fermentadores (ej sulfato reductoras). Son fermentaciones 2° donde se fermentan productos generados por otros mo. Degradan biopolímeros complejos (celulosa y lignina) con enzimas hidrolíticas extracelulares. Rol esencial en degradación de material orgánico. Simbiontes de plantas p/absorción de minerales. Patógenos, productores de micotoxinas.