1. Ing. Yanet Caldas Galindo
Caldas_Yanet@Hotmail.com
Biología
Ambiental
2. Ciclos Biogeoquímicos
Un ciclo biogeoquímico se refiere al movimiento de carbono
, nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, calcio, sodio, azufre, fósforo, potasio y
otros elementos entre los seres vivos y el ambiente (atmósfera, biomasa y sistemas
acuáticos) mediante una serie de procesos: producción y descomposición.
Atmosfera
Litosfera
Hidrosfera
Flujo de
materia y de
energía
RECICLAJE
3. Nutrientes
Es un producto químico procedente
del exterior de la célula y que ésta
necesita para realizar sus funciones
vitales.
Nutrientes
Macronutrientes
Micronutrientes
4. Macronutrientes
Son aquellos nutrientes que suministran la
mayor parte de la energía metabólica del
organismo. Estos elementos y sus
compuestos constituyen el 97% de la masa
del cuerpo humano, y más de 95% de la
masa de todos los organismos.
- Nitrógeno ( N )
- Fósforo ( P )
- Potasio ( K )
- Calcio ( Ca )
- Magnesio ( Mg )
- Azufre ( S )
5. Micronutrientes
Son las sustancias que el organismo
de los seres vivos necesitan en
pequeñas dosis.
- Hierro ( Fe )
- Zinc ( Zn )
- Manganeso ( Mn )
- Boro ( B )
- Cobre ( Cu )
- Molibdeno ( Mo )
- Cloro ( Cl )
6. Ciclos del Agua
El ciclo hidrológico se define
como el "proceso integrante de
los flujos de agua, energía y
algunas sustancias químicas".
7. Ciclos del Carbono
El ciclo del carbono involucra a
dos procesos fundamentales :
la respiración y la fotosíntesis.
Este ciclo juega un papel
importante en la regulación del
clima del planeta.
8. Ciclos del Nitrógeno
La atmósfera es el principal reservorio
de nitrógeno, donde constituye hasta
un 78 % de los gases. Sin embargo,
como la mayoría de los seres vivos no
pueden utilizar el nitrógeno
atmosférico para elaborar
aminoácidos y otros compuestos
nitrogenados, dependen del
nitrógeno presente en los minerales
del suelo. Por lo tanto, a pesar de la
gran cantidad de nitrógeno en la
atmósfera, la escasez de nitrógeno en
el suelo constituye un factor limitante
para el crecimiento de los vegetales.
9. Clasificación de los seres vivos
Los tres dominios clasifica el árbol de la
vida en tres grupos
primarios: Bacteria, Archaea y Eucarya.
A estos tres grupos se les conoce
como, dominios.
10. Sistema de los 3 dominios
Los tres dominios clasifica el árbol de la
vida en tres grupos
primarios: Bacteria, Archaea y Eucarya.
A estos tres grupos se les conoce
como, dominios.
11. Sistema de los 3 dominios
• Eucariota - Plantas, animales, hongos,
cromistas (algas y plancton) y protistas.
• Archaea - Microbios que viven en
ambientes extremos.
• Eubacteria - Todas las demás bacterias.
Reino Protista Reino Fungí Reino Plantae Reino Animal
Dominio Eucarya.
Dominio Bacteria
Dominio Archaea
13. Categorías del metabolismo microbiano
Categorías
Catabolismo:
Rutas generadoras de
energía o degradativas
Anabolismo: Rutas
consumidoras de
energía o biosintéticas
14. Metabolismo Microbiano
La célula microbiana utiliza la
energía para:
• El movimiento.
• La producción de calor.
• La electricidad.
• Biolumniscencia.
15. Energía Celular
La célula microbiana obtiene su energía
de dos maneras :
• Degradando compuestos y liberando
su energía.
• Almacenando la energía lumínica del
sol mediante el proceso de
fotosíntesis.
16. Fotosíntesis Oxigénica
La fotosíntesis oxigénica es la modalidad de
fotosíntesis en la que el agua es el donante
primario de electrones y que, por lo tanto,
libera oxígeno (O2) como subproducto.
Se denomina así porque en ella se desprende
O2 (a partir del H2O ). Es la que realizan las
plantas, las algas y las cianobacterias.
17. Fotosíntesis Anoxigénica
Llamada así porque en ella no se libera O2, ya
que el agua no interviene como dadora de
electrones. Existen diferentes modalidades y
la realizan algunas bacterias sulfúreas y no
sulfúreas.
18. Metanogénesis
Metanogénesis es la formación
de metano por microbios. Es una forma de
metabolismo microbiano muy importante y
extendida. En la mayoría de los entornos, es
el paso final de la descomposición de
la biomasa.
19. Metanogénesis
Las metanógenas son microorganismos
procariontes, más específicamente
archaeas, que viven en medios
estrictamente anaerobios y que obtienen
energía mediante la producción de gas
natural, el metano (CH4). Gracias a esta
característica, este tipo de organismo tiene
una gran importancia ecológica, ya que
interviene en la degradación de la materia
orgánica en la naturaleza, y en el ciclo del
carbono.
20. Metabolismo del nitrógeno
Los seres humanos son totalmente
dependientes de otros organismos para
convertir el nitrógeno atmosférico en las
formas disponibles para el cuerpo. La
fijación de nitrógeno es realizada por las
nitrogenasas bacterianas que forman
nitrógeno reducido, NH4
+ el cuál puede ser
entonces utilizado por todos los
organismos para formar los aminoácidos.
21. Metabolismo del nitrógeno
Nitrógeno es un elemento esencial. Se
encuentra en los amino ácidos, bases
nitrogenadas y otras moléculas.
Incorporación de nitrógeno comienza con
la fijación de nitrógeno gaseoso por
microorganismos procarioticos para formar
amoniaco.
22. Metabolismo del nitrógeno
Nitrógeno orgánico está incorporado en
los aminos ácidos principalmente.
• Las plantas son consumidas por los
animales y se descomponen por los
microorganismos.
• Al morir los organismos el nitrógeno es
mineralizado y se vuelve a convertir en
nitrógeno gas.
23. Procesos del ciclo del nitrógeno
• Fijación : Es el proceso por el cual
nitrógeno de la atmósfera es
incorporado a amoníaco y luego
en compuestos orgánicos. La
fijación ocurre por el complejo de
nitrogenasa utilizando ATP.
• Nitrificación : Reducción de
nitrato a amoníaco (reductasa de
nitrato)
• Denitrificación : Nitrato y nitrito
devuelven nitrógeno a la
atmósfera.
24. Respiración Aeróbica
La respiración aerobia es la que
utiliza oxígeno para extraer energía de
la glucosa. Se efectúa en el interior de
las células, en los organelos llamados
mitocondrias.
25. Respiración Anaeróbica
La respiración anaerobia
consiste en que la célula
obtiene energía de una
sustancia sin utilizar oxígeno;
al hacerlo, divide esa
sustancia en otras; a la
respiración anaerobia
también se le llama
fermentación.
26. Fermentación
La fermentación es un
proceso catabólico de oxidación incompleta
, que no requiere oxígeno, y el producto
final es un compuesto orgánico. Según los
productos finales, existen diversos tipos de
fermentaciones.
27. Fermentación Acética
La fermentación acética es
la fermentación bacteriana por Acetobacteri,
un género de bacterias aeróbicas, que
transforma el alcohol etílico en ácido acético,
la sustancia característica del vinagre.1 La
fermentación acética del vino proporciona
el vinagre debido a un exceso de oxígeno y es
uno de los fallos del vino, un proceso que
degrada sus cualidades. La fermentación
acética es un área de estudio dentro de
la cimología.
28. Fermentación Alcohólica
La fermentación alcohólica es un proceso
biológico de fermentación en plena ausencia
de aire (oxígeno - O2), originado por la
actividad de algunos microorganismos que
procesan los hidratos de carbono (por regla
general azúcares: como por ejemplo
la glucosa, la fructosa, la sacarosa, el almidón,
etc.) para obtener como productos finales:
un alcohol en forma de etanol , dióxido de
carbono en forma de gas y unas moléculas
de ATP que consumen los propios
microorganismos en su metabolismo celular
energético anaeróbico.
29. Fermentación Butírica
La fermentación butírica (descubierta
por Louis Pasteur) es la conversión de
los glúcidos en ácido butírico por acción de
bacterias de la especie Clostridium
butyricum en ausencia de oxígeno. Se
produce a partir de la lactosa con formación
de ácido butírico y gas. Es característica de
las bacterias del género Clostridium y se
caracteriza por la aparición de olores pútridos
y desagradables.
30. Fermentación láctica
La fermentación láctica es una ruta
metabólica anaeróbica que ocurre en
el citosol de la célula, en la cual
se oxida parcialmente la glucosa para
obtener energía y donde el producto
de desecho es el ácido láctico.
31. Morfología Microbiana
En biología el término morfología hace
referencia a la forma de un organismo. Entre
los procariotas se presentan varias
morfologías y existen términos apropiados
para describirlos.
32. Morfología Microbiana
PRINCIPALES TIPOS MORFOLÓGICOS.
A las bacterias con forma de esférica u ovoide
se les denomina COCOS. Los cuales pueden
formar racimos, cadenas o tetradas.
33. Morfología Microbiana
PRINCIPALES TIPOS MORFOLÓGICOS.
A las bacterias con forma cilíndrica se les
denomina BACILOS. Algunos bacilos se curvan
en forma espiral y son llamados entonces
ESPIRILOS. Varios grupos de bacterias pueden
ser inmediatamente reconocidas gracias a su
forma peculiar. Las espiroquetas que tienen
forma de sacacorchos.
34. Morfología Microbiana
PRINCIPALES TIPOS MORFOLÓGICOS.
Las bacterias con apéndices presentan
protuberancias celulares en forma de largos
tubos o tallos. Las bacterias filamentosas
forman células largas y delgadas o cadenas de
células.
35. Crecimiento Poblacional
El crecimiento de un
microorganismo se define como
el aumento de sus componentes
celulares, que puede tener
como resultado un incremento
de su tamaño o del número de
su población o de ambos.
36. Crecimiento Poblacional
El crecimiento es la capacidad para
multiplicarse que tienen las células
individuales, esto es iniciar y
completar una división celular. De
esta forma, se considera a los
microorganismos como partículas
discretas y el crecimiento es
entendido como un aumento en el
número total de partículas
bacterianas.
37. Factores que afectan el Crecimiento Poblacional
El crecimiento microbiano
puede estar influenciado por
una variedad de factores ,
tanto físicos como
nutricionales.
38. Factores que afectan el Crecimiento Poblacional
Los factores físicos incluyen: la
concentración de iones de
hidrogeno(PH), Temperatura, la
concentración de oxigeno, la
humedad, la presión
hidrostática , la presión
osmótica y la radiación.
39. Factores que afectan el Crecimiento Poblacional
Los factores nutricionales
comprenden: la disponibilidad
del carbono ,nitrógeno ,azufre ,
fosforo, y otros minerales y
vitaminas.
40. Regulación Génica del Metabolismo
Los genes:
Regulan la herencia
Controlan la reproducción
Regulan las funciones celulares
41. Síntesis de las proteínas
La síntesis de proteínas o
traducción del ARN es el
proceso anabólico mediante el
cual se forman las proteínas a
partir de los aminoácidos.
42. Síntesis de las proteínas
La síntesis de proteínas consta en
realidad de dos etapas: la primera
etapa (transcripción) ocurre dentro del
núcleo de las células eucariotas, aquí
la secuencia de nucleótidos que
denominamos gen (segmento de ADN
que determina una proteína) se
transcribe en una molécula de ARN.
Posteriormente, en la segunda etapa
(traducción - síntesis de proteína
propiamente dicha) el ARN pasa del
núcleo al citoplasma donde es
traducida por los ribosomas que
arman una proteína.
43. Operones
Un operón se utiliza como una unidad
genética funcional formada por un grupo
o complejo de genes capaces de ejercer
una regulación de su propia expresión por
medio de los sustratos con los que
interaccionan las proteínas codificadas
por sus genes.
44. Operones
Los principales elementos que
constituyen un operón son los
siguientes:
Los genes estructurales: Llevan
información para traducir
proteínas (polipéptidos). Se
trata de los genes cuya
expresión está regulada.
45. Operones
Los principales elementos que
constituyen un operón son los siguientes:
El promotor (P): se trata de un elemento
de control que es una región del ADN con
una secuencia que es reconocida por la
ARN polimerasa para comenzar la
transcripción. Se encuentra
inmediatamente antes de los genes
estructurales. Abreviadamente se le
designa por la letra P.
