Universidad Nacional autonoma de hondurasCurlp
Grupo FAsignatura
Microbiologia General Catedrático
Dra. Karla Lizardo Presentado Por
Daniela Iveth Reyes 20192300323 Deysi Nayeli Avila 20192300039
Rina Gisela Guillen 20182300314 Yesly Orquidea Maradiaga 20172330241 Sección
1300
Las profundidades marinas y los sedimentos de las profundidades marinas
Zona fótica.
Por debajo de la zona fótica, hasta una profundidad de unos 1.000 m, sigue habiendo una considerable actividad biológica. No obstante, el agua a una profundidad de más de 1.000 m tiene, por comparación, mucha menos actividad biológica y se conoce como profundidades marinas. Más del 75 % del agua del mar corresponde a las profundidades marinas, principalmente a una profundidad de entre los 1.000 m y los 6.000 m. Las aguas más profundas en los océanos se encuentran a más de 10.000 m. Sin embargo, como las fosas de esta profundidad son muy raras, sus aguas solo suponen una pequeña proporción de todas las aguas pelágicas.
La luz penetra como máximo unos 300 m en las aguas pelágicas; como ya hemos dicho, esta región iluminada se llama zona
fótica
Condiciones de las profundidades marinas
Los organismos que habitan las profundidades marinas se
enfrentan principalmente a tres condiciones ambientales extremas:1) Baja temperatura 2) Alta presión 3) Baja concentración de nutrientes.
Además, las aguas de las profundidades están completamente a oscuras, por lo que la fotosíntesis es imposible. Por tanto, los microorganismos que habitan en esas zonas deben ser quimiótrofos y capaces de crecer a altas presiones y en condiciones oligotróficas a bajas temperaturas.
A profundidades superiores a los 100 m, la temperatura de las aguas oceánicas permanece constante entre los 2-3 °C.
Como cabe esperar, las bacterias aisladas de aguas marinas de más de 100 m de profundidad son psicrófilas (amantes del frío) o, al menos, psicrotolerantes. Los microorganismos de las profundidades marinas también deben ser capaces de soportar las enormes presiones hidrostáticas asociadas a las grandes profundidades.
En una columna de agua la presión aumenta 1 atm por cada 10 m de profundidad. Por tanto, un organismo que crezca a una profundidad de 5.000 m debe ser capaz de soportar una presión de 500 atm, y algunas especies pueden soportar mucho más.
Bacteria y Archaea barotolerantes y barófilas
En los diferentes microorganismos de las profundidades marinas se observan diferentes respuestas fisiológicas a la presión. Algunos organismos simplemente toleran la presión elevada, pero no crecen mejor bajo presión, y se denominan barotolerantes. En cambio, otros crecen realmente mejor a presión alta y se denominan barófilos. Los organismos aislados de las aguas que hay entre la superficie y unos 3.000 m son, normalmente, barotolerantes, y tienen tasas metabólicas más altas a 1 atm que a 300 atm, aunque la velocidad de crecimiento a las dos presiones puede ser similar
En cambio, los cultivos obtenidos de muestras tomadas a profundidades mayores, de entre 4.000-6.000 m, son normalmente barófilos y crecen de manera óptima a presiones de entre 300-400 m. No obstante, aunque los barófilos crecen mejor a altas presiones, también pueden crecer a 1 atm. En aguas aún más profundas se han hallado barófilos extremos.
Estos organismos requieren una presión muy elevada para crecer. Por ejemplo, el barófilo extremo Moritella, aislado de la fosa de las Marianas (en el océano Pacífico, >10.000 m de profundidad), crece de manera óptima a una presión de entre 700-800 atm, y crece casi igual de bien a 1.035 atm, que es la presión existente en su hábitat natural.
La velocidad de crecimiento relativamente lenta de los barófilos extremos como Moritella en comparación con otras bacteriasmarinas probablemente se deba, a los efectos combinados de la presión y la baja temperatura; la baja temperatura disminuye las velocidades de reacción de las enzimas, lo cual afecta de manera directa al crecimiento celular
Las bacterias
barófilas que crecen a altas presiones tienen mayor proporción de ácidos grasos insaturados en la membrana citoplasmática que las que crecen a 1 atm.
Las altas presiones afectan de muchos modos a la fisiología y la
bioquímica de las células. En general, la presión reduce la capacidad de interacción entre las subunidades de las proteínas que tienen varias subunidades
Efectos moleculares de las altas presiones
Así, los grandes complejos proteicos de los barófilos extremos tienen que interaccionar de modo
que se reduzcan al mínimo los efectos de la presión.
Los ácidos grasos insaturados
permiten a las membranas seguir siendo funcionales y evitan
que se gelifiquen a altas presiones o a bajas temperaturas.
Para poder estudiar la expresión génica y las característicasadaptativas que contribuyen al crecimiento a altas presiones ha
sido necesario disponer de equipos especiales de incubación
presurizados
La síntesis de proteínas como la síntesis de DNA y el transporte de nutrientes son sensibles a las altas presiones.
Sedimentos de las profundidades marinas
Las expediciones de perforación para explorar las profundidades que hay debajo del lecho marino han revelado la existencia de poblaciones de arqueas y de bacterias nada menos que a 1.600 m Hasta el momento, la mayoría de los estudios se han centrado en sedimentos del subsuelo profundo relativamente ricos en materia orgánica en los taludes continentales
Los sedimentos de las plataformas y taludes continentales, aunque mejor estudiados, no son representativos de la mayor parte del suelo oceánico, el 90 % del cual está a más de 2.000 m de profundidad en aguas marinas de baja productividad y, por tanto, con un contenido en carbono significativamente menor
Nave de perforación de las profundidades marinas JOIDES Resolution. Inserción: el punto rojo indica la ubicación del muestreo de sedimentos en la fosa frente a Perú.
A causa de la baja actividad microbiana, el oxígeno (O2) penetra mucho más profundamente en estos sedimentos, hasta unos cuantos metros al contrario que en los sedimentos ricos en materia orgánica, donde penetra solo unos pocos centímetros.
Se estima que los ecosistemas del subsuelo marino contienen unos 4 petagramos (1 petagramo son 1015 gramos) de carbono celular microbiano, aproximadamente el 0,6 % de la biomasa viva total de la Tierra. La secuenciación de los genes del rRNA 16S amplificados selectivamente por PCR.
En los sedimentos de los taludes costeros ricos en materia orgánica y en los que comprenden la mayor parte del lecho oceánico, que son pobres en materia orgánica, habitan preferentemente linajes distintos de arqueas nuevas, lo que refleja, posiblemente, la diferente disponibilidad de donadores y aceptores de electrones en estos dos tipos de sedimentos.
Testigos de sedimentos recuperados de la fosa de Perú a 4.800 m de profundidad.
Las comunidades de los sedimentos marinos se han explorado solo en cierta medida, dada la gran dificultad y el coste de obtener testigos de perforación no contaminados de las grandes profundidades.
INSTANTÁNEA FILOGENÉTICA DE LA DIVERSIDAD
PROCARIÓTICA DE LOS SEDIMENTOS MARINOS
Los análisis de secuencias de genes del rRNA 16S obtenidas de muestras de perforaciones profundas ponen de manifiesto que estas comunidades son diferentes de las comunidades de mar abierto y de las del suelo.
GRACIAS
Las profundidades marinas y los sedimentos de las profundidades marina
Nayeli Avila
Created on November 26, 2021
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Universidad Nacional autonoma de hondurasCurlp
Grupo FAsignatura Microbiologia General Catedrático Dra. Karla Lizardo Presentado Por Daniela Iveth Reyes 20192300323 Deysi Nayeli Avila 20192300039 Rina Gisela Guillen 20182300314 Yesly Orquidea Maradiaga 20172330241 Sección 1300
Las profundidades marinas y los sedimentos de las profundidades marinas
Zona fótica.
Por debajo de la zona fótica, hasta una profundidad de unos 1.000 m, sigue habiendo una considerable actividad biológica. No obstante, el agua a una profundidad de más de 1.000 m tiene, por comparación, mucha menos actividad biológica y se conoce como profundidades marinas. Más del 75 % del agua del mar corresponde a las profundidades marinas, principalmente a una profundidad de entre los 1.000 m y los 6.000 m. Las aguas más profundas en los océanos se encuentran a más de 10.000 m. Sin embargo, como las fosas de esta profundidad son muy raras, sus aguas solo suponen una pequeña proporción de todas las aguas pelágicas.
La luz penetra como máximo unos 300 m en las aguas pelágicas; como ya hemos dicho, esta región iluminada se llama zona fótica
Condiciones de las profundidades marinas
Los organismos que habitan las profundidades marinas se enfrentan principalmente a tres condiciones ambientales extremas:1) Baja temperatura 2) Alta presión 3) Baja concentración de nutrientes.
Además, las aguas de las profundidades están completamente a oscuras, por lo que la fotosíntesis es imposible. Por tanto, los microorganismos que habitan en esas zonas deben ser quimiótrofos y capaces de crecer a altas presiones y en condiciones oligotróficas a bajas temperaturas.
A profundidades superiores a los 100 m, la temperatura de las aguas oceánicas permanece constante entre los 2-3 °C.
Como cabe esperar, las bacterias aisladas de aguas marinas de más de 100 m de profundidad son psicrófilas (amantes del frío) o, al menos, psicrotolerantes. Los microorganismos de las profundidades marinas también deben ser capaces de soportar las enormes presiones hidrostáticas asociadas a las grandes profundidades.
En una columna de agua la presión aumenta 1 atm por cada 10 m de profundidad. Por tanto, un organismo que crezca a una profundidad de 5.000 m debe ser capaz de soportar una presión de 500 atm, y algunas especies pueden soportar mucho más.
Bacteria y Archaea barotolerantes y barófilas
En los diferentes microorganismos de las profundidades marinas se observan diferentes respuestas fisiológicas a la presión. Algunos organismos simplemente toleran la presión elevada, pero no crecen mejor bajo presión, y se denominan barotolerantes. En cambio, otros crecen realmente mejor a presión alta y se denominan barófilos. Los organismos aislados de las aguas que hay entre la superficie y unos 3.000 m son, normalmente, barotolerantes, y tienen tasas metabólicas más altas a 1 atm que a 300 atm, aunque la velocidad de crecimiento a las dos presiones puede ser similar
En cambio, los cultivos obtenidos de muestras tomadas a profundidades mayores, de entre 4.000-6.000 m, son normalmente barófilos y crecen de manera óptima a presiones de entre 300-400 m. No obstante, aunque los barófilos crecen mejor a altas presiones, también pueden crecer a 1 atm. En aguas aún más profundas se han hallado barófilos extremos.
Estos organismos requieren una presión muy elevada para crecer. Por ejemplo, el barófilo extremo Moritella, aislado de la fosa de las Marianas (en el océano Pacífico, >10.000 m de profundidad), crece de manera óptima a una presión de entre 700-800 atm, y crece casi igual de bien a 1.035 atm, que es la presión existente en su hábitat natural.
La velocidad de crecimiento relativamente lenta de los barófilos extremos como Moritella en comparación con otras bacteriasmarinas probablemente se deba, a los efectos combinados de la presión y la baja temperatura; la baja temperatura disminuye las velocidades de reacción de las enzimas, lo cual afecta de manera directa al crecimiento celular
Las bacterias barófilas que crecen a altas presiones tienen mayor proporción de ácidos grasos insaturados en la membrana citoplasmática que las que crecen a 1 atm.
Las altas presiones afectan de muchos modos a la fisiología y la bioquímica de las células. En general, la presión reduce la capacidad de interacción entre las subunidades de las proteínas que tienen varias subunidades
Efectos moleculares de las altas presiones
Así, los grandes complejos proteicos de los barófilos extremos tienen que interaccionar de modo que se reduzcan al mínimo los efectos de la presión.
Los ácidos grasos insaturados permiten a las membranas seguir siendo funcionales y evitan que se gelifiquen a altas presiones o a bajas temperaturas.
Para poder estudiar la expresión génica y las característicasadaptativas que contribuyen al crecimiento a altas presiones ha sido necesario disponer de equipos especiales de incubación presurizados
La síntesis de proteínas como la síntesis de DNA y el transporte de nutrientes son sensibles a las altas presiones.
Sedimentos de las profundidades marinas
Las expediciones de perforación para explorar las profundidades que hay debajo del lecho marino han revelado la existencia de poblaciones de arqueas y de bacterias nada menos que a 1.600 m Hasta el momento, la mayoría de los estudios se han centrado en sedimentos del subsuelo profundo relativamente ricos en materia orgánica en los taludes continentales
Los sedimentos de las plataformas y taludes continentales, aunque mejor estudiados, no son representativos de la mayor parte del suelo oceánico, el 90 % del cual está a más de 2.000 m de profundidad en aguas marinas de baja productividad y, por tanto, con un contenido en carbono significativamente menor
Nave de perforación de las profundidades marinas JOIDES Resolution. Inserción: el punto rojo indica la ubicación del muestreo de sedimentos en la fosa frente a Perú.
A causa de la baja actividad microbiana, el oxígeno (O2) penetra mucho más profundamente en estos sedimentos, hasta unos cuantos metros al contrario que en los sedimentos ricos en materia orgánica, donde penetra solo unos pocos centímetros.
Se estima que los ecosistemas del subsuelo marino contienen unos 4 petagramos (1 petagramo son 1015 gramos) de carbono celular microbiano, aproximadamente el 0,6 % de la biomasa viva total de la Tierra. La secuenciación de los genes del rRNA 16S amplificados selectivamente por PCR.
En los sedimentos de los taludes costeros ricos en materia orgánica y en los que comprenden la mayor parte del lecho oceánico, que son pobres en materia orgánica, habitan preferentemente linajes distintos de arqueas nuevas, lo que refleja, posiblemente, la diferente disponibilidad de donadores y aceptores de electrones en estos dos tipos de sedimentos.
Testigos de sedimentos recuperados de la fosa de Perú a 4.800 m de profundidad.
Las comunidades de los sedimentos marinos se han explorado solo en cierta medida, dada la gran dificultad y el coste de obtener testigos de perforación no contaminados de las grandes profundidades.
INSTANTÁNEA FILOGENÉTICA DE LA DIVERSIDAD PROCARIÓTICA DE LOS SEDIMENTOS MARINOS
Los análisis de secuencias de genes del rRNA 16S obtenidas de muestras de perforaciones profundas ponen de manifiesto que estas comunidades son diferentes de las comunidades de mar abierto y de las del suelo.
GRACIAS