Los psicrófilos: Diversidad y adaptación.

Microorganismos extremófilos:

Psicrófilos y sus mecanismos de adaptación

Principios de microbiología.

Sandra del Carmen Gutiérrez Páramo.

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Psychrobacter phenylpyruvicus

Tabla de extremófilos

Introducción

a los extremófilos

En la Tierra hay diversas condiciones de pH, temperatura, salinidad, presión... Los extremófilos son aquellos microorganismos capaces de sobrevivir a estos factores de forma extrema. La evolución ha hecho que radie una gran diversidad, distinguiéndose en:

• Extremófilos obligados.
• Extremófilos facultativos.

Las bacterias y arqueas son los principales extremófilos. Los psicrófilos son aquellos que sobreviven al frío extremo. Su estudio es clave para la astrobiología y la biotecnología, además de en la producción de detergentes.

Polaromonas (Psicrófilo)

Pyrococcus furiosus (Hipertermófilo)

La temperatura:

Microorganismos psicrófilos

La temperatura es uno de los factores que influyen en el crecimiento microbiano. Existen ciertos límites de temperatura, y una temperatura óptima para su crecimiento.

Los psicrófilos

Los microorganismos psicrófilos se dividen en: -Facultativos -Obligados Estos microorganismos habitan en ambientes fríos como océanos, áreas polares y regiones de alta montaña, zonas muy abundantes en el planeta. El agua en estado líquido esencial para los microorganismos. Entonces, ¿Y a 0°C? Es posible gracias a la concentración de sales ( la temperatura de congelación del agua)

Arthrobacter (Psicrófilo)

Adaptaciones de los psicrófilos

Vibrio

Los psicrófilos han desarrollado numerosos sistemas de adaptación a estas frías temperaturas para evitar que les suponga un problema para sus estructuras.

-Membranas flexibles: Fosfolípidos insaturados y lípidos de cadena corta → Mantienen la fluidez a bajas temperaturas.-Acumulación de solutos compatibles: Glicina, glicerol, trehalosa → Reducen el punto de congelación y estabilizan enzimas. -Proteínas anticongelantes: Evitan la formación de cristales de hielo. Proteínas de choque frío (Csps): Se unen a ácidos nucleicos → Ayudan a la replicación del ADN y síntesis de proteínas. -Enzimas resistentes al frío: Mayor cantidad de aminoácidos polares y estructuras flexibles → Mantienen el metabolismo a bajas temperaturas. -Resistencia a frío extremo: Algunos producen formas resistentes → Evitan lisis y reinician actividad cuando sube la temperatura.

Diversidad de los microorganismos psicrófilos.

Arqueas:

• Methanococcoides burtonii
• Methanogenium frigidum

son dos ejemplos de Arqueas psicrófilas metanogénicas encontradas en el lago Ace, en el hemisferio sur.

Existen psicrófilos en los tres dominios: Arqueas, bacterias y eucariotas. En mares polares, las más comunes son las bacterias.

Hay numerosos géneros de bacterias psicrófilas: Bacterias gram negativas, como Moraxella, Palaromonas, Polaribacter, Pseudomonas, Psychrobacter, Vibrio...Y bacterias gram positivas: Arthrobacter, Bacillus, Micrococcus, Planococcus.

Eucariotas: Encontrados en ambientes fríos como la Antártida: protistas, líquenes, mohos.

• Penicillium, Cladosporium, Chlamydomonas nivalis (alga que tiñe la nieve de rojo).
• Protozoos: Reomita globosa (capaz de soportar ciclos de congelación), Heteromita globosa (forma quistes a temperaturas cercanas a 0ºC).

Bacterias:

• Ejemplo muy estudiado: Polaromonas vacuolata (crece a temperaturas inferiores a 0ºC, óptimo a 4ºC).
• Planococcus halocryophilus: anticongelante natural (protección ante entornos salinos y temperaturas inferiores a -25ºC)
• Psicotolerante: Pelagibacter ubique (más abundante de la Tierra)

Bibliografía

https://core.ac.uk/reader/235852344