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Estrategias frente a laescasez de nutrientes

Ecología MicrobianaSergio Caravantes Guerrero

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Introducción

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Introducción

En su mayoría, los ecosistemas tienen concentraciones bajas de materiaorgánica y demás nutrientes

Casi todas las bacterias !resentan !eriodos de escasez de nutrientes, escrucial el desarrollo de estrategias !ara su crecimiento

Ca!acidad !ara crecer abajas concentraciones desustratos

"osibilidad de volversetem!oralmente inactivas

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Introducción

#es!uestas de las c$lulas frente a la !rivación de nutrientes

#educción de lanecesidad del nutrientes%ue escasea

&lteración de la

su!erficie celular

#educción de lavelocidad decrecimiento

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Cuando 'ay escasez de nutrientes, algunas bacterias forman c$lulas más!e%ue(as llamadas minicelulas

)o son es!oras !ero su metabolismo es muy lento

Son tolerantes a diferentes situaciones de estr$s

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Sistemas globales de regulación

&lgunos sistemas globales de regulación desem!e(an un !a!el im!ortante en la

resistencia bacteriana frente a la escasez de nutrientes Están dise(ados !ara detectar un estímulo ambiental y convertir dic'a se(al en una

res!uesta celular

Ejem!los de modificaciones ambientales %ue las c$lulas su!eran gracias a los sistemas deregulación*

Escasez de fuentes de)itrógeno y Carbono

&da!tación a nuevasfuentes de dic'osnutrientes

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#es!uesta restrictiva

&nte la escasez de aminoácidos, algunas bacterias !oseen un mecanismoe+clusivo llamado Respuesta Restrictiva.

es sirve !ara regular la transcri!ción de o!erones es!ecíficos y secuencias de-)& %ue codifican #)& ribosómico y de transferencia

En condiciones de escasez la c$lula interrum!e actividades %ue !roducen!$rdida de energía

&lgunas ce!as bacterianas no cuentan con la Respuesta Restrictiva encondiciones de escasez de aminoácidos, se les llaman relajadas y siguensintetizando #)& y !roteínas

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#es!uesta restrictiva

Se detiene la biosíntesis de #)& y !roteína, aumenta la degradación delmismo y de esta forma logran sobrevivir !or largos !eriodos de tiem!o,reduciendo su actividad metabólica

Sintetizan !roteínas es!ecíficas %ue les sirven !ara so!ortar dic'assituaciones de estr$s, mejorando el a!rovec'amiento de los escasosnutrientes

EColli !roduce ./ !roteínasnuevas des!u$s de la!rivación de Carbono

0acillus Subtillis !roducevarias !roteínas nuevas enres!uesta a falta decarbono, nitrógeno, o+ígenoy fosfatos

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Sistema )tr

Si la !resencia de amonio se vuelve limitante, se activa el sistema )tr %ue!ermite a la c$lula a!rovec'ar las 1ltimas trazas de amonio

a c$lula utiliza fuentes alternativas de nitrógeno !ara enfrentar la escsez

2na concentración limitante de amonio !rovoca la fosforilación de enzimas%ue !ermiten %ue la bacteria asimile cantidades bajas de amonio

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Sistema "'o

as c$lulas obtienen fosfatos inorgánicos con los %ue forman nucleótidos

Cuando el fosfato es muy escaso se !one en marc'a el sistema "'o %ue!ermite obtener fosfatos de otras fuentes

Se sintetizan a granvelocidad más de 3//!roteínas

Cuando se activa el sistema "'o

Elevada !roducción defosfatasa alcalina lo %ue!ermite obtener fosfatos a!artir de fuentesorgánicas

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&!licación en la ciencia de los

!lásticos

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Introducción

os !lásticos son !olímeros a los %ue se les 'a dado varios usos en laindustria, convirti$ndose en la base de la mayoría de otros !roductos yreem!lazando em!a%ues de vidrio y !a!el, entre otros

"or lo general los !lásticos tienen origen !etro%uimico y !erduran !eriodoslargos de tiem!o debido a su gran !eso molecular

os bio!lásticos son un ti!o de material %ue en las 1ltimas d$cadas 'a !odido

reem!lazar a los !lásticos derivados del !etróleo, y además se !ueden!roducir a !artir de fuentes de energías renovables

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"oli'dro+ialcanoatos 4"5&6

Son considerados como reem!lazo de los !olimeros de origen !etro%uimicoSiendo sintetizados !or microorganismos

7ienen características físicas muy similares a los !olimeros de origen!etro%uimico

Son !olimeros %ue algunos microorganismos acumulan como material dereserva y utilizan como fuente de carbono y energía

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Síntesis microbiana de "5&

Se 'an detectado acumulaciones de "5& en diversas es!ecies bacterianas

El !orcentaje de acumulación es muy bajo, !or lo %ue es muy costoso llevareste !roceso a la industria

a !roducción de "5& es inducida bajo ciertas condiciones desfavorables !arala c$lula, e+!oni$ndose a ciertas situaciones de estr$s como limitación defósforo, nitrógeno u o+ígeno

Son almacenados como !olimeros lí%uidos en el cito!lasma de la c$lula y sonutilizados como com!uestos de almacenamiento de carbono y energía y

cum!len con otras funciones de dic'a c$lula

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8ormación "5&