viernes, 31 de octubre de 2014

MICORRIZAS Y BIOPELICULAS

seminario de micorrizas y biopeliculas (usos y aplicaciones en e medio ambiente)INTEGRANTES:

  • EURENIS OJEDA
  • ELIANIS PEREZ
  • YERITZA LOPEZ
  • DELMIRA GONSALEZ
  • MARLA VEGA

 MICORRIZAS

Simbiosis entre un hongo (mycos) y las raices (rhizos) de una planta.  Como en otras relaciones simbioticas, ambos participantes obtienen beneficios en este caso la planta recibe del hongo principalmente nutrientes, minerales y agua, y el hongo obtiene de la planta hidratos de carbono y vitaminas que el por si mismo es incapaz de sintetizar mientras que ella lo puede hacer gracias a la fotosintesis y otras reacciones internas.  Se estima que entre el 90 y 95% de las plantas terrestres presentan micorrizas de forma habitual. 

La asociacion simbiotica se establece entre las raices de plantas leñosas de las familias (pinaceae, fagaceae, nothofagaceae, myrtaceae y dipterocarpaceae y las hifas de los hongos de los filos Basidiomycota y Ascomycota.  Al inicio de la colonizacion el hongo forma un  manto constituido de hifas fungicas que rodean el apice de la raiz; luego otras hifas penetran el espacio intercelular entre las celulas radiculares, formando lo que se conoce como la red de Hartig.  Es aqui en la red de Hartig donde se lleva a cabo el intercambio de nutrientes, minerales y agua: el hongo absorbe agua y minerales que luego transporta hacia la planta y en retorno la planta le provee azucares y otros productos de la fotosintesis al hongo.
Dentro de varios de los efectos positivos que le brindan los hongos ectomicorricos a su hospedero, el mas importante se le atribuye al Almicelio Extrarradical que aumenta la cantidad de toma de minerales disueltos. 
                                                     
Micorriza
Micorriza

PAPEL DE LAS MICORRIZAS EN LA ABSORCION DE NUTRIENTES
La utilizacion de nutrientes por las plantas es determinada principalmente por l capacidad de absorcion de la raiz y por la difusion de nutrientes y subsecuentemente por la liberacion de elementos en la solucion del suelo.  La morfologia radical y el micelio externo de los hongos arbusculares determinan la utilizacion de iones de baja velocidad de difunsion como  P, Zn y Mo.  
La principal funcion de la micorriza es el incremento en el volumen del suelo explorado, para la utilizacion de nutrientes y asi favorecer la eficiencia de absorcion de los  mismos desde la solucion del suelo.  La explicacion mas plausible de esta gran eficiencia de utilizacion es que las hifas fungicas que se extienden de la raiz son capaces de absorber y transportar fosfato desde el suelo a la raiz hospedante, la superficie de absorcion ofrecida por la ramificacion del micelio externo alrededor de las raices micorrizadas permite a la planta aprovechar el fosfato en el suelo mas alla de la zona de deplecion en la superficie radical (janerette, 1991).  El mejoramiento de la nutricion mineral es el resultado de la asociacion micorrizica y se ve reflejada en incremento de supervivencia, crecimiento y capacidad productiva de la planta.  Se reconoce que la respuesta en crecimiento de la planta es a menudo resultado del incremento en nutricion de P y otros nutrientes como Cu, Zn, Mg, Mn, Ca y N.

TIPOS DE MICORRIZAS  
Segun su morfologia, las micorrizas se dividen en distintos grupos entre los que cabe destacar dos principales.

ECTOMICORRIZAS:
Se caracterizan porque las hifas del hongo no penetran en el interior de las celulas de la raiz, sino que se ubican sobre y entre las separaciones de estas.  Se pueden observar a simple vista y presentan la llamada red de Harting.  Este tipo de micorrizacion es el que predomina entre los arboles de zonas templadas, siendo especialmente caracteristico en hayas, robles, eucaliptus y pinos.  Los hongos son tanto Basidomycota como Ascomycota.  


Ectomicorrizas: Hifas no penetran celulas curticales
Raiz con Ectomicorrizas








ENDOMICORRIZA:
No hay manto externo que pueda verse a simple vista.  Las hifas se introducen inicialmente entre las celulas de la raiz, pero luego penetran en el interior de estas, formando vesiculas alimenticias y arbusculos.  Por ello se las conoce tambien como micorrizas VAM o micorrizas vesiculo arbusculares.  Los hongos pertenecen a la division Glomeromycota y se dan en todo tipo de plantas, aunque con predominio de hierbas y gramineas, abundan en suelos pobres como los de las praderas y estepas, la alta montaña y las selvas tropicales.  En el bosque atlantico aparecen junto a las Ectomicorrizas.

Endomicorriza: Hifas penetrando celulas del tejido cortical de la raiz.
Endomicorriza en corte longitudinal de raiz.










VENTAJAS DE LAS MICORRIZAS

  • Generar un mayor crecimiento de las plantas en los suelos de baja fertilidad.
  • Aumenta la absorcion de nitrogeno, fosforo, potasio, calcio y micronutrientes.
  • Ayudan a reducir los efectos causados por la interaccion de agentes patogenos como son los nematodos y algunos hongos.
  • Se incrementa la tolerancia a la sequia, altas temperaturas del suelo, toxinas organicas e inorganicas, bajos contenidos de materia organica, ph extremos.
  • Reducen los estres ocasionado por los cambios de humedad y temperatura.
  • Las plantas incrementan su sobrevivencia en el campo.
  • Se logra un mejor crecimiento en menor tiempo.
  • Aumenta el vigor de la planta.

USOS Y APLICACIONES:
En el tema ambiental hoy se abre un mundo de posibilidades de aplicacion, con el respaldo de investigaciones y experiencias practicas llevadas a cabo por un equipo de especialistas del mas alto nivel.  Entre otras son posibles las siguientes aplicaciones.
  •  La biorremedacion y la reforestacion de suelos contaminados con metales pesados e hidrocarburos.
  • La estabilizacion de relaves mineros y sedimentos de residuos industriales solidos.  Asi como el control de la erosion hidrica y eolica mediante la generacion de cubiertas vegetales.
  • La recuperacion de estrato herbacea afectada por faenas mineras e industriales.  Trasplante de bofedales, bosquetes y formaciones vegetales nativas.
  • La generacion de cubiertas vegetales y reforestacion de espacion ambientalmente desfavorables: stress hidrico y salino, extremos de ph, exceso de viento, altas pendientes entre otras.
BIOPELICULAS

Son comunidades de celulas adheridas a una superficie gracias a una matriz extra celular.  Esta matriz esta compuesta por exopolisacaridos; en menor cantidad se encuentran otras moleculas como proteinas, ADN y productos procedentes de las lisis de las bacterias.
Se define como una mono capa de bacterias sobre una superficie a un tapete microbiano tan complejo que se podrian considerar como autenticas ciudades microbinas (lozano tja 2005).
Las biopeliculas se observan naturalmente en nuestro alrededor.  Crecen donde hay condiciones  favorables para ellas, poseen superior capacidd para formarse y no tienen restricciones de ningun grupo especifico de microorganismos, uno de los componentes importantes en las biopeliculas es el agua, este es de mayor cantidad representa aproximadamente un 97% en su totalidad.

ESTRUCTURA Y DINAMICA DE LAS BIOPELICULAS
Se pueden decir que las biopeliculas son heterogeneas, lo cual implican que tienen diferencias especiales en diferentes parametros, cuentan con gran diversidad de microorganismos y por lo tanto de reacciones y relaciones entre ello.  En su estructura se pueden identificar diferentes compuestos quimicos, organicos e inorganicos como el sustrato, los nutrientes, enzimas y otras sustancias presentes en el ambiente y segregadas por los mismos microorganismos.  Las propiedades fisicas de las biopeliculas varian.  Por ejemplo: el grosor, la dnsidad, la rugosidad, la porosidad y la permeabilidad entre otras propiedades de las biopeliculas cambian segun las condiciones ambientales y la zona en la que se encuentre la misma.
En las biopeliculas se pueden diferenciar dos tipos importantes de microorganismos, los heterotrofos y los autotrofos. los primeros crecen y se reproducen rapidamente, mientras que los segundos son de desarrollo lento.  Estas caracteristicas afectan la organizacion de las biopeliculas y determinan el lugar en el que se ubica cada microorganismo y las funciones que debe cumplir.
Los organismos autotrofos se ubican en la parte mas profunda de las biopeliculas, donde son protegidos del desprendimiento y sirven de base y alimento a los organismos heteretrofos que se ubican en la superficie.  Cuando los organismos heterotrofos son desprendidos d la biopelicula los que quedan tienen la habilidad de reproducirse rapidamente mientras que los que quedaron libres en el agua tienen la capacidad de establecerse en diferentes biopeliculas aguas abajo.
FORMACION DE BIOPELICULAS
Las biopeliculas se forman cuando la bacteria capta ciertos parametros ambientales (disminucion o aumento de los nutrientes y de hierro, cambios de la osmoraliad, ph, la disponibilidad de oxigeno y temperatura), que disparan la transicion de la forma plantonica o un crecimiento sobre una superficie.  El procedimiento de una formacion de una biopelicula segun morroe 2007 se resume de la siguiente forma.
  1. Union inicial
  2. Union irreversible
  3. Maduracion I
  4. Maduracion I
  5. Dispersion
  6. Formacion paso a paso de una biopelicula


Cuando se completan estos pasos la formacion de las biopeliculas toman un anclaje inicial (reversible) y flajelos.
Ocurre la formacion de la mono capa pasa a la maduracion y ocurre la formacion de las micro colonias, todos estos procesos llevan a la dispersion, bajo concentracion de nutrientes, para llegar a la migracion por canales de agua.
Este es un proceso ciclico que ocurre continuamente para dar paso a la formacion de nuevas biopeliculas.
VENTAJAS DE LAS BIOPELICULAS
Algunas de las ventajas de las biopeliculas 
  • Se encuentran en ambientes resguardados y tienen mejor captacion de nutrientes.
  • Cuentan con proteccion frente a sustancias toxicas y biacidas, con un metabolismo mas activo, ayudando a un mayor crecimiento.
  •  Los microorganismos interaccionan entre ellos
  • Exixten la posibilidad del intercambio de material genetico y metabolico.
  • En el medio ambiente todas las superficies son sustratos potenciales para las biopeliculas.
  • En cuanto a la salud publica normalmente la consideran dañina y potencialmente perjudicial.
USOS Y APLICACIONES
  • Depuracion por humedales destruidos, biorremediacion de zonas contaminadas, biodegradacion y barreras protectoras. 
  • Son empleadas en Tratamiento de aguas residuales. 
  •  Procesos de biocatálisis.
  • Operación de celdas de combustible microbianas.
TALLER PRACTICO
  1.  ¿Cual es la importancia de las biopeliculas y las micorrizas dentro de la ingenieria ambiental?
  2.  ¿porque forman biopeliculas las bacterias?
  3. ¿porque las superficies son habitat microbiano atractivos?
  4.  ¿Que observaciones indican que la formacion de biopeliculas es un esfuerzo cooperativo entre las celulas?
  5. Como pueden las biopeliculas complicar el tratamiento de las enfermedades infecciosas
  6.  ¿Cual es la estructura de las biopeliculas heterogeneas?
  7.  ¿Que es micorriza?
  8. Quienes participan en la simbiosis que se dan acabo en las micorriza
  9.  Que beneficios obtienen las plantas de los hongos y que beneficios obtienen los hongos de las plantas
  10.  ¿Cuales son las divisiones principales de las micorrizas?
  11. Cual es la principal funcion de las micorrizas
  12. Mencione por lo menos 4 ventajas de las micorrizas. 

 
 PD: Le agradecemos que por favor resuelvan el taller practico colgado en el blogger.