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DOCENTE: EQUIPO DOCENTE CICLO 2022 - II SEMANA: (14) BIOLOGÍA CICLO 2022-II “LA IMPORTANCIAS DE LOS MICROORGANISMOS”” SEMANA Nª 14 azul del queso Roquefort. De un tamaño más o menos similar es el sector de frutas y verduras, en el que los productos pueden no haber sufrido ninguna alteración o estar enlatados, congelados, refrigerados o fritos. tetraciclina, etc. leche, ya que el ácido láctico actúa como un conservante natural, evitando, por el pH ácido que origina en la leche, que se desarrollen en ella microorganismos patógenos. - Fermentaciones alcohólicas: Se basan en la acción de levaduras (hongos DOCENTE: EQUIPO DOCENTE Su uso, se debe a que los microorganismos, al unicelulares) sobre materiales ricos en glucosa. Importancias de los microorganismos en la industria Un microorganismo de uso industrial debe producir la sustancia de interés; debe estar disponible en cultivo puro; debe ser genéticamente estable y debe crecer en cultivos a gran escala. Otra característica importante es que el microorganismo industrial crezca rápidamente y produzca el producto deseado en un corto período de tiempo. El microorganismo debe también crecer en un relativamente barato medio de cultivo disponible en grandes cantidades. Además, un microorganismo industrial no debe ser patógeno para el hombre o para los animales o plantas. A. Levaduras Las levaduras se vienen utilizando desde hace miles de años para la fabricación de pan y bebidas alcohólicas. La levadura que sin duda fué la primera y aún hoy en día sigue siendo la más utilizada por el hombre es Saccharomyces cerevisiae de la que se emplean diferentes cepas para la fabricación de cerveza, vino, sake, pan y alcoholes industriales. Kluyveromyces fragilises una especie fermentadora de la lactosa que se explota en pequeña escala para la producción de alcohol a partir del suero de la leche. Yarrowia lipolytica es una fuente industrial de ácido cítrico.Trichosporum cutaneum desempeña un importante papel en los sistemas de digestión aeróbica de aguas residuales debido a su enorme capacidad de oxidación de compuestos orgánicos, incluídos algunos que son tóxicos para otras levaduras y hongos, como los derivados fenólicos. B. Hongos filamentosos Los hongos tienen una gran importancia económica, no tan sólo por su utilidad, sino también por el daño que pueden causar. Los hongos son responsables de la degradación de gran parte de la materia orgánica de la Tierra, una actividad enormemente beneficiosa ya que permite el reciclaje de la materia viva. Por otro lado, los hongos causan gran cantidad de enfermedades en plantas y animales y pueden destruir alimentos y materiales de los que 5depende el hombre. C. Bacterias acético, Gluconobacter y Acetobacter que pueden convertir el etanol en ácido acético. El género Bacillus es productor de antibióticos (gramicidina, bacitracina, polimixina), proteasas e insecticidas. Del género Clostridium cabe destacar Clostridium géneros Streptococcus y Lactobacillus que producen yogur. Corynebacterium glutamicum es una importante fuente industrial de lisina. El olor característico a tierra mojada se debe a compuestos volátiles (geosmina) producidos por Streptomyces aunque su principal importancia radica en la producción de antibióticos como anfotericina B, kanamicina, neomicina, estreptomicina, 1.1. Los microorganismos en la industria alimentaria En contra de la idea de que todos los microorganismos son dañinos, los yogures y los quesos son ejemplos de alimentos a los que se añaden éstos para, por ejemplo, agriar la leche y producir yogur, u obtener la cubierta blanca característica del queso Brie o el color realizar procesos de fermentación, liberan moléculas orgánicas al medio donde se desarrollan, algunas de las cuales tienen utilidad para el hombre; es el caso del ácido láctico (fermentación láctica) y el alcohol etílico y CO2 (fermentación alcohólica). Los microorganismos que realizan fermentación láctica (bacterias y algunos hongos) son utilizados industrialmente para la obtención del queso y otros productos lácteos; los que realizan fermentación alcohólica (levaduras) son utilizados para la obtención del vino, cerveza y otras bebidas alcohólicas. - Fermentaciones lácticas: fabricación del queso: La elaboración del queso y otros productos lácteos, como yogurth, cuajada y requesón, se debe fundamentalmente a las bacterias lácticas (Lactobacillus, Streptococus y Leuconostoc), que se desarrollan en la leche. Hidrolizan el azúcar de la leche, la lactosa, en glucosa; por fermentación, la glucosa se degrada liberando energía (los 2 ATP de la glucolisis) y como producto final se obtiene ácido láctico. Las técnicas de fabricación del queso y de las leches fermentadas son muy antiguas y se cree que nacieron como un medio de conservar la Estas levaduras degradan la glucosa a alcohol etílico, liberando CO2. - Fabricación del vino: El vino es un producto que se obtiene de la fermentación alcohólica del zumo de uva, realizada por levaduras (Sacharomyces ellipsoideus) que están en la superficie de las uvas. - Fabricación de la cerveza: Requiere un proceso más complicado desde el punto de vista tecnológico, ya que implica la obtención previa de la malta: se llama así a los granos de cebada germinados, que se tuestan y a continuación se muelen. A este material, rico en glucosa, se le añaden levaduras (Sacharomyces cerevisiae), que desarrollarán una fermentación alcohólica. El sabor amargo de la cerveza se obtiene añadiéndole las flores de lúpulo y el color que caracteriza a cada tipo de cerveza se obtiene tostando más o menos la malta. - Fabricación del pan Es un proceso que se realiza desde la - antigüedad. Los microorganismos que intervienen en la fabricación del pan son las mismas levaduras que se usan en la obtención de la cerveza (Saccharomyces cerevisiae); de hecho, se obtienen industrialmente como un subproducto en la fabricación de la cerveza. La elaboración del pan consiste en mezclar, en un primer paso, harina, agua, sal y levadura. Al entrar en contacto con el agua, las enzimas amilasas presentes en la harina se activan e hidrolizan el almidón liberando glucosa que es fermentada por la levadura. El CO2 resultante queda atrapado en el interior de la masa y forma un gran número de pequeñas burbujas que determinan el aspecto esponjoso de la misma. La cocción de la masa elimina el etanol producido en la fermentación y destruye las Centro Preuniversitario de la UNS 2 Semana 14 Ingreso Directo Centro Preuniversitario de la UNS 1 Semana 14 Ingreso Directo Entre las especies bacterianas de interés industrial están las bacterias del ácido acetobutylicum que puede fermentar los azúcares originando acetona y butanol. Las bacterias del ácido láctico incluyen, entre otras, las especies de los DOCENTE: EQUIPO DOCENTE CICLO 2022 - II SEMANA: (14) EQUIPO DOCENTE CICLO 2022 - II SEMANA: (14) células de levadura. Así mismo, tiene lugar una reducción importante en el contenido de agua. 1.2. Los microorganismos en la industria farmacéutica La industria farmacéutica ha utilizado siempre diferentes organismos para obtener medicamentos. Actualmente se realizan campañas de experimentación de productos obtenidos a partir de diferentes seres de los océanos o de las selvas. Uno de los peligros de la pérdida de la biodiversidad es que desaparezcan organismos que podrían proporcionarnos nuevos remedios contra diferentes enfermedades. Los antibióticos comercialmente útiles están producidos, sobre todo, por hongos filamentosos y por algunas bacterias. Algunos antibióticos inhiben la síntesis de la paredcelular de las bacterias: es el grupo de las penicilinas. Otros interfieren en la síntesis de proteínas de las bacterias; entre ellos destacan la estreptomicina y las tetraciclinas. La investigación de los antibióticos se centra ahora en comprender su mecanismo de acción para construir derivados artificiales que sean más eficaces. Este tipo de antibióticos se denominan “antibióticos semisintéticos”. En esta tarea de diseñar medicamentos se utilizan métodos de simulación por ordenador que permiten predecir la eficacia de una determinada molécula. Una vez identificado un compuesto prometedor, hay que sintetizarlo y ensayarlo clínicamente. En la actualidad comienza a utilizarse un gran número de bacterias obtenidas por ingeniería genética para producir proteínas de utilidad farmacéutica. Por ejemplo, antes las personas diabéticas debían inyectarse insulina procedente de animales, lo que provocaba algunos casos de alergia. Hoy se transfiere el gen humano de la insulina a cepas de bacterias para que la produzcan en gran cantidad en fermentadores. Análogamente se fabrican hemoglobina, factores de coagulación sanguínea, hormona de crecimiento o interferones; y se insertan en bacterias genes de virus para que produzcan grandes cantidades de proteínas víricas que luego sirven como vacunas. En investigación básica, utilizando estas técnicas podemos estudiar, incluso, las proteínas minoritarias de las células. 1.3. Los microorganismos en la industria • Tratamiento de efluentes de la industria (enzimas y biodispersantes). • Tecnologías más limpias, buscan reemplazar las tecnologías contaminantes en procesos industriales disminuyendo a la vez la emisión de residuos. Por ejemplo, las tecnologías enzimáticas permiten reemplazar o reducir la utilización de sustancias químicas agresivas con el ambiente en procesos mas limpios y seguros. • Biorremediación. Consiste en la utilización de microorganismos, enzimas, hongos o plantas especializados capaces de degradar desechos peligrosos para remover los contaminantes orgánicos (efluentes y residuos sólidos domésticos e industriales, petróleo, pesticidas, etc.), inorgánicos (mercurio, plomo, cobre, cianuros, etc.) y gaseosos (metanos, compuestos volátiles, etc.) del medio ambiente. A partir de la modificación genética es posible incrementar su capacidad de degradación de los contaminantes. - La energía: Un área de gran relevancia y rápido desarrollo es la producción de energía a partir de recursos renovables (biomasa) para generar fuentes de energías limpias, base de un desarrollo sustentable. Entre los combustibles de origen biológico se encuentran: ▫ Bioetanol. El bioetanol se obtiene a partir de la fermentación de la biomasa. La producción biotecnológica de etanol se basa en la acción fermentativa de las levaduras sobre un sustrato adecuado. Se ha empleado la ingeniería genética para obtener microorganismos más productivos y tolerantes al etanol, o capaces de fermentar diferentes materias primas. ▫ Biodiesel. El biodiesel se produce por transformación química de aceites vegetales. El biodiesel es un combustible formado por ésteres (etílicos o metílicos) producidos a partir de la reacción química entre aceites vegetales y el alcohol. El biodiesel puede usarse sólo o mezclado con biodiesel convencional. ▫ Biogas. El gas producido por la digestión microbiana de la materia orgánica en un biorreactor (o biodigestor) pueden ser utilizado como fuente de energía térmica, eléctrica o como combustible para transporte automotor. El proceso fermentativo (biodigestión) se desarrolla sobre residuos rurales, agro- industriales, domésticos, municipales y sobre plantas. Una vez finalizado el proceso de biodigestión, el biogas puede usarse directamente o almacenarse tanto para consumo doméstico como para generar energía eléctrica. También puede purificarse y ser almacenado para su utilización en el encendido de motores de automóviles. - La química: Se puede utilizar para reemplazar la síntesis química por microorganismos capaces de realizar la secuencia de reacciones necesarias entre el sustrato y el producto final. La fermentación es utilizada corrientemente en procesos de producción farmacéutica, agroquímica, de aditivos alimentarios, aminoácidos, vitaminas y enzimas. 2. Importancia biológica de los microorganismos Los microorganismos cumplen papeles importantes en la regulación del ecosistema. Los microorganismos autótrofos y los descomponedores juegan un papel crucial en la transformación de la materia, estando implicados en los Ciclos Geoquímicos del carbono, nitrógeno, hierro y azufre. Algunos microorganismos pueden ser utilizados para recuperar zonas muy contaminadas, cercanas a minas de carbón (Tiobacillus ferrooxidans). PRACTICA 2022-II - SEMANA 14 1. Los microorganismos conocidos como microbiota intestinal nos ayudan a digerir los alimentos y a regular la producción de vitaminas y nutrientes esenciales para mantener nuestros cuerpos fuertes y saludables. Las bacterias son la primera línea de defensa que tiene el cuerpo humano contra las infecciones gastrointestinales, corresponde a beneficios: a. Ambientales b. Alimenticios c. Corporales d. Médicos e. En la tecnología 2. Las aplicaciones de microorganismos en nuestro mundo se estudian constantemente. Se ha teorizado que ciertos hongos tienen propiedades anticancerígenas, mientras que otros se están utilizando actualmente como una herramienta para la edición de genes.La afirmación corresponde a la utilidad: a. En la tecnología b.Médica c. Ecológias d.Corporal e. Alimenticia. 3. Analiza el siguiente caso e identifica en qué campo de aplicación se considera: Hoy en día, los microorganismos nos permiten cultivar artificialmente sustancias útiles como la insulina y las hormonas de crecimiento humano. Por otra parte, los virus reprogramados se utilizan con frecuencia como mecanismos de administración de fármacos. a. Importancia agrícola b. Beneficio en tecnología c. Beneficio alimenticio d. Beneficio ecológico e. Beneficio médico 4.-Ciertos microorganismos se pueden usar cuando se hacen productos como el pan, al mismo tiempo, los alimentos con propiedades probióticas, como el yogur y ciertos tipos de chocolate, entregan microorganismos útiles a nuestro sistema digestivo ¿A qué beneficio comprende? a. Ambiental b. Alimenticio c.Médico d. En tecnología e. Industrial 5.- Con la ayuda de agentes antimicrobianos como las soluciones ….., , ………, ……… y ………, puedes controlar y eliminar a los microorganismos o patógenos negativos que están en el ambiente o en distintas superficies. Muchos de ellos tienen un efecto inmediato y son realmente efectivos contra las bacterias, hongos, levaduras y virus. 1. antibacteriales 2.antivirales Centro Preuniversitario de la UNS 4 Semana 14 Ingreso Directo Centro Preuniversitario de la UNS 3 Semana 14 Ingreso Directo M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar DOCENTE: EQUIPO DOCENTE CICLO 2022 - II SEMANA: (14) EQUIPO DOCENTE CICLO 2022 - II SEMANA: (14) 3. antifúngicos 4.antisépticos 5.dsinfectantes SON CIERTAS: a. 1, 2 y 3 b. 2, 3, 4 y 5 c. 1, 3 y 5 d. 1, 2, 3 y 4 e. 1, 2, 3, 4 y 5 6.- La importancia de microorganismos en …….. enfrenta nuevos desafíos, integrando enfoques ecológicos y moleculares, para lograr mayores rendimientos de los cultivos y reducir al mínimo los impactos sobre el medio ambiente. Las investigaciones hacia el desarrollo de nuevas biotecnologías han aumentado el interés en los microorganismos benéficos del suelo. a. La agricultura tradicional. b. La agricultura extensiva. c. La agricultura moderna. d. La industria. e. La energía 7. Hay especies de hongos del género ....................................(A. glaucus y A. repens) resisten altas concentraciones de azúcar y sal, por lo que pueden desarrollarse en alimentos con baja actividad de agua; en su desarrollo toman coloraciones verdosas, con matices amarillos y rojizos de las esporas: a.Aspergillus b.Penicillium c.Trichoderma d.Neurospora e.Sporotrichum 8. Muchas industrias dependen en parte o enteramente de la acción bacteriana. Gran cantidad de sustancias químicas importantes como ….., …… y ............. son producidas por bacterias específicas: a. Alcohol etílico b. Ácido acético c. Acetona d. a y b e. a, b y c 9. Escherichia coli es ampliamente utilizada en la industria biotecnológica para la producción de proteínas recombinantes con fines:……….., ………….. o …………, por procedimientos relativamente baratos, ya que ha sido muy bien caracterizada desde el punto de vista genético y fisiológico: 1. Diagnósticos 2. terapéuticos 3. vacunales 4. Insecticidas 5.ecológicos Son ciertas: a. 1, 2 y 4 b. 1, 2 y 3 c. 2, 3 y 4 d. 3, 4 y 5 e. 1, 3 y 5 10.- Hongos de la especie Saccharomyces cerevisiae se emplea en procesos fermentativos de muchas industrias alimentarias como en: 1. Producción de yogurt 2. Producción del queso 3. Fermentación del pan 4. Fermentación de la cerveza 5.Fermentación de los vinos Son ciertas: a.1, 2 y 3 b. 2, 3 y 4 c. 3, 4 y 5 d.1, 2, 3 y 4 e. 1, 2, 3, 4 y 5 11 .....................son hongos microscópicos unicelulares que son importantes para su capacidad para realizar la descomposición mediante fermentación de diversos cuerpos orgánicos, principalmente los azucares o los hidratos de carbono, produciendo distintas sustancias: a. Los Champiñones b. Los Mohos c. Los micoplasmas d. Las levaduras e. Las rickettsias 12. ¿Cuáles son las bacterias ambientales que son muy importantes en los procesos de digestión anaeróbia, donde la materia orgánica y los fangos contenidos en el agua son convertidos, bajo condiciones anaeróbicas, en los gases dióxido de carbono y metano. 1. acidógénicas 2. acetogénicas 3. metanogénicas 4. aeróbicas 2. neutrófilas Son ciertas: a.1, 2 y 3 b. 1, 3 y 5 c. 3, 4 y 5 d. 1, 2, 3 y 4 e. 1, 2, 3, 4 y 5 13.- Consiste en administrarle al paciente un gen a través de un vehículo inanimado (por ejemplo ), el cual debe localizar las células a infectar. El problema que presenta esta técnica es que es muy difícil conseguir que un vector localice a un único tipo de células diana: a. Bacteria b. Hongo c.Protozoo d. Virus e. Arqueobacteria 14. Las bacterias buenas en nuestro tracto digestivo son: 1. Bacterias que producen vitaminas 2.Bacteria que nos ayudan a digerir la comida 3. Bacterias que nos protegen de baterías malas 4. Bacterias que se usan para producir antibióticos 5. Bacterias que se usan para limpiar aguas y suelos contaminados. Son ciertas: a. 2, 3 y 4 b. 3, 4 y 5 c. 1, 3 y 5 d. 1, 2 y 4 e. 1, 2 y 3 15. Considerando los microorganismos del reino monera, identifica el organismo y producto respectivo: 1.-Bacillus thurigiensis: insecticidas 2. Clostridium acetobulycum: acetona y butanol 3. Escherichia coli: insulina 4. Escherichia coli: hormona de crecimiento 5.Saccharomyces cerevisiae: pan, vino,etanol. Son ciertas: a) 1, 2 y 3 b) 3, 4 y 5 c)2, 4 y 5 d) 1, 2, 3 y 4 e) .1, 2, 3, 4 y 5 16. La importancia de microorganismos radica por ejemplo en la diversidad nutricional, entre ellos se destaca las fermentaciones. Indentifica el tipo de fermentación, microorganismos responsables y productos finales. Tipo de fermentación Microorganismo Producto final 1.Láctica Lactobacillus, streptococcus Ácido láctico 2.Alcohólica Saccharomyces Etanol y CO2 3.Propiónica Anaerobios Ácidos propiónico, acético, CO2 4.Butírica Clostridium Ac. Butírico, butanol, acetona, CO2 5.Mixta Escherichia Metanol, CO2 Son ciertas: a.1, 2 y 3 b) 1, 2, 3 y 4 c) 2, 3, 4 y 5 d) 1, 2, 3, 4 y 5 e) 1, 3 y 5 17.-Los microorganismos son importantes que producen impacto en nuestra vida cotidiana, por ejemplo en la fertilidad de suelo, plaguicidas microbianos, que corresponden al área: a) Médica b) Industrial c) Alimentaria d) Farmacológica e) Agrícola 18.-La importancia de los microorganismos se da en el campo industrial en general, como en la producción de los siguientes: 1.Antibióticos 2.Ácidos orgánicos 3.Aminoácidos 4.Enzimas 5.Biocombustibles Son ciertas: a)2, 3 y 4 b) 3, 4 y 5 c) 1, 2, 3 y 4 d) 1, 3, 4 y 5 e) 1, 2, 3, 4 y 5 19. Para la fermentación láctica se utilizan microoganismos como Lactobacillus bulgaricus y Strepococcus lactis, que utilizan como sustrato la leche y se obtienen los siguientes productos o derivados lácteos: 1. Vinagre 2. Cuajada 3.Requesón 4.Queso 5.Yogurt Son ciertas: a) 1, 2, 3 y 4 b) 2, 3 y 5 c) 1, 3 y 5 d) 2, 3, 4 y 5 e) 1, 2, 3, 4 y 5 20. Para la obtención de productos como: etanol. Vino, cerveza, licores, bebida destilada pan, salsa, se utilizan microorganismos fermentadores como: 1.Saccharomyces cerevisiae 2.Saccharomyces ellipsoideus 3.Saccharomyces anemensisi 4.Saccharomyces Carlsbengnesis 5.Kluyveromyces fragilis Son ciertas: a)1, 3 y 5 b) 2, 4 y 5 c) 1, 2, 3, 4 y 5 d) 1, 2, 3 y 4 e) 2, 3, 4 y 5 21. La utilidad de microorganismos en el campo sanitario se da en; excepto: a. Fabricación de biocombustibles b: Medicina c. Farmacia d. Veterinaria e. Producción de antibióticos, hormonas… 22. En el medio ambiente, la importancia de microoganismos para el control de la contaminación, eliminando los residuos humanos que usan como fuente de carbono, son muy conocidos como: a) Bacterias patógenas b) Levaduras c) Bacterias pseudomonas d) Bacterias Streptomyces e) Bacteria Alcalgenes eutrophus 23. La biohidrometalurgia, práctica minera que engloba a la biolixiviación, se usa para obtener Cu, Zn, As, Sb, Ni, Mo, Au, Ag, Co; gracias a: a) Thiobacillus ferooxidans b) Pseudomonas c) Artrobacter d) Lactobacillus e) Hongos 24. En la fijación biológica del nitrógeno, los microorganismos de vida libre son: 1)Rhizobium 2.) Azotobacter 3) Bacillus 4) Clostridium 5)Anaebaena Son ciertas: a) 1, 2 y 3 b) 2, 3 y 4 c) 3 y 5 d) 1, 2, 3 y 4 e) 2, 3, 4 y 5 Centro Preuniversitario de la UNS 6 Semana 14 Ingreso Directo Centro Preuniversitario de la UNS 5 Semana 14 Ingreso Directo M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar
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