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1. Mencione el principal descubrimiento o aporte a la ciencia de las siguientes personas: Leeuwenhoeck, Pasteur, Lister, Tyndall, Koch, Chamberland, Winogradsky, Beijerinck, Fleming, Kary Mullis y Watson, Crick y Franklin.

• Leeuwenhoeck: (1684) descubrimiento de las bacterias.

• Pasteur: (1857) Microbiología de la fermentación láctica; (1860) función de las levaduras en la fermentación alcohólica; (1864) fin de la controversia sobre la generación espontánea; (1865) vacuna contra la rabia.

• Lister: (1867) principios antisépticos en cirugía.

• Tyndall: (1887) confirmó la teoría de biogénesis, formulada por Luis Pasteur, aplicando esterilización por calentamiento discontinuo.

• Koch: (1881) métodos de estudio de bacterias en cultivo axénico; (1882) descubrimiento de la etiología de la tuberculosis; (1884) postulados de Koch

• Chamberland: fabricación de un filtro poroso de porcelana que eliminaba las bacterias productoras de la fiebre tifoidea.

• Winogradsky: (1869) concepto de quimiolitotrofía; (1890) crecimiento autotrófico de los quimiolitotrofos.

• Beijerinck: (1901) método de cultivos de enriquecimiento.

• Fleming: (1929) descubrimiento de la penicilina.

• Kary Mullis: (1988) descubrimiento de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR).

• Watson, Crick y Franklin: (1953) estructura del ADN.

2. Describa brevemente cual fue el aporte de los experimentos de Pasteur en la microbiología con respecto a las ideas del origen de la vida y en las metodologías de conservación de los alimentos.

Louis Pasteur demostró que en el aire había estructuras que se parecían mucho a los microorganismos encontrados en los alimentos podridos. Descubrió que el aire normal contiene continuamente una diversidad de células microbianas que son indistinguibles de las que se en encuentran en mucha mayor cantidad en los materiales en putrefacción. Por tanto, concluyó que los organismos encontrados en tales materiales se originaban a partir de microorganismos presentes en el aire. Además postuló que dichas células en suspensión se depositan constantemente sobre todos los objetos. Pasteur empleó el calor para eliminar los contaminantes, ya que el calor destruye con efectividad los organismos vivos. Pasteur estableció los principios de envasado y conservación de muchos alimentos.

3. ¿Cuáles son los postulados de Robert Koch sobre las enfermedades infecciosas?

• El organismo debe estar siempre presente en los animales que sufran la enfermedad y no en individuos sanos.

• El organismo debe cultivarse en cultivo axénico o puro fuera del cuerpo del animal.

• Cuando dicho cultivo se inocula a un animal susceptible, debe iniciar en él los síntomas característicos de la enfermedad.

• El organismo debe aislarse nuevamente de éstos animales experimentales y cultivarse nuevamente en el laboratorio, tras lo cual debe mostrar las mismas propiedades que el microorganismo original.

4. Mencione brevemente la importancia de la invención de los medios sólidos y cajas de Petri en el desarrollo de la microbiología.

El medio para cultivo bacteriano se envasa en cajas de Petri, con el objetivo de obtener un crecimiento uniforme de colonias bacterianas, libres de otros gérmenes contaminantes, con el fin de estudiar e identificar la especie bacteriana.

5. ¿Por qué fue importante la obtención de cultivos puros en el desarrollo de la microbiología como ciencia?

El aislamiento de individuos y la obtención de cultivos puros experimentales formados por microorganismos de un solo tipo abrió la posibilidad de analizar el metabolismo y genética bacteriana.

6. Las células pueden ser consideradas como máquinas químicas y como sistemas de codificación. Explique estos dos atributos.

• Las células pueden ser consideradas como máquinas químicas que llevan a cabo transformaciones químicas dentro de los límites de la estructura celular, los catalizadores de esta máquina son las enzimas, proteínas capaces de acelerar notablemente la velocidad de las reacciones químicas específicas.

• Las células pueden ser consideradas como sistemas de codificados, que guardan y procesan información genética (ADN) que pasa finalmente a la descendencia durante la reproducción.

7. ¿Por qué los microorganismos son tan útiles como modelos de experimentación?

Las células microbianas pueden crecer hasta alcanzar una elevada densidad en cultivo en el laboratorio y son fácilmente manipulables en estudios bioquímicos y genéticos.

8. ¿Qué es un ecosistema? ¿Viven los microorganismos en cultivo puro en un ecosistema? ¿Qué efectos pueden tener los microorganismos sobre sus ecosistemas?

Un ecosistema es un conjunto formado por los organismos más los componentes físicos y químicos de su medio. Las propiedades de un ecosistema están controladas en gran parte por las actividades microbianas. Los organismos obtienen los nutrientes del medio para sus procesos metabólicos y los usan para formar nuevas células. Al mismo tiempo, los organismos eliminan del medio los productos de desecho de su metabolismo. Así, con el tiempo un ecosistema microbiano puede cambiar gradualmente sus propiedades físicas y químicas.

9. Mencione cinco ejemplos de producción industrial que dependen directamente de la microbiología.

• La levadura para producir pan y bebidas alcohólicas.

• Producción de antibióticos.

• Conservación de alimentos.

• Tratamiento de residuos.

• Fabricación de diferentes compuestos orgánicos.

10. Mencione brevemente la importancia de la microbiología en la agricultura.

La agricultura depende de muchos aspectos microbianos; un gran número de cosechas se debe al cultivo de miembros de un grupo de plantas, las leguminosas, que viven en asociación con bacterias específicas que forman estructuras en sus raíces, los nódulos, en ellos el nitrógeno atmosférico se convierte por fijación en compuestos nitrogenados que las plantas utilizan para crecer, las bacterias en los nódulos evitan el gasto de fertilizantes.

Hay microorganismos que son esenciales en el proceso digestivo de los rumiantes, como vacas y ovejas, estos animales poseen un órgano digestivo llamado rumen, donde los microorganismos realizan el proceso digestivo.

Los microorganismos también desempeñan funciones en el reciclado de elementos importantes para la nutrición vegetal, en partículas del C, N y S, en el suelo estos microorganismos conviertes estos elementos en formas asimilables por las plantas.

El impacto económico que tienen las enfermedades de las plantas y animales.

11. ¿Porque piensa que los virus no están incluidos en los sistemas de cinco reinos de Whitaker o los tres dominios propuestos por Carl Woese?

Los virus no se clasifican en ninguno de los 5 reinos propuestos por Whitaker debido a que no tienen organización celular, y utilizan los procesos anabólicos de las células hospedadoras para su replicación. Tampoco se ubican en ninguno de los 3 dominios propuestos por Carl Woese.

12. Explique brevemente la teoría endosimbiótica.

La teoría endosimbiótica postula que una bacteria aeróbica estableció su residencia estable dentro del citoplasma de un eucariota primitivo y le suministró energía, a cambio de un ambiente protegido y un aporte constante de nutrientes. Este simbionte fue el precursor de la mitocondria moderna. De igual manera, la adquisición por endosimbiosis de un fototrofo oxigénico habría conferido propiedades fotosintéticas a un eucariota primitivo, de manera que ya nunca dependería de compuestos orgánicos para suministro de energía.

13. ¿Por qué la evolución de las cianobacterias fue tan importante para la evolución posterior de la vida en la Tierra?

Las cianobacterias son organismos antiguos que se caracterizan por conjugar el proceso de la fotosíntesis oxigénica con una estructura celular típicamente bacteriana. Al ser responsables de la primera acumulación de oxígeno en la atmósfera, las cianobacterias han tenido una enorme relevancia en la evolución de nuestro planeta y de la vida en él.

14. ¿Cuál es la lección principal que la microbiología ha aprendido de la secuencialización del ARN en relación con el uso de criterios fenotípicos para establecer relaciones evolutivas?

La secuenciación del ARN ha ribosómico ha revolucionado la microbiología y suministrado un esquema evolutivo de los procariotas. Los tres dominios de la vida Bacteria, Archaea y Eukarya. También ha puesto en manifiesto que los principales dominios de Eukarya tienen sus raíces evolutivas en Bacteria y ha proporcionado nuevos útiles para la ecología microbiana y el diagnóstico microbiológico.

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