Microbiología. CONCEPTO DE MICROBIOLOGÍA

TEMA 16                     MICROBIOLOGÍA.

1. CONCEPTO DE MICROBIOLOGÍA
2. CARACTERÍSTICAS DE LOS MICROORGANISMOS
3. REINO MONERAS

1. ESTRUCTURA
2. METABOLISMO
3. REPRODUCCIÓN
4. RESISTENCIAS

1. VIRUS

1. CONCEPTO Y COMPOSICIÓN
2. CLASIFICACIÓN
3. MULTIPLICACIÓN
4. OTRAS FORMAS ACELULARES

1. HONGOS MICROSCÓPICOS. Mohos y levaduras.
2. PROTOZOOS
3. ALGAS MICROSCÓPICAS
4. RELACIONES BIÓTICAS DE LOS MICROORGANISMOS
5. MÉTODOS DE ESTUDIO DE LOS MICROORGANISMOS

1. ESTERILIZACIÓN
2. PASTEURIZACIÓN

1. LOS ORGANISMOS EN LOS CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
2. LOS MICROORGANISMOS COMO AGENTES PRODUCTORES DE ENFEREMEDADES
3. PRINCIPALES VÍAS DE TRANSMISIÓN

1. CONCEPTO DE MICROBIOLOGÍA:

Ciencia que estudia los microorganismos los cuales solo pueden ser vistos con la utilización del microscopio óptico y en ocasiones con el electrónico. Trata la biología de los microorganismos desde su diversidad y su evolución así como el papel que desempeñan en el ecosisitema, en la sociedad humana, en los animales, en las plantas y en nuestro propio cuerpo.

Existen cinco grupos de microorganismos que excepto por el tamaño no están relacionados entre sí: bacterias, algas, hongos, protozoos y virus.

2. CARACTERÍSTICAS DE LOS MICROORGANISMOS:

El pequeño volumen que ocupan mantiene una gran superficie de contacto con su entorno, lo que facilita el intercabio de sustancias entre el medio externo y el citoplasma (a medida que disminuye el tamaño aumenta la relación superficie/volumen)

Las pequeñas dimensiones permiten que todos los puntos estén relativamente próximos por lo que las reacciones metabólicas transcurren a gran velocidad, debido a lo cual los microorganimos se multiplican con gran rapidez.

3. REINO MONERAS.

El dominio Bacteria incluye un conjunto muy variado de microorganismos celulares procariotas. Están adaptados a vivir en cualquier ambiente ya que poseen todas las formas de nutrición conocidas:

• Bacterias autótrofas: fotosintéticas y quimiosintéticas.
• Bacterias heterótrofas: saprofitas, simbióticas y parásitas.

Esta diversidad de funciones hace que las bacterias contribuyan al mantenimiento de los ciclos biogeoquímicos que permiten el reciclaje de la materia en la biosfera.

Generalmente son unicelulares aunque en ocasiones se mantienen unidas después de la división celular, los modelos morfológicos mñas comunes son:

• Cocos: de forma casi esférica, pueden aparecer aislados o en grupos (diplococos, estreptococos, estafilococos y sarcinas)
• Bacilos: de forma cilíndrica y alargada. A veces se presentan a cadenas.
• Espirilos: como los bacilos pero largos y curvados.
• Espiroquetas: bacterias con forma de sacacorchos.
• Vibrios: con forma de coma

3.1. Estructura de las bacterias:

Los principales componentes estructurales de las bacterias son: la pared bacteriana, la membrana celular, citoplasma o matriz, cápsula bacteriana, fimbrias, pili sexuales y flagelos.

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Pared bacteriana:  es la envoltura responsable de la forma  y rigides de la célula que además la protege de rotura osmótica en medios acuosos. El componente fundamental es el peptidoglucano o mureína.

Según pertenezcan al grupo de las Gram negativas o al de las Gram positivas contienen otros elementos diferentes:

• En Gram negativas el peptidoglucano constituye solo el 10% de la pared y se dispone en una sola capa delgada rodeada por dos membranas plasmáticas una externa y otra interna.
• En Gram positivas el peptidoglucano constituye el 90% de la pared y forma una red de varias capas superpuestas que conforman una estructura gruesa y rígida. Interiormente se sitúa la membrana plasmática.

Membrana plasmática: rodea a la célula y la separa del entorno actuando como una barrera selectiva que permite la concentración de ciertos metabolitos en el interior de la célula y la excreción de sustancias de desecho.

En Gram negativas presentan un sistema de doble membrana, la interna es similar a la membrana plasmática de eucariotas responsable de importantes funciones celulares como el control de sustancias de intercambio y transporte de electrones mientras que la externa es la responsable de la resistencia a varios agentes bactericidas.

En Gram positivas carecen de membrana externa por lo que son más vulnerables al ataque de determinadas sustancias químicas.

Citoplasma: es la sustancia englobada por la membrana plasmática, compuesta por agua, proteínas (enzimas) glúcidos, lípidos e iones en la que tienen lugar la mayor parte de las reacciones vitales para la célula. Carece de citoesqueleto pero alberga ribosomas, región nuclear o nucleoide e inclusiones.

• Los ribosomas son similares a los de eucariotas pero de menor tamaño.
• Las inclusiones suelen albergar sustancias de reserva.
• El nucleoide alberga el ADN bacteriano (doble y circular) y frecuentemente plásmidos (pequeñas moléculas de ADN dobles y circulares con capacidad de replicación que pueden llevar genes de ventaje selectiva. Algunos se integran en el cromosoma bacteriano llamados episomas y otros llamados conjugativos son capaces de transferirse entre especies y géneros muy diversos a través de los pili).

Cápsula o glucocálix: capa viscosa y pegajosa que se forma en la parte externa de la pared de la mayoría de las bacterias (independientemente de que sean Gram positivas o Gram negativas). Está formada por sustancias glucídicas como ácidos urónicos, N-acetilglucosamina, manosa, fucosa y otros azúcares. Protege del ataque de los anticuerpos del hospedador debido a su naturaleza resbaladiza.

Fimbrias: filamentos delgados, delgados y rectos de naturaleza proteica (fimbrina) cuya función está relacionada con la adherencia de la célula a sustratos.

Pili sexuales: semejantes a las fimbrias pero más largos y anchos y su cantidad es de una o dos por célula. Participan en el intercambio de fragmentos de ADN.

Flagelos: apéndices largos y finos de naturaleza proteica (flagelina) de mayor longitud que la bacteria que permiten el desplazamiento de la misma.

3.2. Metabolismo de las bacterias.

Las bacterias muestran una impresionante variedad de procesos metabólicos mediante los cuales son capaces de obtener energía del medio en el que viven. Teniendo en cuenta la fuente de energía y la fuente de carbono que usan las bacterias se pueden dividir en varias categorías:

Según la fuente de energía:

• Organismos quimiótrofos que oxidan compuestos químicos.

• Quimiorganótrofos: utilizan compuestos orgánicos.
• Quimiolitótrofos: utilizan compuestos inorgánicos.

• Organismos fotótrofos que usan la luz como fuente de energía.

Según la fuente de carbono:

• Autótrofos: usan como fuente de carbono el CO2 (bacterias quimiolitótrofas o quimiosintéticas y fotótrofas o fotosintéticas).
• Heterótrofas: requieren carbono orgánico (quimiorganótrofas). Son bacterias adapatadas al saprofitismo, simbiosis o parasitismo.

3.3. Reproducción de bacterias.

Se reproducen asexualmente por bipartición o división binaria. En la bipartición tras la replicación del ADN la pared bacteriana crece hasta formar un tabique transversal que separa las dos nuevas bacterias.

Transferencia de material genético: las bacterias poseen un conjunto de mecanismos mediante los cuales intercambian fragmentos de ADN con relativa libertad, de forma que especies diferentes pueden compartir genes. Existen tres formas de intercambio:

• Transformación: es el intercambio genético producido cuando una bacteria receptora capta una molécula o fragmento de ADN desnudo que se encuentra disperso en el medio donde vive y lo incorpora a su cromosoma de forma que se convierte en heredable.
• Transducción: es la transferencia de material genético de una bacteria a otra a través de un virus bacteriófago que se comporta como vector intermediario.
• Conjugación: mecanismo de intercambio genético mediante el cual una bacteria donadora transmite a través de los pilo un fragmento de ADN a otra bacteria receptora. La donadora además del cromosoma bacteriano poseerá plásmidos conmutativos mientras que la receptora carecían de ellos.

3.4. Resistencias por endosporas.

Las bacterias ante condiciones adversas del medio, fabrican una endospora, que es una estructura de resistencia que se forma en el interior de la bacteria. Protegen su ADN con una cubierta y reducen su metabolismo pudiendo resistir durante mucho tiempo temperaturas superiores a los 80 ºC, sequedad, acción de agentes químicos, etc. Cuando las condiciones vuelven a ser favorables las esporas germinan y general bacterias con todas sus funciones. Este mecanismo de defensa lo tienen entre otras las bacterias del género Clostridium.

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