Microorganismos

ACTIVIDAD DE LA SEMANA 1

UNIDAD Nro. 1

MICROORGANISMOS

Son todos los microorganismos peligrosos para las personas?

No. Hay bacterias que tienen efectos beneficiosos en la salud. Por ejemplo, las que habitan en los intestinos ayudan al organismo a extraer los nutrientes de los alimentos y favorecen la creación y eliminación de los productos de desecho.

Microorganismos que prestan beneficios para el hombre y sus campos

- Entre las especies bacterianas de interés industrial están las bacterias del Ácido 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 acetobutylicum que puede fermentar los azúcares originando acetona y butanol.

- Las bacterias del Ácido Láctico incluyen, entre otras, las especies de los géneros Streptococcus y Lactobacillus que producen yogurt.

- Las 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, tetraciclina, etc.

- Las bacterias del género CLOSTRIDIUM, ampliamente distribuidas en suelos y aguas salinas, sedimentos, intestinos o heces.

- La bacteria Azotobacter, presente en suelos alcalinos.

- Las bacterias Rhizobium que se asocian con un grupo muy grande de plantas leguminosas (chaucha, arveja, poroto, maní, lenteja, soja).

Las bacterias Frankia, capaces de asociarse con más de 250 especies de plantas no leguminosas.

- Lactobacillus, Bacterias Beneficiosas ya que intervienen en los procesos de transformación del vino en vinagre y de la leche en yogur.

- Nitrosomas Y Nitrobacter, son un grupo importante de bacterias útiles vive asociado a las raíces de las plantas leguminosas (poroto, soja, etc.). Su actividad es de gran importancia ecológica puesto que tienen la capacidad de absorber Nitrógeno y cederlo a las plantas que no pueden realizar esa actividad y que necesitan el Nitrógeno para elaborar sustancias orgánicas complejas como las Proteínas.

- La Bacteria Aceticum o bacteria del vinagre, transforma el alcohol en ácido acético.

- La Bacteria Acidi Lactici que cuaja la leche.

- E. Coli es una bacteria beneficiosa para el hombre ya que ayuda a metabolizar los alimentos en el proceso de la digestión. Vive en simbiosis con el organismo huésped ayuda a la síntesis de vitamina K y en algunos casos la B12.

- Los Prebióticos son ingredientes alimenticios que no pueden ser atacados por las enzimas digestivas y al llegar al colon, sirven de alimento para las bacterias beneficiosas, como Bifidobacterias, colaborando así en la regulación del funcionamiento intestinal.

Qué condiciones requieren las bacterias para su crecimiento?

Para crecer en la naturaleza o en el laboratorio, una bacteria debe tener una fuente de energía, una fuente de carbono y otros nutrientes requeridos, y un rango permisivo de condiciones físicas como concentración de O2, temperatura, y pH. A veces las bacterias son referidas individualmente o en grupos basados en sus patrones de crecimiento bajo varias condiciones químicas (nutricionales) o físicas. Por ejemplo, los fotótrofos son organismos que utilizan la luz como fuente de energía; los anaerobios son organismos que crecen sin oxígeno; los termofílicos son organismos que crecen a altas temperaturas. Las bacterias que precisan de factores de crecimiento se llaman "autótrofas". Las que pueden sintetizar todos sus metabolitos se llaman "protótrofas", las que utilizan los procesos de oxirreducción son quimiótrofas. Las bacterias pueden utilizar un sustrato mineral (litótrofas) u orgánico (organótrofas). Las bacterias patógenas que viven a expensas de la materia orgánica son quimioorganótrofas.

Temperatura:

Sicrófilos son capaces de crecer a 0°C ó menos, pero crecen mejor a una temperatura mayor. Estas bacterias son capaces de crecer a 0°C, pero tienen una temperatura óptima de 15°C ó menos y una máxima de aproximadamente 20°C. Los sicrófilos facultativos o sicrotrofos son aquellos organismos que pueden crecer a 0°C, pero crecen mejor a una temperatura de entre 20 a 30°C. Los mesófilos crecen mejor a temperaturas que fluctúan de entre 25°C a 40°C. Aquí encontramos los patógenos de humanos y animales de sangre caliente, éstos crecen mejor a 37°C. Los termófilos son bacterias que crecen a una temperatura óptima sobre los 45°C. Termófilos facultativos la temperatura óptima de crecimiento para estos últimos microorganismos es entre 50 a 60°C. Los termófilos extremos crecen a una temperatura mayor de 90°C.

pH:

En la mayoría de las bacterias el crecimiento óptimo es entre 6.5 y 7.5. Muy pocas bacterias crecen a un pH menor de 4.0. Sin embargo, las bacterias clasificadas como acidófilos son tolerantes a la acidez.

Presión Osmótica:

Los microorganismos requieren agua para su crecimiento, además para obtener nutrientes de ésta. Una presión osmótica alta causa pérdida de agua y plasmólisis de la célula, por lo que se utiliza este fenómeno para conservar los alimentos ya sea añadiendo sal o azúcar, lo que previene el crecimiento bacterial. Sin embargo algunas bacterias se han adaptado a altas concentraciones de sal, a éstas se les conoce como halófilos extremos. Por otro lado, los halófilos facultativos no requieren una alta concentración de sal, pero pueden crecer hasta una concentración de 2%. Otras bacterias pueden tolerar hasta un 15% de sal.

Requisitos Químicos

Carbóno (C) todos los organismos requieren C para sintetizar los componentes celulares.

Nitrógeno, azufre.y fósforo. Estos elementos se requieren para la síntesis de DNA, RNA, proteínas y ATP.

Elementos trazas. Otros elementos como hierro, cobre, molibdeno y zinc son requeridos por los microorganismos en pequeñas cantidades. Usualmente tienen función de cofactores.

Oxígeno: No todos los microorganismos necesitan 02, sin embargo, muchas formas de vida requieren oxígeno para llevar a cabo respiración aeróbica. Los microorganismos que utilizan oxígeno molecular son llamados aeróbicos. Estos se clasifican en aeróbicos obligados que son los que requieren oxígeno molecular para vivir, y los aeróbicos facultativos los cuales utilizan el oxígeno molecular cuando está presente, pero en su ausencia continúan su crecimiento por la vía de fermentación o respiración anaeróbica. Por otro lado tenemos los anaeróbico obligados que necesitan ausencia de oxígeno molecular para crecer y donde este generalmente es tóxico. Estos microorganismos obtienen el átomo de oxígeno molecular del agua. También se observan microorganismos anaeróbicos aerotolerantes los cuales no utilizan el oxígeno molecular para su crecimiento, pero pueden tolerarlo. Los microaerofílicos sólo pueden crecer en concentraciones de oxígeno molecular menor a las encontradas en el aire.

Factores orgánicos de crecimiento Estos son compuestos orgánicos esenciales que el organismo no puede sintetizar, aquí se incluyen las vitaminas, los aminoácidos, las purinas y las pirimidinas.

Es importante conocer la forma de las bacterias? Por qué?

Es importante la estructura de las bacterias, ya que dentro de las propiedades de ellas está el origen de efectos patógenos, además algunas despiertan la respuesta inmune humoral y celular, tercero, algunas de estas estructuras provocan daño al huésped a través de hipersensibilidad, por la estructura directamente o a través del complejo de la estructura y su anticuerpo.

El otro aspecto es que cuando se trata a una persona que presenta una enfermedad infecciosa y se quiere inhibir el crecimiento o matar a la bacteria, justamente se van a usar antibióticos que actúan a este nivel. Algunos de ellos inhibiendo la síntesis de la estructura y otros destruyéndola. De ahí la importancia de conocerlas porque tienen una aplicación directa.

Por otro lado, la antigenicidad de las estructuras permite, a veces, hacer diagnóstico buscando anticuerpos en los enfermos contra ellas e incluso por esta vía de trabajo en laboratorio, se puede llegar al diagnóstico de la especie bacteriana y a veces, finalmente hacer el diagnóstico de la enfermedad infecciosa como una amigdalitis bacteriana, con hemocultivos negativos, buscando en la sangre alguna de estas estructuras, independientemente del agente total, porque la bacteria ya no está por que ha sido destruida.

Por último, las estructuras y la composición química de las bacterias, permite que ellas tengan una forma que se podrá ver en el microscopio, que con ella y la manera de que se agrupan, se pueden hacer diagnósticos presuntivos, muy rápidos, que son trascendentes para tratar a un enfermo.

Hay que tener una cosa clara con respecto a la estructura de las bacterias. Como toda célula, las bacterias tienen una membrana, tienen núcleo y tienen citoplasma, repleto de ribosomas, de tal manera que la célula bacteriana es esto y de esta forma pueden vivir. Pero estos organismos tan pequeños que son desplazados por las aguas y por los vientos, necesitan de estructuras que no son necesarias para la vida, pero sí para soportar los cambios de ambientes y para establecer relaciones con otros organismos y a través de esas relaciones, relacionarse con nosotros y así llegar a los procesos de salud y enfermedad.

Lo que interesa, no es la bacteria como tal, si no conocer sus relaciones, ya que son más importantes las estructuras de superficie que el núcleo, el citoplasma y la membrana plasmática, ya que son las que enseñan cómo se debe actuar frente a una enfermedad

Algunas enfermedades causadas por bacterias, hongos, virus y protozoos

Virus

-SIDA: virus VIH

-Cáncer de útero: virus del papiloma humano (VPH)

-Cáncer de nasofaringe: virus de Epstein Baar (VEB)

-Gripe: virus de la gripe (Influenza tipo 1 y tipo 2)

-Bronquiolitis neonatal: virus respiratorio sincitial (VRS)

-Hepatitis A, B, C, D, E, F (VHA, VHB, VHC, VHC, VHD...)

-Fiebres hemorrágicas (Virus Ébola, Marburg)

-Diarrea: Rotavirus.

-Resfriado común: Rinovirus, Coronavirus.

-Herpes simple: VHS

-Varicela: VVZ

Bacterias

-Amigdalitis: Streptococus pyogenes

-Foliculitis: Stafilococcus aureus

-Difteria: Corynebacterium diphteriae

-Tétanos: Clostridium tetani

-Neumonías: Streptococcus pneumoniae, Legionella pneumophila, Chlamydia,

Mycoplasma.

-Tuberculosis: Mycobacterium tuberculosis.

-Sífilis: Treponema pallidum

-Gonorrea: Neisseria gonorrheae

-Meningitis: Neisseria meningitidis

-Antrax: Bacillus anthracis

Hongos

-Dermatofitosis (pie de atleta y la tiña): Microsporum, Epidermophyton y Trichophyton

-Candidiasis: Candida Albicans

Protozoos

-Contaminación fecal: Ingestión de cistos.

-Infecciones del tracto genitourinario: Trichomonas vaginalis

-Trypanosma gambiense, T.rhodesiense, Enfermedad del sueño (africana)

-Malaria, transmitida a los humanos por picadura de un mosquito del género

anopheles.

-Disentería amebiana, transmitida por la ingesta de aguas contaminadas.

Bibliografía

Pagina Web: Solo ciencia. www.solociencia.com. Consultada en Octubre de 2009.

ACTIVIDAD 2 CARACTERISTICAS Y CLASIFICACION DE LOS MICROORGANISMOS

Los microorganismos son formas de vida muy pequeñas que sólo pueden ser observados a través del microscopio. En este grupo están incluidos las bacterias, los virus, los mohos y las levaduras. Algunos microorganismos pueden causar el deterioro de los alimentos entre los cuales se encuentran los microorganismos patógenos, que a su vez pueden ocasionar enfermedades debido al consumo de alimentos contaminados.

Adicionalmente, existen ciertos microorganismos patógenos que no causan un deterioro visible en el alimento. Sin embargo, por otro lado existen también algunos microorganismos que son beneficiosos y que pueden ser usados en el procesamiento de los alimentos con la finalidad de prolongar su tiempo de vida o de cambiar las propiedades de los mismos (por ejemplo, para la fermentación llevada a cabo para la elaboración de las salchichas, el yogur y los quesos).

Son organismos dotados de individualidad que presentan, a diferencia de las plantas y los animales, una organización biológica elemental. En su mayoría son unicelulares, aunque en algunos casos se trate de organismos cenóticos compuestos por células multinucleadas, o incluso multicelulares.

Dentro de los microorganismos se encuentran organismos unicelulares procariotas, como las bacterias, y eucariotas, como los protozoos, una parte de las algas y los hongos, e incluso los organismos de tamaño ultramicroscópico, como los virus.

Los microbios tienen múltiples formas y tamaños. Si un virus tuviera el tamaño de una pelota de tenis, una bacteria sería del tamaño de media cancha de tenis y una célula eucariota sería como un estadio entero de fútbol.

CLASIFICACIÓN DE LOS MICROORGANISMOS

La mayoría de los microorganismos son unicelulares, a excepción de hongos y levaduras. Estos organismos portan una clasificación en la seguridad e higiene de los alimentos según su grado de utilidad o nocividad. La clasificación es la que sigue:

Microorganismos Útiles

Incluye la elaboración de alimentos, antibióticos, sustancias químicas útiles para la fertilización del suelo y la purificación del agua. Forman parte de las floras naturales y son beneficiosos para la actividad humana que culmina en la elaboración de alimentos.

Microorganismos que alteran alimentos

Reúne a aquellos microorganismos que alteran o descomponen alimentos volviéndolos no aptos para el consumo humano.

Microorganismos patógenos

Pueden ser biológicos (bacterias, virus, parásitos) o químicos (sustancias toxicas). Y son capaces de provocar enfermedades de distintos niveles de gravedad en los seres humanos.

MICROORGANISMOS PATÓGENOS

Los microorganismos patógenos en el agua tienen unas características que los diferencian de los contaminantes químicos, por ejemplo, son organismos vivos que no se disuelven en el agua sino que coagulan o se anexan a substancias coloidales o sólidos en suspensión que están presentes en el agua. Los microorganismos patógenos en el agua se pueden dividir en tres categorías:

 Virus

 Bacterias

 Protozoos parásitos

Las bacterias y virus se pueden encontrar tanto en las aguas subterráneas como en las aguas superficiales, mientras los protozoos son comunes de las aguas superficiales.

VIRUS

Los virus son entidades no celulares de muy pequeño tamaño (normalmente inferior al del más pequeño procariota), por lo que debe de recurrirse al microscopio electrónico para su visualización. Son agentes infectivos de naturaleza obligadamente parasitaria intracelular, que necesitan su incorporación al protoplasma vivo para que su material genético sea replicado por medio de su asociación más o menos completa con las actividades celulares normales, y que pueden transmitirse de una célula a otra. Cada tipo de virus consta de una sola clase de ácido nucleico (ADN o ARN, nunca ambos), con capacidad para codificar varias proteínas, algunas de las cuales pueden tener funciones enzimáticas, mientras que otras son estructurales, disponiéndose éstas en cada partícula virásica (virión) alrededor del material genético formando una estructura regular (cápsida); en algunos virus existe, además, una envuelta externa de tipo membranoso, derivada en parte de la célula en la que se desarrolló el virión (bicapa lipídica procedente de membranas celulares) y en parte de origen virásico (proteínas).

Una única partícula viral puede originar una progenie de miles. Determinados virus se liberan destruyendo la célula infectada, y otros, sin embargo, salen de la célula sin destruirla por un proceso de exocitosis que aprovecha las propias membranas celulares. En algunos casos las infecciones son "silenciosas", es decir, los virus se replican en el interior de la célula sin causar daño evidente.

CLASES

Pueden clasificarse en tres grandes grupos, atendiendo al tipo de organismos que afectan: fitófagos, cuando atacan a las plantas, las que determinan multitud de enfermedades: soófagos, cuando atacan a los animales, distinguiéndose entre estos los dermatropos, que afectan a la piel (viruela, herpes, sarampión), neurotropos, que afectan a las vías respiratorias (gripe, neumonitis), viscerotropos, que atacan a diversas vísceras (hepatitis víricas, etc.), etc. y los bacteriófagos, cuando atacan a los cultivos bacterianos, esta última reviste gran interés, ya que ha permitido llevar a cabo una serie de experimentos que han conducido a dilucidar algunas de las muchas incógnitas en el campo de la genética molecular.

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