Microbiología

Estructuras

acelularesMicrorganismos

celulares

Virus

Otras

estructuras

acelulares

Protoctistas

Bacterias Hongos

Uso de los

microrganismos

Obtención de

productos

industriales

Mecanismos de

acción bacterianos

Producción de

alimentos por

fermentación

Corrección de

problemas

ambientales

Microrganismos

patógenos

Agricultura,

ganadería y

acuicultura

Antibióticos

Microbiología: parte de la biología que estudia los microrganismos

especies unicelulares y estructuras acelulares1. Estructuras

acelulares

2.

Microrganismos

celulares

3. Uso de los

microrganismos

4.

Microrganismos

patógenos

Microbiología

Intervienen en el flujo de materia y energía

Productores: fotosintieneticos y quimiosintieneticos

Descomponedores

Transformadores

Ciclos biogeoquímicos

Ciclo del carbono

Transformación en combustibles fósiles

Degradación de rocas calcáreas

Ciclo del nitrógeno

Fijación de nitrógeno inorgánico

Transformación del amoníaco en sales minerales

Transformación de sales minerales entre ellas

Desnitrificación

Importancia de los microrganismos

Ciclo del azufre: conversión del ácido sulfhídrico en

sales minerales

1. Estructuras

acelulares

a) Virus

b) Otras

Estructuras

acelulares

2.

Microrganismos

celulares

3. Uso de los

microrganismos

4.

Microrganismos

patógenos

Estructura

Microbiología

Los virus

Estructura infecciosa organizada, formada por ácido nucleico y

proteínas NO son seres vivos

Sin metabolismo propio

Sólo se pueden relacionar infectando una célula

Son incapaces de reproducirse por sí solos

Virión: partícula vírica inerte

Material genético

ARN ó ADN, 1 ó 2 cadenas

Proteínas para entrar

dentro de la célula, para

duplicar el genoma y para

formar la cápside

Cápside

Envuelta externa (sólo algunos virus)

Clasificación1. Estructuras

acelulares

a) Virus

b) Otras

Estructuras

acelulares

2.

Microrganismos

celulares

3. Uso de los

microrganismos

4.

Microrganismos

patógenos

Microbiología

Los virus

Según el genoma

Virus ARN: cadena simple (+ ó -) o cadena doble

Virus ADN: cadena simple (+ ó -) o cadena doble

Según la estructura

Poliédricos

Helicoidales

Complejos

Según el organismo al que infectan

Animales

Vegetales

Bacteriófagos

Según la envuelta

Cubiertos: con envuelta externa

Desnudos: sin envuelta externa

Cuando un virus

invade una célula,

puede seguir dos vías:

Vía lítica:

a) Adsorción

específica

b) Penetración del

cromosoma viral

c) Descapsidación

d) Duplicación del

genoma y síntesis

de ARN

e) Formación de

nuevos viriones

f) Liberación de los

viriones

Vía lisogénica: integración del

genoma del virus en el del huéspedEl ciclo vírico1. Estructuras

acelulares

a) Virus

b) Otras

Estructuras

acelulares

2.

Microrganismos

celulares

3. Uso de los

microrganismos

4.

Microrganismos

patógenos

Microbiología

Los virus

Mecanismos de reproducción de los virus ARN1. Estructuras

acelulares

a) Virus

b) Otras

Estructuras

acelulares

2.

Microrganismos

celulares

3. Uso de los

microrganismos

4.

Microrganismos

patógenos

Microbiología

Los virus

ARN de cadena positiva

ARN de cadena negativa

Retrovirus

1. Estructuras

acelulares

a) Virus

b) Otras

Estructuras

acelulares

2.

Microrganismos

celulares

3. Uso de los

microrganismos

4.

Microrganismos

patógenos

Microbiología

Otras estructuras acelulares

Viroides

Fragmentos de ARN monocatenario circular

No contiene genes que codifiquen proteínas

Sólo infectan plantas

Priones

Proteínas infecciosas

Estructura secundaria alterada

No hacen correctamente su función e inducen a las otras

proteínas a plegarse mal

Plásmidos

ADN circular de cadena doble

Sólo infectan bacterias

Muy útiles en ingeniería genética

Tipos

1. Estructuras

acelulares

2.

Microrganismos

celulares

a) Bacterias

b) Protoctistas

c) Hongos

3. Uso de los

microrganismos

4.

Microrganismos

patógenos

Microbiología

Las bacterias

Organismos procariotas unicelulares. Reino moneras

características que no se repiten en ningún otro organismo

Bacilos

CocosDiplococos

Tetracocos

Sarcina

Estreptococo

Estafilococo

Espirilo

Vibrión

1. Estructuras

acelulares

2.

Microrganismos

celulares

a) Bacterias

b) Protoctistas

c) Hongos

3. Uso de los

microrganismos

4.

Microrganismos

patógenos

Microbiología

Las bacterias

1. Estructuras

acelulares

2.

Microrganismos

celulares

a) Bacterias

b) Protoctistas

c) Hongos

3. Uso de los

microrganismos

4.

Microrganismos

patógenos

Microbiología

Estructura de los bacterias

Cápsula: sólo en algunos casos

Formada por productos de rechazo celular

Pared bacteriana

Las bacterias

1. Estructuras

acelulares

2.

Microrganismos

celulares

a) Bacterias

b) Protoctistas

c) Hongos

3. Uso de los

microrganismos

4.

Microrganismos

patógenos

Microbiología

Estructura de los bacterias

Capa protectora (desecación, sistema inmunitario)

Funciones

Dar forma a la

célula

Proteger la célula de

la osmosis

Regular el paso

de sustancias

Tipos

Gram +

Gram -

Flagelos: estructuras proteicas con movimiento de rotación

desplazamiento de la célula

Las bacterias

1. Estructuras

acelulares

2.

Microrganismos

celulares

a) Bacterias

b) Protoctistas

c) Hongos

3. Uso de los

microrganismos

4.

Microrganismos

patógenos

Microbiología

Estructura de las bacterias

Fimbrias: tubos de proteína que conectan dos bacterias entre

ellas o una bacteria con la superficie

Mesosomas: pliegues de la membrana para aumentar la

superficie

Nucleoide: ADN circular doble cadena propio de la bacteria

Ribosomas: síntesis de proteínas

Plásmidos: ADN circular doble cadena no propi del

bacteria

Inclusiones: acumulaciones de diversas sustancias sin membrana

1. Estructuras

acelulares

2.

Microrganismos

celulares

a) Bacterias

b) Protoctistas

c) Hongos

3. Uso de los

microrganismos

4.

Microrganismos

patógenos

Microbiología

Nutrición bacteriana

Las bacterias

Metabolismo Fuente de energíaFuente de

carbono

Fotoautótrofo Luz CO2

Fotoheterótrofo Luz Materia orgánica

Quimioautótrofo Oxidación de compuestos inorgánicos CO2

Quimioheterótrofo Oxidación de compuestos orgánicos Materia orgánica

La relación en bacterias

Cambian el metabolismo según la presencia de nutrientes en

el medio

Se mueven según la disponibilidad de luz

Forman esporas de resistencia

Se mueven para alejarse de un peligro o acercarse a una

fuente de recursos

Asexual: bipartición

Parasexual:

Conjugación: un bacteria

con un plásmido se lo

transmite a otra que no

lo tiene

Transducción: un virión

incorpora material

genético de una bacteria

y se lo pasa a otra

cuando la infecta

Transformación: un bacteria coge ADN bacteriano

libre en el medio y lo incorpora como propio

1. Estructuras

acelulares

2.

Microrganismos

celulares

a) Bacterias

b) Protoctistas

c) Hongos

3. Uso de los

microrganismos

4.

Microrganismos

patógenos

Microbiología

Reproducción bacteriana

Las bacterias

Arqueobacterias: características fisiológicas y morfológicas

muy diferentes a las del resto de bacterias

1. Estructuras

acelulares

2.

Microrganismos

celulares

a) Bacterias

b) Protoctistas

c) Hongos

3. Uso de los

microrganismos

4.

Microrganismos

patógenos

Microbiología

Clasificación de las bacterias

Las bacterias

Tipos Condiciones de vida Ejemplos

Acidófilos pH inferior a 5

Bacterias del ácido acético,

oxidadoras de hierro a pH

ácido y bacterias de aguas

ácidas de azufre

Alcalófilos pH entre 9 i 10 Bacterias de lagos alcalinos

HalófilosConcentraciones

elevadas de NaCl

Bacterias del Mar Muerto y

encontradas en conservas

(pescado en salazón)

PsicrófilosTemperaturas entre -

20ºC i 0ºC

Bacterias de aguas frías del

fondo oceánico o lagos

helados

TermófilosTemperaturas per sobre

de 45ºC

Bacterias comunes, como las

Bacillus o Clostridium

HipertermófilosTemperaturas per sobre

de 80ºC

Bacterias de las fumarolas

oceánicas o volcánicas

1. Estructuras

acelulares

2.

Microrganismos

celulares

a) Bacterias

b) Protoctistas

c) Hongos

3. Uso de los

microrganismos

4.

Microrganismos

patógenos

Microbiología

Clasificación de las bacterias

Las bacterias

Tipos Condiciones de vida Ejemplos

BarófilosPresiones hidrostáticas

de hasta a 1035 atm

Bacterias de los fondos

marinos (hasta 10.000 m de

profundidad)

Suelos

profundos

Interior de rocas a

grandes profundidades

Bacterias aisladas en

excavaciones profundas en

minas

Radiófilos Radiaciones elevadasBacterias que viven en

centrales nucleares

Metanógenos

Lugares sin oxígeno y

con materia orgánica en

descomposición

Bacterias productoras de

metano

Poliextremófilos

Ambientes con más de

una característica

extrema

Especies muy concretas,

como Sulfolobus

acidocaldarius (80ºC y pH 3)

Eubacterias: el resto de bacterias

Microbiología

Protoctistas

Eucariotas unicelulares heterótrofos

1. Estructuras

acelulares

2.

Microrganismos

celulares

a) Bacterias

b) Protoctistas

c) Hongos

3. Uso de los

microrganismos

4.

Microrganismos

patógenos

Protozoos

Libres, parásitos y simbiontes

Reproducción asexual, algunas especies sexual

Desplazamiento por cilios, flagelos y seudópodos

Eucariotas fotosintéticos de vida acuática (lugares húmedos)

Unicelulares que pueden formar colonias muy grandes

Pared celular y pigmentos fotosintéticos

Reproducción sexual y asexual

Algas

Microbiología

Hongos

Eucariotas heterótrofos1. Estructuras

acelulares

2.

Microrganismos

celulares

a) Bacterias

b) Protoctistas

c) Hongos

3. Uso de los

microrganismos

4.

Microrganismos

patógenos

La mayoría son pluricelulares

Los unicelulares se agrupan formando un cuerpo llamado micelio

Tienen pared celular (quitina)

Usan el glicógeno como molécula energética

Pueden ser parásitos, simbiontes o saprófitos

Actúan como descomponedores

Reproducción sexual y asexual

Agricultura, ganadería i acuicultura

Microbiología

1. Estructuras

acelulares

2. Microrganismos

celulares

3. Uso de los

microrganismos

a) Sector primario

b) Productos

industriales

c) Alimentos

fermentados

d) Problemas

ambientales

4. Microrganismos

patógenos

Mejora de los suelos

Nitrificación de los suelos con Rhizobium

Evita el uso de purinos (muy perjudiciales)

Amaraje

Descomposición controlada de plantas de lino y cáñamo

Se liberan las fibras de celulosa para obtener los tejidos

Alimentación en piscifactorías: peces y moluscos alimentados

con fitoplancton artificial

Obtención de productos industriales

Biotransformaciones (metabolismos muy concretos)

Productos obtenidos

Plásticos

Productos químicos orgánicos

Productos de componente médico

Producción de alimentos por fermentación

Microbiología

1. Estructuras

acelulares

2. Microrganismos

celulares

3. Uso de los

microrganismos

a) Sector primario

b) Productos

industriales

c) Alimentos

fermentados

d) Problemas

ambientales

4. Microrganismos

patógenos

Vino

Fermentación del zumo de uva (glucosa etanol)

Saccharomyces ellipsoideus

Cerveza

Fermentación de la cebada tostada (almidón etanol)

Saccharomyces cerevisiae

Sidra: proceso parecido al del vino con zumo de manzana

Levaduras en sí mismas: fuente de proteínas y vitaminas B y D

Azúcares de la harina CO2

Pan

Diferentes proporciones de ingredientes dan diferentes panes

Vinagre

Degradación etanol ácido acético

Acetobacter y Gluconobacter

Productos lácticos

Yogur (Streptococcus thermophilusiy Lactobacillus bulgaricus)

Quesos (Streptococcus lactis / cremoris y hongos)

Corrección de problemas ambientales

Microbiología

1. Estructuras

acelulares

2. Microrganismos

celulares

3. Uso de los

microrganismos

a) Sector primario

b) Productos

industriales

c) Alimentos

fermentados

d) Problemas

ambientales

4. Microrganismos

patógenos

Depuración de aguas residuales

Microrganismos aerobios y anaerobios

Eliminación de vertidos de petróleo al mar

Bioremediadores

Degradan la materia orgánica de las aguas

Producen CO2, CH4 y materia inorgánica

Bacterias, mohos, levaduras y algas

Degradación de los componentes volátiles del petróleo crudo

Producen gases o nutrientes solubles

Microbiología

1. Estructuras

acelulares

2.

Microrganismos

celulares

3. Uso de los

microrganismos

4.

Microrganismos

patógenos

a) Mecanismos

de acción

bacterianos

b) Antibióticos

Leyes de Koch para las enfermedades infecciosas

El microrganismo tiene que estar presente en cualquier caso

de la enfermedad

El microrganismo se tiene que poder aislar del huésped y

obtener un cultivo puro

La enfermedad tiene que aparecer si se inocula un cultivo

en un individuo sano

El microrganismo se tiene que poder aislar de nuevo

Infección: entrada de un microrganismo en el cuerpo de un huésped

No todas las enfermedades son infecciones

No todas las infecciones provocan una enfermedad

Proceso infeccioso

Infección Incubación

Local Generalizada

Período agudoPeríodo de

receso

Microbiología

1. Estructuras

acelulares

2.

Microrganismos

celulares

3. Uso de los

microrganismos

4.

Microrganismos

patógenos

a) Mecanismos

de acción

bacterianos

b) Antibióticos

Mecanismos de acción bacterianos

Exotoxinas: proteínas específicas que liberan las bacterias

Citotoxinas:

Células en general

Ejemplo: difteria

Neurotoxinas:

Neuronas y células del sistema nervioso

Ejemplos: tétano, toxina botulínica

Enterotoxinas

Interior de los intestinos

Ejemplos: cólera, Salmonella sp., Escherichia coli,

Staphylococcus aureus, Clostridium perfringens

Endotoxinas: lipopolisacáridos de la capa externa de la pared

celular de bacterias gram negativas. Afecten de forma general

Factores de virulencia: moléculas que facilitan la infección,

protegen el patógeno, favorecen la reproducción, etc.

Microbiología

1. Estructuras

acelulares

2.

Microrganismos

celulares

3. Uso de los

microrganismos

4.

Microrganismos

patógenos

a) Mecanismos

de acción

bacterianos

b) Antibióticos

Antibióticos

Compuestos tóxicos para las bacterias

Toxicidad selectiva: cada antibiótico es tóxico para unas

bacterias concretas

Bacteriostáticos: inhiben el crecimiento de la bacteria

Bactericidas: eliminan la bacteria

Tipos de antibióticos

Penicilinas y cefalosporinas: inhibición de la síntesis de

pared celular

Tetraciclinas, estreptomicina y cloranfenicol: inhibición de

la síntesis de proteínas

Rifampicina y quinolonas: inhibición de las enzimas de

duplicación, transcripción y traducción

Sulfamidas: inhibición del metabolismo

Polimixinas: alteración de la membrana celular

Microbiología

1. Estructuras

acelulares

2.

Microrganismos

celulares

3. Uso de los

microrganismos

4.

Microrganismos

patógenos

a) Mecanismos

de acción

bacterianos

b) Antibióticos

Antibióticos

Las bacterias generan resistencia a antibióticos evitar la

automedicación

Los antibióticos NO son un remedio contra otros agentes

infecciosos (protozoos, hongos o virus)

La lucha contra los virus

Medicamentos antivirales: actúan sobre los viriones o las

proteínas víricas

Vacunas: obligan al cuerpo del huésped a generar defensas

contra aquel virus concreto

Interferones: moléculas que sintetizan las células animales en

respuesta a una infección vírica