TEMA 2.-Conceptos bsicos de microbiologa: Tipos de organismo celular. Procesos qumicos en la clula. Metabolismo y crecimiento microbiano.

Todos los organismos tienen unas composicin comn, que consiste en:A.D.N. (Acido desoxiribonuclico ) A.R.N. (Acido ribonuclico )Y Protenas.La molcula de A.D.N es la que constituye los genes, los que a su vez contienen toda la informacin requerida. Para formar y controlar el organismo.El flujo de informacin almacenada del A.D.N se transmite al resto de la clula por molculas de A.R.N, las cuales dirigen la sntesis de las protenas que , como componentes estructurales o como enzimas, dirigen y controlan muchas de las funciones del organismo. A esto se llama El Dogma de la Biologa.

Adems de estos tres tipos de molculas, los organismos realizan ciertas reacciones qumicas comunes conocidas colectivamente como Metabolismo: Que se puede definir como la transformacin de nutrientes en clulas y/o productos necesarios.

El Metabolismo es la suma de todos los procesos anablicos (anabolismo) y catablicos (catabolismo) que ocurren en las clulas. El anabolismo son los procesos de Sntesis de molculas complejas a partir de precursores simples.El catabolismo son los procesos de degradacin de molculas para liberar energa.

El anabolismo y el catabolismo forman un equilibrio dinmico pero la posicin exacta del estado estacionario vara con el tiempo y depende del crecimiento y del estado fisiolgico del organismo.

La microbiologa es el estudio de los organismos que son demasiado pequeos para verlos a simple vista (menos de 0,1nm.).TIPOS DE ORGANIZACIN CELULAR:Multicelulares que muestran amplias diferenciaciones: PLANTAS:semillas.Musgos Helechos.Protistas.ANIMALES: vertebradosinvertebradosMulticelulares sin diferenciar o Unicelulares: Algas.Protozoarios. Hongos(levaduras). Bacterias. Virus

La estructura celular ha permitido dividir en dos tipos de clulas: Las PROCARIOTAS y Las EUCARIOTAS utilizndose en los procesos de Fermentacin.La diferencia depende de si los cromosomas (ADN) estn contenidos en un ncleo bien definido.Los procariotas contienen un solo cromosoma. Los eucariotas tienen varios.Los procariotas representan las clulas ms pequeas del reino protista( unicelulares ), el cual consiste en bacterias y algas verdes-azules. Son eucariotas el resto de algas, levaduras, hongos y protozoarios.

En las fermentaciones industriales como hemos dicho se emplean ambas:Bacterias que son procariotas.Hongos, levaduras, clulas animales y clulas vegetales son eucariotas.

Los microorganismos se pueden clasificar por la naturaleza de las fuentes de carbono y energa que puede utilizar. Los organismos que utilizan luz como fuente de energa se denominan FOTTROFOS, mientras que aquellos que obtienen su energa de reacciones qumicas se denominan QUIMIOTROFOS.

La clasificacin puede ser:1.-Organismos FOTOAUTOTROFO: dependen de la luz solar como energa y utilizan el CO2 como fuente de carbono.El CO2 (mximo grado de oxidacin del C.) debe ser reducido al nivel de la materia celular usando donadores de electrones ( reductores, el reductor cede e- ) que pueden ser compuestos inorgnicos, tales como el H2 molecular o compuestos de azufre reducidos.Recordemos: Oxidante capta e- ( recibe e-) ; el oxidante se reduce Reductor cede e- (dona e- ); el reductor se oxida.Oxidante1 + Reductor2 Reductor1 +Oxidante2 Oxidante1 + 1 e- Reductor1 OXIDACION Reductor2 Oxidante2 + 1 e- REDUCCIONLa mayora de las levaduras, hongos y organismos superiores utilizan donadores de electrones orgnicos (Reductores) y el O2 como aceptor de electrones.Las bacterias pueden usar NO3- SO4-2 CO3-2 como aceptor de e- en lo que se denomina respiracin anaerobia.Los reductores pueden ser H2, H2S,Fe+2, NO2- NH4+

2.-Organismos FOTOHETERTROFO: dependen de la luz solar como energa pero utilizan cualquier compuesto orgnico como fuente de carbono.3.-Organismos QUIMIOAUTTROFO dependen de varios compuestos qumicos para obtener energa, pero usan solamente el CO2 como fuente de carbono.4.-Organismos QUIMIOHETERTROFO dependen y obtienen su energa y las fuentes de carbono son apartir de cualquier compuesto orgnico.A nivel celular muchos microorganismos obtienen energa (ATP) para su crecimiento mediante reacciones de oxidacin-reduccin de la forma: Xred. + Aoxd. Xoxd. + Ared. ADP + P ATP + H2 O Adenosinadifosfato adenosinatrifosfato

Las clulas bacterianas se presentan como bastones, esferas, cadenas y espirales como se aprecia en :

Las clulas procariticas presentan el siguiente diagrama de composicin:

EUCARIOTAS: la clula eucariota est representada por plantas, animales, levaduras, algas y hongos.A pesar de la diversidad entre estas clulas hay muchas caractersticas comunes, sin olvidar su alto grado de complejidad interna. Las caractersticas principales para clulas animal y vegetal son:

Es importante conocer los PATRONES DE CRECIMIENTO debido a la pared celular rgida que estabiliza su estructura.

METABOLISMO MICROBIANO:Una vez que se proveen los nutrientes necesarios y el microorganismo, las clulas empiezan a crecer y/o a producir algunos metabolitos de inters. Se llama metabolismo a la transformacin de los nutrientes en clulas y/o productos.

Las reacciones metablicas son por lo tanto importantes y las investigaciones se pueden dirigir a su estudio, no es nuestro caso. Los aspectos energticos de este tipo tienen tambien gran importancia.