CORPORACIÓN UNIVERSITARIA DEL META PROFESOR

OSCAR BUENDÍA P.PROGRAMA DE INGENIERIA AMBIENTAL

BIOLOGÍA

TALLER DE INTRODUCCIÓN A LA MICROBIOLOGIA

ANGIE CAROLINA REINA MORENO

LIC. Oscar Buendía

COORPORACION UNIVERSITARIA DEL METAINGENIERIA AMBIENTAL

BIOLOGIAVILLAVICENCIO

18/11/15

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TALLER DE INTRODUCCIÓN A LA MICROBIOLOGIA

1. Qué diferencias hay entre bacterias y virus.

CARACTERÍSTICAS DE LOS VIRUS

A grandes rasgos, podemos definir a los virus como organismos acelulares (sin células), compuestos de

ácido nucleico, que no tienen metabolismo propio y para replicarse necesitan habitar en las células de

otro organismo vivo, las cuales se denominan células huésped.

Los virus no respiran, no se mueven ni crecen. Sin embargo, sí se reproducen y mutan y se pueden

adaptar a nuevos huéspedes.

Su tamaño es realmente muy pequeño, generalmente se encuentra entre los 20 a 300 nm.

(Milmillonésima parte de un metro).

Una de las enfermedades más graves e importantes causadas por un virus es el HIV (virus de

inmunodeficiencia adquirida).

CARACTERÍSTICAS DE LAS BACTERIAS

Las bacterias son microorganismos unicelulares. Su tamaño por lo general es de unos pocos micrómetros

de largo y pueden adoptar diferentes formas según las cuales se las clasifican (barras curvas, esferas,

barras, y espirales).

Las bacterias tienen toda la estructura celular necesaria para su crecimiento y reproducción. En general,

se reproducen de forma asexuada, aunque existen casos en los que el material genético necesario para la

reproducción se transmite de una bacteria a otra.

Además, las bacterias no son necesariamente nocivas para el organismo; de hecho, determinadas partes

de nuestro cuerpo, como por ejemplo los intestinos, necesitan mantener un determinado equilibrio en la

cantidad de bacterias para funcionar correctamente. Si esas bacterias son eliminadas, por ejemplo cuando

tomamos antibióticos para otras afecciones, pueden producirse diarreas.

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También hay ciertos alimentos que deben mantener una cantidad determinada de bacterias como por

ejemplo el yogur y algunos quesos.

Una de las bacterias más temidas, sobre todo en el pasado, cuando se sabía menos de ella y no había

tantos medicamentos, es la bacteria causante de tuberculosis, llamada mycobacterium

tuberculosis o bacilo de Koch.

2. Por qué se considera a los virus como los seres ubicados en la frontera entre los seres vivos y la materia no viva.

Porque al estar formado por un solo tipo de ácidos nucleicos ( ADN o ARN) y carecer por completo de Ribosomas y otros organelos celulares no pueden realizar la Síntesis de sus propias proteínas, para realizar la síntesis de las proteínas se requiere de 3 elementos que forman la Maquina Biosintética, el ADN, el ARN y los Ribosomas. En su medio natural( agua, suelo, aire) son microorganismos inertes sin propiedades de un ser vivo, pero cuando inféctan a una célula procariota o eucariota adquieren las propiedades de un ser vivo, ya que se apoderna momentáneamente del ADN celular y de los Ribosomas citoplasmáticos para codificar la síntesis de los capsómeros hijos para las moléculas de virus hijas luego de la replicación del ADN viral, es decir, se nutren y se reproducen dentro de un organismo huésped por eso ocupan el UMBRAL DE LA VIDA( límite entre lo vivo y lo no vivo) y se los denomina como parásitos intracelulares obligados.

3. Qué son las bacterias y cómo se clasifican por su forma.

Las bacterias son microorganismos procariotas que presentan un tamaño de unos pocos micrómetros (por lo general entre 0,5 y 5  mμ  de longitud) y diversas formas incluyendo filamentos, esferas (cocos), barras (bacilos), sacacorchos (vibrios) y hélices (espirilos). Las bacterias son células procariotas, por lo que a diferencia de las células eucariotas (de animales, plantas, hongos, etc.), no tienen el núcleo definido ni presentan, en general, orgánulos membranososinternos. Generalmente poseen una pared celular y ésta se compone depeptidoglicano. Muchas bacterias disponen de flagelos o de otros sistemas de desplazamiento y son móviles. Del estudio de las bacterias se encarga labacteriología, una rama de la microbiología.

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Se clasifican en 3 tipos de bacterias

Bacilos: Son bacterias que tienen forma de bastoncillo, se pueden encontrar en grupos de dos denominados diplobacilos, o en cadenas similares a las que presentan los cocos por los que se les llama estreptobacilos.

 El género más representativo de esta morfología lleva el nombre Bacillus, el cual se caracteriza por la formación de endosporas. Son útiles en la producción de antibióticos tales como bacitracina, gramicidina y polimixina, entre otros. También se han utilizado como biocontroladores en la erradicación de ciertas plagas en cultivos de importancia económica, de las cuales son parásitos.

Espirilos: Son bacterias bacilares, helicoidales con movilidad flagelar, que se clasifican dentro de las Gram negativas. Para su clasificación taxonómica se utilizan criterios como la forma de la célula, el tamaño, la flagelación y las relaciones simbióticas entre otras.

Los espirilos con muchas vueltas a pesar de su semejanza morfológica con las espiroquetas, se diferencian de ellas porque poseen flagelos bacterianos típicos externos mientras las espiroquetas poseen flagelos periplásmicos o filamentos axiales internos. Dentro de este grupo se pueden encontrar especies benéficas y patógenas. La especie Azospirillum lipoferum es un organismo fijador de nitrógeno, de importancia agronómica debido a que establece una relación simbiótica laxa con plantas herbáceas tropicales y con cereales cultivados.Un ejemplo de espirilo patógeno es el género Helicobacter asociado con las úlceras pilóricas en los humanos.

Espiroquetas: Son bacterias filiformes, flexibles, muy largas, que presentan forma de espiral con diez o más vueltas. En algunas ocasiones con un flagelo en cada extremo (como por ejemplo el espirilo responsable de la sífilis: Treponema). Habitualmente se hallan en ambientes acuáticos o en el cuerpo de animales. El cilindro protoplásmico de estas células se encuentra rodeado por una membrana de tres capas conocida como cubierta celular externa, además poseen una estructura única que le permite la movilidad llamada filamento axial, compuesta de un flagelo que atraviesa el cuerpo celular y se sitúa entre la pared delgada flexible y la envoltura externa. Las espiroquetas pueden encontrarse como parásitos en humanos mientras otras viven libres en agua o madera

4. Qué son bacterias grammnegativas y grammpositivas. Qué importancia tienen desde el punto de vista industrial, ambiental y sanitario.

BACTERIA GRAM POSITIVA

 Son aquellas bacterias que se tiñen de azul oscuro o violeta por la tinción de Gram: de aquí el nombre de "Gram-positivas" o también "grampositivas".Esta característica Química está

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íntimamente ligada a la estructura de la envoltura celular por lo que refleja un tipo natural de organización bacteriana. Son uno de los principales grupos de bacterias, y cuando se tratan como taxón se utiliza también el nombre de Posibacteria. Las restantes son las bacterias Gram negativas.

La envoltura celular de las bacterias Gram-positivas comprende lamembrana citoplasmática y una pared celular compuesta por una gruesa capa de peptidoglucano, que rodea a la anterior. La pared celular se une a la membrana citoplasmática mediante moléculas deácido lipoteicoico. La capa de peptidoglicano confiere una gran resistencia a estas bacterias y es la responsable de retener el tinte durante la tinción de Gram. A diferencia de las Gram-positivas, las Gram-negativas presentan una segunda membrana lipídica externa a la pared celular.

Incluyen especies tanto móviles (vía flagelos) como inmóviles con forma de bacilo (Bacillus, Clostridium, Corynebacterium, Lactobacillus,Listeria) o coco (Staphylococcus, Streptococcus); con gruesas paredes celulares o sin ellas (Mycoplasma). Algunas especies sonfotosintéticas, pero la mayoría son heterótrofas.

BACTERIAS GRAM NEGATIVAS

En microbiología, se denominan bacterias Gram negativas aquellas que no se tiñen de azul oscuro o de violeta por la tinción de Gram, y lo hacen de un colorrosado tenue: de ahí el nombre de "Gram negativas" o también "gramnegativas". Esta característica está íntimamente ligada a la estructura didérmica dada por laenvoltura celular, pues presenta doble membrana celular (una externa y la otra citoplasmática), lo que refleja un tipo natural de organización bacteriana. Son uno de los principales supergrupos de bacterias, y cuando se tratan como taxón se utiliza también el nombre de Negibacteria2 o Didermata. Las restantes son lasbacterias Gram positivas.

Las bacterias Gram negativas presentan dos membranas lipídicas entre las que se localiza una fina pared celular de peptidoglicano, mientras que las bacterias Gram positivas presentan sólo una membrana lipídica y la pared de peptidoglicano es mucho más gruesa. Al ser la pared fina, no retiene el colorante durante la tinción de Gram

Muchas especies de bacterias Gram negativas causan enfermedades. Los cocos Gram negativos causan la gonorrea (Neisseria gonorrhoeae), la meningitis (Neisseria meningitidis) y síntomas respiratorios (Moraxella catarrhalis), entre otros. Los bacilos Gram negativos incluyen un gran número de especies. Algunos de ellos causan principalmente enfermedades respiratorias (Haemophilus influenzae, Klebsiella pneumoniae , Legionella pneumophila,Pseudomonas

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aeruginosa), enfermedades urinarias (Escherichia coli,Proteus mirabilis, Enterobacter cloacae, Serratia marcescens) y enfermedades gastrointestinales (Helicobacter pylori, Salmonella enteritidis, Salmonella typhi). Otros están asociadas a infecciones nosocomiales (Acinetobacter baumanii).

Punto de vista industrial

Producción a escala comercial de sustancias producidas por el metabolismo bacteriano: medicinas, alcoholes, ácidos orgánicosProtección de materiales del deterioro por microorganismos

Agricultura

La microbiología se aplica en la actividad agropecuaria en:

Prevención, diagnóstico y control de las enfermedades de las plantas y animales domésticosFertilización con algasMicroorganismos simbiontes que ayudan a las plantas en la captura de nutrientes. Alimentación de animales con:

Proteína unicelular Plantas fermentadas con microorganismos

Ayudan a los animales en la descomposición interna de los alimentos.

Punto de vista ambiental

Los microorganismos están presentes en todas las superficies exteriores de los utensilios, en el aire, en el agua, en los alimentos y en las cavidades internas del cuerpo que tienen conexión con el exterior (tracto respiratorio y tracto digestivo). En condiciones normales, los órganos y cavidades internas carecen de microorganismos son estériles (estéril significa libre de microorganismos). De la misma manera, el interior de los músculos o de cualquier tejido sólido está estéril.

los microorganismos mantienen el balance a escala planetaria porque:Regulan y mantienen los procesos geofisiológicos: temperatura, química atmosférica y circulación de nutrientes

Sin la diversidad microbiana no podríamos tener bosques, páramos, sabanas y manglaresSon de importancia crítica para la sostenibilidad de la vida en el planeta:

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Los patrones de diversidad microbiana pueden ser usados para monitorear y predecir cambios ambientales.

Los microorganismos juegan un papel en la conservación de plantas y animales y restauración de hábitats.

Punto de vista sanitario

Los alimentos pueden ser vehículos de infecciones (ingestión de microorganismos patógenos) o de intoxicaciones (ingestión de toxinas producidas por microorganismos) graves. En este sentido se han desarrollaron las técnicas de control microbiológico de alimentos Entre las enfermedades que se transmiten a través de los alimentos se encuentran principalmente enfermedades bacterianas que discurren con patologías gastrointestinales preferentemente, aunque no podemos olvidar enfermedades víricas y parasitarias.

Entre las intoxicaciones, se producen intoxicaciones agudas de gravedad variable e intoxicaciones crónicas que conducen a generalmente problemas hepáticos.

5. Explique los mecanismos de reproducción de las bacterias.

REPRODUCCIÓN BACTERIANA

Biparticion

El mecanismo de reproducción habitual en bacterias es la bipartición. Mediante este mecanismo se obtienen dos células hijas, con idéntica información en el ADN circular, entre sí y respecto a la célula madre, y de contenido citoplásmico celular similar. Las células hijas son clones de la progenitora. Por este sistema de reproducción se puede originar una colonia de células con material idéntico; sin embargo, esto no ocurre debido al alto índice de mutaciones que se producen en las bacterias.

La bipartición se produce cuando la célula ha aumentado su tamaño y ha duplicado su ADN. El ADN bacteriano  se une a un mesosoma, que separa el citoplasma en dos y reparte cada copia del ADN duplicado a cada lado. Al final del proceso el mesosoma se ha unido al resto de la membrana plasmática y se han formado dos células hijas genéticamente iguales

Reproducción Parasexual

En ocasiones, la célula bacteriana tiene la oportunidad de intercambiar información genética por procesos de recombinación. Estos procesos son la transformación, la transducción y

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la conjugación. En estos procesos no hay formación de ningún tipo de gametos, por lo que no es reproducción sexual.

 Transformación

Fragmentos de ADN que pertenecían a células lisadas (rotas) se introducen en células normales. El ADN fragmentado recombina con el ADN de la célula receptora, provocando cambios en la información genética de ésta.

 Transducción

Cuando una célula es atacada por un virus bacteriófago, la bacteria genera nuevas copias del ADN vírico. En la fase de ensamblaje se pueden introducir fragmentos de ADN bacteriano en la cápsida del virus. Los nuevos virus ensamblados infectarán nuevas células. Mediante este mecanismo, una célula podrá recibir ADN de otra bacteria e incorporar nueva información.

Conjugación

Este proceso se lleva a cabo si la célula presenta el plásmido F, que contiene la información genética para formar pili, puentes que sirven de unión citoplásmica entre dos bacterias. La célula que presenta el plásmido se denomina F+; la célula que no lo contiene se llama F-. La bacteria F+(donadora de información) se une a una bacteria F- (receptora) mediante uno de sus pili. A través de él introduce una hebra del plásmido F, de forma que la bacteria F- se convierte en bacteria F+.

En ocasiones el plásmido se introduce en el anillo del ADN bacteriano. Entonces, la bacteria donadora se denomina Hfr (High frequency of recombination). De esta forma la bacteria Hfr puede donar a otras células cualquier gen de su ADN

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6. Diseñe una tabla comparativa entre bacterias y protozoarios.

BACTERIAS ProtozoariosEstructura

celular Eubacterias:Células procariotasPared de peptidoglicanosUnicelulares

Arqueo bacterias:Células procariotasPared sin peptidoglicanosunicelulares

Células procariotasSin pared celularSin cloroplastosUnicelulares

Nutrición (metabolismo

)

Autótrofos:Foto autótrofosQuimiolitotroficos

HeterótrofosFoto heterótrofosQuimiorganotrofosRespiradores aerobiosRespiradores anaerobiosFermentadores

Heterótrofos(Quimiorganotrofos)Respiradores aerobios

Modo de vida A) Independiente de un huésped

AutótrofosFoto y quimio sintéticos

Heterótrofos:Foto heterotróficos y saprofitos

B) Dependiente de un huésped:

Simbióticos parásitos

A) Independiente de un huésped

Vida libre

B) Dependiente de un huésped: Parásitos Inquilinos

Papel en la naturaleza ocupan todos los niveles de la

cadena trófica: productores autótrofos consumidores

consumidores

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7. Enumere y explique las diferentes interacciones microbianas.

INTERACCIONES POSITIVAS:

Cooperación: la formación de colonias es un mecanismo de cooperación ya que permite una interacción dentro de la población. También funciona como un mecanismo protector frente a factores ambientales hostiles.

Simbiosis: relación estrecha y persistente entre organismos de diferente especie. Los organismos involucrados en la simbiosis son denominados simbiontes, todos los simbiontes salen beneficiados.

Comensalismo: describe la relación en que un organismo vive a expensas del otro, aunque es común en otras poblaciones microbianas no tiene por qué darse siempre. Existen bases físicas y químicas para el comensalismo, a menudo se produce cuando, durante su crecimiento y su metabolismo normal, la población no perjudicada no modifica el hábitat adecuándolo a las necesidades de otra población, la cual se beneficia.

Sinergismo: durante esta relación ambas poblaciones se benefician a diferencia del mutualismo, esta relación no es obligatoria

Las relaciones sinérgicas son débiles, facilitando que una población sea reemplazada por otra, en esta relación se aplica la sintrofia, debido a que las poblaciones aportan mutuamente nutrientes que les son necesarios. La sintrofia les permite a las poblaciones realizar actividades, como la síntesis de un producto, que no podría llevar a cabo por separado.

Mutualismo: el mutualismo es una relación obligada entre dos poblaciones, de las que ambas se benefician. Es un tipo de relación altamente específica; a tal grado que un miembro de la población no puede ser sustituido por otro.

POSITIVAS PARA UNAS, NEGATIVAS PARA OTRAS:

Parasitismo: en una relación de parasitismo, la población que se beneficia, el parasito, satisface sus requerimientos nutricionales del organismo hospedador, que sale perjudicado.

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Normalmente perno siempre el parasito es más pequeño que el hospedador, algunos parásitos permanecen fuera de las células de la población hospedadora y se denominan ectoparásitos, existen otros que viven dentro de las células hospedadoras y se denominan endoparásitos.

Depredación:

La depredación tiene lugar cuando un microorganismo, el depredador, traga y digiere al otro, la presa. La interacción depredador- presa son de corta duración y el depredador es mayor que la presa.

Neutralismo: ocurre entre poblaciones microbianas que están distantes en el espacio. Establece la falta de interacción entre dos poblaciones microbianas.

INTERACCIONES NEGATIVAS:

Competencia: está regulada por el uso del mismo nicho ecológico, si un individuo de la población metaboliza una molécula de sustrato, está ya no estará disponible para el resto de la población.

Amensalismo: realizada por microorganismos que producen sustancias que son toxicas para poblaciones competidoras tendrá una ventaja competitiva natural, el Amensalismo puede conducir a la colonización preferente de un hábitat, una vez que un organismo se ha establecido en un hábitat puede impedir que otras poblaciones sobrevivan en él.

8. Valiéndose de un diagrama explique los siguientes ciclo bioquímicos:

CARBONO:

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AZUFRE:

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NITROGENO:

1. Diseñe un cuadro sinóptico de los diferentes grupos microbianos con sus características más destacadas.

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GRUPOMICROBIANO

BACTERIAS

MOHOS

ALGAS

PROTOZOOARIOS

VIRUS

ORGANISMO UNICELULAR SIN NUCLEO SIN CLOROFILA SE PRESENTA DESNUDA O EN CAPSULA

GELATINOSA TRANSFORMA SUSTANCIAS ORGANICAS EN

INORGANICAS TIENEN CILIOS O FLAGELOS

CRECE EN MATERIAL ANIMAL Y VEGETAL

FORMA HILOS DELGADOS PRODUCEN ESPORAS

TALOFILOS TIENEM CLOROFILA SOPORTA ALTAS TEMPERTAURAS

ALGAS AZULES VERDES ( REINO MONERA)

ALGAS MARINAS ROJAS Y PARDAS

(REINO PROTISTA)

UNICELULARES ESTRUCTURA CELULAR TIPICA RESPRODUCCION POR SEGMENTACION PRIMARIAMENTE ACUATICOS TIENEN VACUOLAS TIENEN FLAGELOS

ACIDO NUCLEICO VARIAS PROTEINAS HUSPED ANIMALES VEGETALES

O BACTERIAS