MICROBIOLOGÍA, PARASITOLOGÍA e INMUNOLOGÍA Profesoras responsables de Teoría: Silvia Dávila María Cecilia Villa Profesora responsable de Práctica: Eliana Bianucci Auxiliares de Práctica: José Miguel Soria

BIBLIOGRAFÍA Brock Biología de los Microorganismos 10a Ed. M.T. Madigan, J.M. Martinko & J. Parker | 2003 | Prentice-Hall | Microbiología y Parasitología Médica 2a Ed. – Pumarola, A. Rodríguez-Torres, J.A. García-Rodríguez & G. Piédrola-Angulo | 1995 | Editorial Salvat |

Microbiología La Microbiología es el estudio de los MICROORGANISMOS: organismos microscópicos que existen como células aisladas o asociadas. También estudia a los VIRUS, que son microscópicos, pero no celulares. Las células microbianas, se diferencian de las células que forman las plantas y los animales, en que estas últimas son incapaces de vivir aisladas en la naturaleza y sólo existen formando parte de organismos multicelulares.

LOS ORGANISMOS VIVOS SE COMPONEN DE CÉLULAS

RAÍCES HISTÓRICAS DE LA MICROBIOLOGÍA Durante mucho tiempo se sospechó de la existencia de criaturas demasiado pequeñas para ser percibidas a simple vista. En 1664, Robert Hoocke describió cuerpos fructíferos de mohos. Pero la primera persona que vió microorganismos con detalle fue el holandés Antoine van Leeuwenhoek, quien en 1684 utilizó microscopios fabricados por él mismo. Fue capaz de ver organismos tan pequeños como los procariotas.

Robert Hoocke Extraído de “Biología de los Microorganismos”, Brock, 10 Ed.

Antoine van Leeuwenhoek Extraído de “Biología de los Microorganismos”, Brock, 10 Ed.

Microscopio electrónico | Átomos 0,1 nm Moléc. pequeñas 1 nm 10 nm Lípidos Proteínas Virus Ribosomas 100 nm Bacterias pequeñas Núcleo Mayoría de las bacterias Mitocondria 1 µm 100 µm 10 µm Mayoría de células animales y vegetales Huevo de sapo 1 mm 1 cm Visión directa Microscopio óptico Medidas 1 cm = 10-2 m 1 mm = 10-3 m 1 µm = 10-3 mm = 10-6 m 1 nm = 10-3 µm = 10-9 m Microscopio electrónico

Uno de los temas en cuestión en aquella época era LA GENERACIÓN ESPONTÁNEA, la idea de que la materia inerte podía originar seres vivos. La segunda incógnita se centraba en la naturaleza de las enfermedades infecciosas. Se sabía que se transmitían de un individuo a otro, pero se desconocían los mecanismos de la transmisión. El adversario más ferviente de la GENERACIÓN ESPONTÁNEA fue el químico francés Louis Pasteur (1822-1825). Descubrió y demostró que en el aire se encuentran las mismas células microbianas que en los materiales en putrefacción. Extraído de “Biología de los Microorganismos”, Brock, 10 Ed.

Extraído de “Biología de los Microorganismos”, Brock, 10 Ed.

TRESCIENTOS AÑOS DE MICROBIOLOGÍA Extraído de “Biología de los Microorganismos”, Brock, 10 Ed.

CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS Extraído de “Biología de los Microorganismos”, Brock, 10 Ed.

LOS TRES DOMINIOS Extraído de “Biología de los Microorganismos”, Brock, 10 Ed.

TAMAÑO DE VIRUS Y CÉLULAS Extraído de “Biología de los Microorganismos”, Brock, 10 Ed.

EL ÁRBOL DE LA VIDA Extraído de “Biología de los Microorganismos”, Brock, 10 Ed.

ÁRBOL DE EUKARYA Extraído de “Biología de los Microorganismos”, Brock, 10 Ed.

MICROBIOLOGÍA… Reiteremos: La microbiología se encarga del estudio de los organismos microscópicos, “virus”, bacterias, hongos y protozoarios, además de la relación que guardan con los humanos, animales, plantas y los propios microorganismos entre sí. BACTERIA PARÁSITO HONGO VIRUS

¿Qué es un virus? Etimológicamente virus significa veneno. Un virus es un agente genético que posee una región central de ácido nucleico, ADN o ARN (genoma) y que está rodeado por una cubierta de proteína o cápside y en algunos casos, por una envoltura lipoproteica.

Estructura de un virus Los virus están integrados por dos tipos de macromoléculas: ácidos nucleicos (ADN ó ARN) y proteínas, ambos forman las partículas virales o viriones. Básicamente existen dos tipos de partículas virales: partículas virales simples (virus desnudo) o partículas virales envueltas (virus envuelto). El virus desnudo consta de un ácido nucleico (genoma) asociado a proteínas y una cubierta proteica o cápside. Los virus envueltos añaden a esta estructura básica una envoltura lipoproteica de origen celular. La función de la cápside es de servir al ácido nucleico como protección y vehículo.

Esquema del Virus de la Inmunideficiencia Humana (HIV) Virus envueltos

Los virus se consideran en el límite de la vida, pues únicamente están constituidos de moléculas de ácidos nucleicos, proteínas y lípidos, no cuentan con organelos que les permitirían realizar funciones tan importantes como metabolizar, nutrirse, eliminar desechos, etc. Tampoco cumplen un ciclo vital, porque no se desarrollan, ni se reproducen por si mismos, por este motivo necesitan parasitar a una célula, introducirse en su núcleo y hacer que la célula trabaje por y para ellos.

Tipos de replicación Extraído de: http://genomasur.com/lecturas/Guia01.htm

Clasificación de los virus Tienen varias clasificaciones dependiendo de varios criterios, el más utilizado es por su forma y estructura. Estructura Helicoidal. En este tipo de estructura, las cápsides se agrupan y se ensamblan formando una hélice cerrada, en cuyo espacio medio se encuentra el genoma (ácido nucleico).

Estructura Icosaédrica VIRUS HERPES SIMPLE Cada uno de los veinte lados de esta estructura es un triángulo equilátero, compuesto por subunidades proteicas idénticas. Hay 252 subunidades en total. Dentro del icosaedro se encuentra el genoma viral de DNA de doble cadena.

Bacteriófagos “T4” Virus que afectan únicamente a bacterias, constituidos por una cápside, ADN o ARN, y una estructura particular constituida de proteínas. Extraído de: http://genomasur.com/lecturas/Guia01.htm

Viroides Los viroides son agentes infecciosos que poseen al igual que los virus un solo tipo de ácido nucleico y son parásitos absolutos, pero carecen de cápside y envoltura. Priones Las partículas infecciosas llamadas priones, están constituidas únicamente por una proteína de aproximadamente 250 aminoácidos. Es decir carecen completamente de ácidos nucleicos (enf. de “la vaca loca”, y otras en humanos).

NUEVAMENTE EL ÁRBOL DE LA VIDA… Extraído de “Biología de los Microorganismos”, Brock, 10 Ed.

Procariotas - Arqueobacterias “Fósiles vivientes” por que viven en hábitats semejantes a las condiciones de la Tierra primitiva. Ambientes termales con temperaturas > a 100 ºC, medios halófilos (muy salados). Características importantes: Tiene las mismas estructuras que el resto de las bacterias procariotas pero están constituidas por compuestos químicos diferentes. Las diferencias a nivel molecular entre arqueas y el resto de los procariotas son tan fundamentales que se las clasifica en grupos distintos. Debido a estas diferencias, las arqueas exhiben una ALTA RESISTENCIA contra los antibióticos y los agentes líticos, presión osmótica, etc. Actualmente se las considera más cercanas a los eucariotas. Tamaño y forma Diámetros 0,1 μm y más de 15 μm Diversas formas, esferas, barras, espirales, placas, finos filamentos, cuadradas y planas

Uso de Archaea en tecnología e industria Por ser extremófilas, en particular las resistentes a las ALTAS TEMPERATURAS o a los EXTREMOS DE ACIDEZ O ALCALINIDAD, son una importante fuente de ENZIMAS capaces de funcionar bajo estas duras condiciones. En la industria, las AMILASAS, GALACTOSIDASAS realizan su función a más de 100 °C, lo que permite la elaboración de alimentos a altas temperaturas, tales como leche baja en lactosa y suero de leche. Las enzimas de estas arqueas termófilas también son muy estables en solventes orgánicos, por lo que pueden utilizarse en una amplia gama de procesos relacionados a la SÍNTESIS DE COMPUESTOS ORGÁNICOS. Son una parte vital del tratamiento de aguas residuales, realizando la digestión anaeróbica de los RESIDUOS .

Procariotas – Eubacterias - Constituyen la mayoría de las bacterias Organismos unicelulares Las bacterias son los organismos más abundantes del planeta 40 millones de células bacterianas en 1g de tierra 1 millón de células bacterianas en un 1 ml agua dulce En total, aproximadamente 5×1030 bacterias en el mundo Funciones: gran variedad de funciones que ayudan a mantener los ciclos bio-geo-químicos.

Procariotas – Eubacterias - Tamaño: 1 a 10 m Hábitat: adaptados a vivir en cualquier ambiente terrestre o acuático Nutrición: autótrofas: fotosintéticas, quimiosintéticas heterótrofas: saprófitas, simbióticas, parasitarias

Esquema Célula Procariota

Puede no estar presente

uni o multicelulares

PARÁSITOS Organismos eucariontes que viven a expensas de otro de distinta especie y le produce daño. Se caracterizan por desarrollar ciclos evolutivos simples o complejos. Se reconoce como ciclo evolutivo o biológico a las etapas secuenciales del desarrollo de un parásito.

CLASIFICACIÓN Protozoos ó Protozoarios unicelulares Metazoos pluricelulares: helmintos artrópodos

Protozoos PROTOZOOS ó PROTOZOARIOS Tripanosoma y su vector, la vinchuca

METAZOOS

HELMINTOS GUSANOS REDONDOS: Triquinosis, filariasis, ascariasis, etc. FORMA DE CINTA: Tenias, y otros gusanos acintados. FORMA DE HOJA: Fasciola hepática, Schistosoma.

ARTRÓPODOS Organismos de patas articuladas, simetría bilateral Cientos de especies, metamorfosis (completa, incompleta) insectos, arácnidos, crustáceos . Pediculus spp (piojos), Sarcoptes scabiei (ácaro de la sarna), etc.

REPRODUCCIÓN EN PARÁSITOS PROTOZOOS: Reproducción asexuada ó sexuada. NEMATODOS (Helmintos redondos al corte): Se reproducen por huevos o larvas CESTODOS (Helmintos acintados): Hermafroditas.,se reproducen por huevos. TREMATODOS (Helmintos con forma de hoja): Reproducción sexuada por huevos. Reproducción asexuada pasando por diferentes estados larvales .

REPRODUCCIÓN EN PARÁSITOS ARTRÓPODOS: La reproducción es sexual, con casos de hermafroditismo y de partenogénesis. La fecundación es generalmente interna y en muchos casos hay metamorfosis.

IMPORTANCIA DE LOS MICROORGANISMOS