Tema 17 El mundo microbiano !

¿Qué son los microbios? Virus Fungi Organismos muy pequeños visibles sólo con el microscopio óptico o electrónico Incluyen varios tipos de organismos: virus, bacterias, archaea, hongos y protistas. Virus Fungi

Virus

Bacterias

Archaea

Protistas

Hongos

Presentan formas muy diferentes

Viven en muchos ecosistemas

Microbios útiles

Bioremediación

Interés industrial

Agricultura

Antibióticos

microbios y salud

Microbios patógenos

Enfermedades microbianas

Los Virus Estructura y composición

¿Qué es un virus? Agentes infecciosos Parásitos intracelulares obligados Carecen de metabolismo propio Visibles al microscopio electrónico Organismos acelulares Genética y estructuralmente simples Key properties of viruses: Infectious agents - The ability to cause infection is a characteristic of viruses, though not unique to viruses. Obligate … - Viruses are parasitic. They are obligate parasites, since they cannot reproduce except through parasitism. Also, they are intracellular parasites. Again, these properties are not unique. Metabolically … - Extracellular state of a virus is a metabolically inert particle. No metabolic processes take place in these particles. No energy generation, no ongoing biosynthetic reaction. Some biosynthetic processes may be completed in the particle shortly after its formation, but this is more of a maturational process than an instance of metabolism. Submicroscopic … - Smaller than the smallest cells. Not visible by light microscopy, hence “submicroscopic”. Detectable by electron microscopy. Size range : 45 nm to 400 nm. The largest virus particles (poxvirus) are just at the lower range of detection by light micrsocopy as featureless dots. Noncellular - Key distinguishing feature. All other life forms have a cell structure. Genetically … - Few genes (1 to several hundred). Latter number approaches number estimated for minimum set of genes for an independent organism (derived from microbial sequencing projects), however, these are the wrong genes - no genes for metabolism.

Estructura de un Virus Tamaño: 20 - 300 nm (tamaño de S. aureus: ~ 1000 nm) Genoma: ADN o ARN Tamaño del genoma: 3000 – 300.000 pb Número de Genes: >200

Estructura de un Virión Virión: una partícula completa de un virus Núcleo: Genoma y proteínas asociadas Cápsida: Envuelta simétrica de proteínas Envuelta: Membrana lipídica y proteíca Tegumento: capa amorfa entre la envuelta y la cápsida (virus del herpes)

Esquema de un Virus

Cápsida: Envuelta proteica formada por capsómeros

FUNCIONES DE LA CÁPSIDA ENVOLVER Y EMPAQUETAR EL ÁCIDO NUCLEICO PROTEGER EL ÁCIDO NUCLEICO TRANSPORTAR EL ÁCIDO NUCLEICO DE UNA CÉLULA A OTRA PROPORCIONAR SITIOS DE ANCLAJE EN LA CÉLULA HUÉSPED

SIMETRÍA DE LA CÁPSIDA Icosaédrica Helicoidad Compleja

Simetría de los virus

Simetría Icosaédrica

Herpes Simple Adenovirus

Rhinovirus 14

Simetría Helicoidal

Virus del mosaico del tabaco

Paramyxovirus

Simetría compleja Poxvirus

VIRUS COMPLEJOS BACTERIÓFAGOS

Virus con envuelta

Sección de un virus con envuelta

Peplomer

Genoma Vírico

VIRUS ADN

Virus ADN Adenovirus Papilomavirus Herpes Simple Hepatitis B

Virus ARN

Virus ARN Virus de la gripe Paramyxovirus Virus de la Fiebre del Valle Rift Enterovirus Rotavirus

Ciclo Lítico

Ciclos Lítico y Lisogénico profago

Virus animales y vegetales Formas de actuación Infección Lítica > lisis y muerte celular Infección Latente > Virus oculto en el ADN > activación y ciclo lítico Infección persistente > liberación esporádica de virus por gemación > alteración de la célula > lisis a largo plazo Transformación celular > Tumor

Virus del Sida

Las bacterias

Organismos unicelulares y microscópicos Carecen de núcleo u orgánulos limitados por membranas. Pared celular a base de carbohidratos. Son muy pequeñas, 1 y 10 micrómetros (µm) de longitud Modo variable de obtener la energía y el alimento. Se encuentran en muchos ecosistemas el aire el suelo el agua Se pueden encontrar en algunos alimentos o viviendo en simbiosis con plantas, animales y otros seres vivos.

Cápsula bacteriana Capa rígida presente sólo en las bacterías mas patógenas Formada por glúcidos Funciones: adhesión al hospedador y a otras bacterias Evita fagocitosis, fagos y anticuerpos Protege de la desecación

Péptidoglucano Pared bacteriana Mantiene la forma Regula el intercambio Protege de los antibióticos

Gram + Peptidoglucano Proteínas Ac. Teicoicos Gram – Peptidoglucanos Bicapa lípidica Proteinas Glúcidos

ESTRUCTURAS ASOCIADAS Flagelo Provee motilidad verdadera. No están presentes en todas las bacterias. Estructura diferente al flagelo de eucariotas Fimbrias Son más numerosos y cortos. Se asume que sirven para adherirse a superficies. Pili Sumamente cortos 1 ó 2 presentes Sirven para adherirse al tejido humano y otras bacterias. Intervienen en los procesos de conjugación.

ESTRUCTURAS ASOCIADAS Endospora Estrucutra de supervivenvia. Resistente a: Calor Desecación Radiación Ácidos Desinfectantes Químicos fuertes Presente en bacterias del suelo Su descubrimiento ayudó al desarollo de métodos y técnicas adecuadas de esterilización

ESTRUCTURAS ASOCIADAS Inclusiones celulares Lugares de almacén Vacuola Granulos de almidón La célula los utiliza como fuente de energía

Reproducción bacteriana

Fenómenos Parasexuales TRANSFORMACIÓN intercambio genético producido cuando una bacteria es capaz de captar fragmentos de ADN, de otra bacteria que se encuentran dispersos en el medio donde vive.

Fenómenos Parasexuales CONJUGACIÓN una bacteria donadora F+ transmite a través de un puente o pili, un fragmento de ADN, a otra bacteria receptora F-. La bacteria que se llama F+ posee un plásmido, además del cromosoma bacteriano.

Fenómenos Parasexuales TRANSDUCCIÓN Un virus que se forma en el interior de un bacteria se lleva parte del material genético de la misma. Cuando infecta a otra bacteria le inyecta ese ADN y lo transfiere a la bacteria receptora

Nutrición bacteriana Bacterias Autótrofas Fotolitótrofas Bacterias Purpúreas y verdes bacterioclorofila Fotosíntesis anoxigénica (SH2, H2) Algas Cianofíceas Ficocianina + Clorofila a Fotosíntesis Oxigénica

Bacterias purpúreas Algas cianofíceas:

Bacterias Quimiolitótrofas Utilizan el CO2 atmosférico Oxidan moléculas inorgánicas NO2 NH3 SH2 Bacterias Nitrificantes Nitrosomonas amonio  nitrito Nitrobacter nitrito  nitrato Bacterias fijadoras del Nitrógeno atmosférico N2 Azotobacter vida libre Rhizobium Simbiontes con leguminosas

Nitrosomonas Rhizobium Azotobacter Nitrobacter

Bacterias Heterótrofas Bacilo de Koch Salmonella Vibrio cholerae

Arqueobacterias Constituyen el tercer Dominio: Archaea Poseen secuencias únicas en su ARNr Membrana sin ácidos grasos, lípidos isoprenoides unidos a la glicerina en enlace éter (C-O-C). Pared celular sin peptidoglucanos Viven en ambientes extremos: aguas termales (Termófilas) suelos ácidos (acidófilas) aguas Hipersalinas (Halofíticas) Ambientes anaerobios (Metanógenas)

Protoctistas

-- Dinoflagelados Ceratium

Ciclo biológico del moho el pan

Myxomicetos