MICROBIOLOGÍA La microbiología es la rama de la biología encargada del estudio de los microorganismos, seres vivos pequeños (del griego «μικρος» mikros.

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1 MICROBIOLOGÍA La microbiología es la rama de la biología encargada del estudio de los microorganismos, seres vivos pequeños (del griego «μικρος» mikros "pequeño", «βιος» bios, "vida" y «-λογία» -logía, tratado, estudio, ciencia), también conocidos como microbios.

2 Microorganismo Un microorganismo, también llamado microbio (del griego μικρο, «micro», diminuto, pequeño y βιος, «bio», vida, ser vivo diminuto), es un ser vivo que solo puede visualizarse con el microscopio. La ciencia que estudia los microorganismos es la microbiología. Son organismos dotados de individualidad que presentan, a diferencia de las plantas y los animales, una organización biológica elemental. En su mayoría son unicelulares, aunque en algunos casos se trate de organismos compuestos por células multinucleadas, o incluso multicelulares. El concepto de microorganismo carece de cualquier implicación taxonómica o filogenética dado que engloba organismos unicelulares no relacionados entre sí, tanto procariotas como las bacterias, como eucariotas como los protozoos, una parte de las algas y los hongos, e incluso entidades biológicas de tamaño ultramicroscópico, como los virus.

3 ESTUDIO DE LOS MICROBIOS Cultivos de microorganismos: En biología, y específicamente en microbiología, un cultivo es un método para la multiplicación de microorganismos, tales como bacterias, hongos y parásitos, en el que se prepara un medio óptimo para favorecer el proceso deseado. Un microorganismo se puede sembrar en un medio líquido o en la superficie de un medio sólido de agar

4 Replicación de colonias bacterianas

5 ESTUDIO DE LOS MICROBIOS Estufa de cultivo microbiológico, aparato eléctrico utilizado para la incubación de muestras microbianas: bacterias, hongos, cultivos celulares, con el fin de dar las condiciones necesarias de temperatura a las cuales crezcan satisfactoriamente.

6 MICROSCOPIO Anton van Leeuwenhoek,( 24 de octubre de 1632 – 26 de agosto de 1723) fue un comerciante y científico neerlandés. Fue el primero en realizar importantes observaciones con microscopios fabricados por sí mismo. Correspondiente de la Royal Society de Londres, a la que se afilió en 1680. Desde 1674 hasta su muerte realizó numerosos descubrimientos. Introdujo mejoras en la fabricación de microscopios y fue el precursor de la biología experimental, la biología celular y la microbiología.

7 MICROSCOPIO Robert Hooke (1635. - 1703) fue un científico inglés. Es considerado uno de los científicos experimentales más importantes de la historia de la ciencia, polemista incansable con un genio creativo de primer orden. Sus intereses abarcaron campos tan dispares como la biología, la medicina, la física planetaria, la mecánica de sólidos deformables, la microscopía, la náutica y la arquitectura.. Hooke descubrió las células observando en el microscopio una laminilla de corcho, dándose cuenta que estaba formada por pequeñas cavidades poliédricas que recordaban a las celdillas de un panal. Por ello cada cavidad se llamó célula. No supo demostrar lo que estas celdillas significaban como constituyentes de los seres vivos. Lo que estaba observando eran células vegetales muertas con su característica forma poligonal.

8 MICROSCOPIO OPTICO SIMPLE Un microscopio simple es aquel que utiliza una sola lente de aumento. Es el microscopio más básico. El ejemplo más clásico es la lupa. El microscopio óptico estándar utiliza dos sistemas de lentes alineados. El objeto a observar se coloca entre el foco y la superficie de la lente, lo que determina la formación de una imagen virtual, derecha y mayor cuanto mayor sea el poder dióptrico de la lente y cuanto más alejado esté el punto próximo de la visión nítida del sujeto. El holandés Antoni van Leeuwenhoek construyó microscopios muy eficaces basados en una sola lente. Esos microscopios no padecían las aberraciones que limitaban tanto la eficacia de los primeros microscopios compuestos, como los empleados por Robert Hooke, y producían una ampliación de hasta 300 veces; gracias a ellos Leeuwenhoek fue capaz incluso de describir por primera vez las bacterias.

9 MICROSCOPIO OPTICO COMPUESTO Un microscopio compuesto tiene más de una lente objetivo. Los microscopios compuestos se utilizan especialmente para examinar objetos transparentes, o cortados en láminas tan finas que se transparentan. Se emplea para aumentar o ampliar las imágenes de objetos y organismos no visibles a simple vista. El microscopio óptico común está conformado por tres sistemas

10 PREPARACIONES VISTAS AL MICROSCOPIO OPTICO Las muestras se tiñen con colorantes específicos, se pueden ver los distintos colores

11 MICROSCOPIO DE FLUORESCENCIA El microscopio de fluorescencia es una variación del microscopio de luz ultravioleta en el que los objetos son iluminados por rayos de una determinada longitud de onda. La imagen observada es el resultado de la radiación electromagnética emitida por las moléculas que han absorbido la excitación primaria y remitido una luz con mayor longitud de onda

12 PREPARACIONES VISTAS AL MICROSCOPIO DE FLUORESCENCIA

13 MICROSCOPIO ELECTRÓNICO Un microscopio electrónico es aquél que utiliza electrones en lugar de fotones o luz visible para formar imágenes de objetos diminutos. Los microscopios electrónicos permiten alcanzar ampliaciones hasta 5000 veces más potentes que los mejores microscopios ópticos debido a que la longitud de onda de los electrones es mucho menor que la de los fotones "visibles".

14 DIFERENCIAS ENTRE EL MICROSCOPIO OPTICO Y EL ELECTRÓNICO

15 PREPARACIONES VISTAS AL MICROSCOPIO ELECTRÓNICO Las muestras no están teñidas, se las trata generalmente con tretroxido de osmio para dar contrastes

16 PREPARACIONES VISTAS AL MICROSCOPIO ELECTRÓNICO Ala de mariposa Tocadiscos Copo de nieve

17 Microscopio electrónico de barrido El Microscopio electrónico de barrido o SEM (Scanning Electron Microscope), es aquel que utiliza un haz de electrones en lugar de un haz de luz para formar una imagen. Tiene una gran profundidad de campo, la cual permite que se enfoque a la vez una gran parte de la muestra. También produce imágenes de alta resolución, que significa que características espacialmente cercanas en la muestra pueden ser examinadas a una alta magnificación. La preparación de las muestras es relativamente fácil pues la mayoría de SEMs sólo requieren que estas sean conductoras

18 Microscopio electrónico de barrido

19 MICROSCOPIO DE EFECTO TÚNEL Un microscopio de efecto túnel (STM por sus siglas en inglés) es un instrumento para tomar imágenes de superficies a nivel atómico. Su desarrollo en 1981 hizo ganar a sus inventores, Gerd Binnig y Heinrich Rohrer (de IBM Zürich), el Premio Nobel de Física en 1986

20 MICROSCOPIO DE EFECTO TÚNEL

21 Teoría celular Dos científicos alemanes, Theodor Schwann, histólogo y fisiólogo, y Jakob Schleiden, botánico, se percataron de cierta comunidad fundamental en la estructura microscópica de animales y plantas, en particular la presencia de centros o núcleos, que el botánico británico Robert Brown había descrito recientemente (1831). Publicaron juntos la obra Investigaciones microscópicas sobre la concordancia de la estructura y el crecimiento de las plantas y los animales (1839). Asentaron el primer y segundo principio de la teoría celular histórica: "Todo en los seres vivos está formado por células o productos secretados por las células" y "La célula es la unidad básica de organización de la vida".

22 Teoría celular Otro alemán, el médico Rudolf Virchow, interesado en la especificidad celular de la patología (sólo algunas clases de células parecen implicadas en cada enfermedad) explicó lo que debemos considerar el tercer principio: '"Toda célula se ha originado a partir de otra célula, por división de ésta". Ahora estamos en condiciones de añadir que la división es por bipartición, porque a pesar de ciertas apariencias, la división es siempre, en el fondo, binaria. El principio lo popularizó Virchow en la forma de un aforismo creado por François Vincent Raspail, «omnis cellula e cellula».

23 Teoría celular

24 Clasificación de los seres vivos

25 Reino Hongos Reino Hongos (Fungi) Características: 1.- Sus células son Eucarioticas 2.- Su nutrición es Heterótrofa 3.- Pueden ser unicelulares o pluricelulares 4.- Sus células están recubiertas de quitina, formando una pared 5.- Se reproducen de forma sexual y asexual 6.- Almacenan glucógeno como molécula de reserva energética.

26 Reino Hongos Estructura de un hongo:

27 Reino Hongos Clasificación: Se dividen en tres grupos: A) Ficomicetos B) Ascomicetos C) Basidiomicetos

28 Reino Hongos Ficomicetos o Zigomicetos: son saprofitos con micelio tubular sin tabiques y plurinucleado se reproducen por esporas, ejemplos, el moho del pan.

29 Reino Hongos Ascomicetos: Son unicelulares como las levaduras o pluricelulares como el Penicillium, su nombre se debe a que forman las esporas en unas estructuras denominadas ascas, presentan hifas tabicadas. Asca

30 Reino Hongos Basidiomicetos: su nombre se debe a que las esporas se forman en una estructura denominada basidio, presentan un cuerpo fructífero denominado seta

31 Basidiomicetos

32 Utilidad de los Hongos 1.- Producir productos alimenticios de interés industrial : Se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos microscópicos unicelulares que son importantes por su capacidad para realizar la descomposición mediante fermentación de diversos cuerpos orgánicos, principalmente los azúcares o hidratos de carbono, produciendo distintas sustancias. La levadura de cerveza (Saccharomyces cerevisiae) es un hongo unicelular, de tipo Ascomicetos utilizado industrialmente en la fabricación de pan, cerveza y vino.

33 Utilidad de los Hongos 2.- Síntesis de antibióticos: El primero fue descubierto por Fleming, se la llamó penicilina lo sintetiza los hongos del genero Penicillium

34 Utilidad de los Hongos 3.- Como fuente de alimento: se pueden cultivar y han generado una importante industria agroalimentaria a su alrededor, el hongo más cultivado es el champiñón

35 Utilidad de los Hongos 4.- Como descomponedores en las cadenas tróficas: transformando las moléculas orgánicas en moléculas inorgánicas asimilables por los vegetales

36 Enfermedades producidas por hongos 1.- Candidiasis: La candidiasis es una infección fúngica (micosis) de cualquiera de las especies Candida, de las cuales la Candida albicans es la más común. La candidiasis abarca infecciones que van desde las superficiales, tales como la candidiasis oral y vaginitis, hasta las potencialmente mortales. Las infecciones superficiales y de membranas mucosas por la Candida que causan inflamación y malestar son comunes en la población humana

37 Enfermedades producidas por hongos 2.- Pie de atleta: o tinea pedis es una infección micótica producida por hongos dermatofitos (que se alimentan de queratina). Afecta los pliegues interdigitales, la planta y los bordes del pie

38 Enfermedades producidas por hongos Las royas, son enfermedades provocada por un hongo Basidiomiceto perteneciente al genero Puccinia. El mildiu de la vid, esta enfermedad está causada por el hongo Plasmopara vitícola que apareció en España 1880 en Barcelona Roya Mildiu de la Vid

39 Reino protistas o protoctistas 1.- Algas: 1.a.- Características: Son unicelulares (eucariotica) o forman colonias. Constituyen el fitoplancton, que es el primer eslabón de las cadenas alimenticias marinas. Tienen uno o varios cloroplastos (autótrofos) con clorofilas, xantofilas y carotenoides (ver tema de lípidos). La pared celular suele estar constituida por celulosa además de otros polisacáridos (ver el tema de azucares) como pectina, xilanos y mananos. A veces tienen componentes minerales, como carbonato cálcico (algas calcáreas) o sílice (diatomeas); las euglenas no tienen pared. Algunas se mueven por flagelos o un movimiento de reptación Tienen reproducción sexual y asexual

40 Reino protistas o protoctistas Clasificación de las algas: a)Algas Verdes: b)Euglenoides c)Dinoflagelados d)Diatomeas

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42 Diatomeas

43 Algas verdes Volvox Spirulina

44 Algas verdes Euglena Algas Calcáreas

45 Dinoflagelados Dinoflagellata o dinoflagelado es un extenso grupo de protistas flagelados. El nombre proviene del griego dinos, girar y del latín, flagellum, látigo. Estos microorganismos son unicelulares (aunque pueden formar colonias) y forman parte del fitoplancton marino y de agua dulce. La marea roja es una excesiva proliferación de microalgas (específicamente dinoflagelados) en los estuarios o el mar, causada por diferentes tipos de algas presentes en número elevado (miles o millones de células por milímetro cúbico). La alta concentración de estos microorganismos planctónicos, algunos de los cuales producen toxinas, causa pérdidas económicas para la acuicultura.

46 Utilidad de las algas 1.- Forman parte del fitoplancton, que es la base de todas las cadenas tróficas marinas

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49 Utilidad de las algas 2.- Como fuente de alimento: En Asia, zicai 紫菜 (China), gim (Corea) y nori (Japón) son hojas de alga Porphyra deshidratada utilizada en sopas (Sopa de miso) o para envolver el sushi. 3.- Cultivadas para la producción de diversos compuestos, como agar - agar

50 Utilidad de las algas 4.- Utilizadas en la síntesis de petróleo; se fabrica a partir de moléculas de dióxido de carbono

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52 Utilidad de las algas 5.- La biorremediación puede definirse como el uso de organismos vivos, componentes celulares y enzimas libres, con el fin de realizar una mineralización, una transformación parcial, la humificación de los residuos o de agentes contaminantes y una alteración del estado redox de los metales. La biorremediación usando microorganismos fue inventada por el científico norteamericano George M. Robinson que trabajó como ingeniero de la compañía Santa María de California en la década de 1960 y se dedicó a experimentar con una serie de microbios en frascos contaminados de petróleo

53 Líquenes Los líquenes son organismos que surgen de la simbiosis entre un hongo llamado micobionte y un alga o cianobacterias llamada ficobionte. Los líquenes son utilizados como indicador biológico de la calidad del aire debido principalmente a su susceptibilidad a la presencia de dióxido de azufre en el medio.

54 Reino protistas o protoctistas 2.- Protozoos: son unicelulares (célula eucariotica), sin pared celular, generalmente móviles, heterótrofos, con reproducción sexual a asexual.

55 Reino protistas o protoctistas Clasificación de los protozoos. a) Sarcodinos: tienen pseudópodos que le sirven tanto para moverse como para capturar alimento, algunos tienen caparazón calcáreo (foraminíferos) o de sílice (radiolarios) otros, como la ameba no tienen caparazón. La Entamoeba hystolytica es la causante de la disentería amebiana. La ameba se ingiere en forma de quiste cuando se toman alimentos o agua contaminados, entre los síntomas más destacados están la diarrea, fuertes dolores y heces sanguinolentas, si no se trata puede producir la muerte de la persona infectada Ameba ingiriendo eritrocitos

56 Pseudopódos Un pseudópodo, (del griego ψευδός, pseudós, «falso» y πούς, poús, «pie») es una prolongación del citoplasma de algunos organismos unicelulares como las amebas, en la cual una serie de proteínas van a fluir en un sentido mediante las fibras de miosina. Esto servirá al organismo para desplazarse o alimentarse

57 Reino protistas o protoctistas b) Flagelados: se mueven por flagelos, hay formas de vida libre y formas parasitas como Leishmania o Trypanosoma que provocan la leishmaniasis o la enfermedad del sueño. La leishmaniasis es una enfermedad causada por un protozoo del género Leishmania y transmitido por la picadura de moscas del género Phlebotomus La enfermedad del sueño es transmitida mediante la picadura de una mosca tse-tsé infectada. Al principio los tripanosomas se multiplican en los tejidos subcutáneos, sangre y linfa. Al tiempo, los parásitos invaden el sistema nervioso central al cruzar la barrera hematoencefálica. El proceso puede tardar años en el caso de Trypanosoma brucei gambiense. Durante el día aparecen periodos de somnolencia, cada vez más frecuente y prolongados, Por la noche aparece el insomnio, Cualquier mínimo esfuerzo se hace imposible. Es típico el signo de la llave o signo de Kerandel, que supone que el enfermo no puede abrir una cerradura por el dolor que le supone doblar la muñeca. Mosca tse-tseTrypanosoma

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59 Reino protistas o protoctistas C) Ciliados: cuerpo recubierto de cilios, estos les permiten desplazarse (Paramecium) o generar corrientes de agua en organismos sésiles (sin movimiento) como Vorticella, la mayoría dispone de dos núcleos uno para las funciones vegetativas y otro para la reproducción, puede haber un intercambio de material genético entre individuos denominado conjugación.

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62 Reino protistas o protoctistas D) Esporozoos: son inmóviles, parásitos y se reproducen por esporulación (esporas). El Plasmodium es el causante de la malaria o paludismo, transmitido por el mosquito Anopheles. Eritrocitos infectados

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64 https://www.youtube.com/watch?v=pck39rqa mmk https://www.youtube.com/watch?v=pck39rqa mmk

65 Reino Monera Su característica principal es presencia de células procarioticas, son organismos unicelulares a veces forman colonias, de nutrición heterótrofa y autótrofa, reproducción asexual, con formas de vida libre y formas parasitas. La célula procariotica se caracteriza por no tener un núcleo definido y limitado por una membrana, no tienen orgánulos citoplasmáticos, la célula esta recubierta por una pared, y sus genes no presentan exones e intrones, El reino se divide en diferentes grupos: 1.- Bacterias 1.-a Arqueobacterias 2.-b Eubacterias

66 Arqueobacterias Son células procarioticas con una membrana sin ácidos grasos y una pared sin peptidiglicano son autótrofas o heterótrofas, algunas tienen intrones en sus genes, podemos distinguir tres tipos: 1.- Halófilas: viven en aguas muy saladas como el Mar Muerto. 2.- Termófilas: viven en aguas termales ricas en azufre. 3.- Metanogénicas: se encuentran en el estomago de los rumiantes donde producen metano y contribuyen a la digestión de los vegetales. Arqueobacterias productoras de metano

67 Arqueobacterias Thermus acuaticus es una arqueobacteria termófila, capaz de sobrevivir a temperaturas de hasta 80º C en un lugar como éste, el Grand Prismatic Spring, el manantial de agua caliente más grande del Parque Nacional Yellowstone

68 Eubacterias Es un gran grupo en el que se encuentran la mayoría de las bacterias conocidas, algunos ejemplos: 1.- Bacterias purpúreas y verdes, son fotosintéticas y aerobias, pueden ser sulfurosas o no sulfurosas en su capacidad para usar el ácido sulfhídrico como dador de hidrógenos. 2.- Cianobacterias, llamadas también algas verdes – azuladas, se les atribuye un papel importante en la aparición de la atmosfera oxidativa. 3.- Bacterias nitrificantes, sintetizan moléculas orgánicas gracias a la oxidación de compuestos nitrogenados inorgánicos. 4.- Bacterias fijadoras de nitrógeno, cogen nitrógeno atmosférico para las plantas leguminosas con las que viven en simbiosis. 5.- Bacterias del ácido láctico, son bacterias anaerobias, producen la fermentación láctica.

69 Clasificación de las bacterias atendiendo a su forma Las bacterias puede estar como células aisladas o formando colonias. Atendiendo a su forma se diferencian distintos tipos: 1.- Cocos, son redondeadas. 2.- Bacilos, de forma alargada. 3.- Vibrios, con forma de coma. 4.- Espirilos, como una espiral. Las agrupaciones de dos cocos o dos bacilos se denominan diplococos o diplobacilos Las agrupaciones en hilera de cocos y bacilos se denominan estreptococos o estreptobacilos Las agrupaciones de cocos en dos dimensiones se denominan estafilococos Las agrupaciones de cocos en tres dimensiones se denominan sarcinas

70 Estructura de las bacterias Son células procarioticas. Se divide en las siguientes estructuras: 1.- Cápsula: no todas las bacterias la tienen, es la capa más externa esta compuesta por polímeros de glucosa, glicoproteínas, acetilglucosamina, ácido urónico y ácido glucuronico. Regula el intercambio el intercambio de agua, nutrientes e iones con el medio, en el caso de bacterias patógenas, permite la adherencia a los tejidos del huésped y dificulta la acción de anticuerpos, bacteriófagos y células fagocitarias.

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72 Estructura de las bacterias 2.- Pared: todas las bacterias tienen pared, mantiene la forma de la célula, controla el paso de sustancias y regula los cambios osmóticos. La estructura de la pared se pone en evidencia gracias a la tinción de Gram, que las diferencia en dos grupos, Gram + y Gram -

73 Gram negativa Gram positiva

74 Estructura de las bacterias 2.-a Pared de las bacterias Gram + : una gruesa capa de peptidoglicano asociada con proteínas, polisacáridos y ácidos teicoicos (polímeros de glicerol). 2.-b Pared de las bacterias Gram - : una capa de peptidoglicano más fina y sobre ella una membrana externa que es una bicapa lipídica con lipopolisacáridos, tienen cierta permeabilidad por la presencia de porinas que permiten el paso de moléculas de bajo peso molecular

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77 Estructura de las bacterias 3.- Membrana plasmática: es una membrana de estructura unitaria (mosaico fluido) no tiene colesterol, presenta unas invaginaciones denominadas mesosomas, que suplen a los orgánulos de las células eucarioticas, realizan la fotosíntesis (bacterias fotosintéticas) la respiración y otras funciones metabólicas.

78 Estructura de las bacterias 4.- Citoplasma: formado por una disolución de agua con ácidos nucléicos, proteínas, azucares etc. el citoplasma rodea al nucleoide que es donde se sitúa el material genético, también se encuentran: Ribosomas: de estructura y función igual que los de la célula eucariotica, pero con tamaño menor. Inclusiones: acumulaciones de sustancias no están rodeados por una membrana. Vesículas: espacios delimitados por proteínas que acumulan sustancias gaseosas Ribosomas

79 Estructura de las bacterias El material genético (cromosoma) está constituido por una sola molécula de ADN circular y bicentenario asociado a proteínas no histonicas, además del cromosoma hay un número variable de pequeñas moléculas circulares de ADN denominadas plásmidos.

80 Estructura de las bacterias 5.- Pili y fimbrias: son estructuras tubulares que aparecen en la superficie de algunas bacterias Gram – como un sistema de anclaje, las fimbrias son cortas y abundantes, los pili sirven para intercambiar material genético (conjugación) Conjugación de bacterias

81 Estructura de las bacterias 6.- Flagelos: con función locomotora, aparecen en un número variable, por lo que las bacterias se clasifican en monótricas (un solo flagelo) lofótricas ( flagelos formando un penacho) perítricas ( flagelos distribuidos por toda la superficie). Los flagelos se dividen en un cuerpo basal y un filamento, el cuerpo basal está formado por cuatro discos los dos primeros incluidos dentro de la membrana plasmática, los otros dos están en la capa de mureina (peptidoglicano)

82 Nutrición de las bacterias

83 1.- Bacterias autótrofas fotosintéticas: 1.-a- Bacterias fotoautótrofas: realizan la fotosíntesis sin oxigeno (anoxigénica) como las bacterias verdes y purpúreas del azufre o con oxigeno ( oxigénica) como las cianobacterias. 1.- b- Bacterias fotoorganótrofas: son las bacterias purpúreas no sulfúreas realizan la fotosíntesis pero su fuente de carbono son moléculas orgánicas como el ácido láctico

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88 Nutrición de las bacterias 2.- Bacterias quimiositéticas: obtienen su energía de la oxidación de moléculas inorgánicas como amoniaco ( bacterias nitrosificantes), nitritos (bacterias nitrificantes), ácido sulfídrico (bacterias incoloras del azufre), hidrógeno (bacterias del hidrógeno), carbonato de hierro (bacterias del hierro). Todas usan como fuente de carbono el CO 2 Bacterias del Hierro en Rio Tinto (Huelva)

89 Nutrición de las bacterias 3.- Bacterias Heterótrofas o quimioorganótrofas: su energía procede de la oxidación de moléculas orgánicas que también son su fuente de carbono. Escherichia coli

90 Reproducción de las Bacterias Las bacterias son haploides y se reproducen por bipartición. Se duplica su cromosoma y por un proceso de estrangulación se generan dos células hijas idénticas. Una bacteria puede dividirse cada 20 minutos. Las bacterias hijas son clones de la madre

91 Reproducción de las Bacterias Curva de crecimiento bacteriano: 1.- Fase de adaptación: las bacterias se adaptan a las condiciones del cultivo. 2.- Fase exponencial: se caracteriza por un aumento muy considerable de la división celular. 3.- Fase estacionaria: disminuye la tasa de crecimiento por agotamiento de los nutrientes. 4.- Fase de muerte: las bacterias mueren por falta de nutrientes

92 Mecanismos de parasexualidad En estos mecanismos si se produce un intercambio de material genético entre distintos individuos, por lo que se proporciona variabilidad genética, necesaria para poder evolucionar. Los mecanismos de parasexualidad son: 1.- Conjugación 2.- Transformación 3.- Transducción

93 Mecanismos de parasexualidad 1.- Conjugación: una bacteria (donante) transmite material genético (factor F) a otra bacteria (receptora). La capacidad de ser donante es la presencia del factor F, es una pequeña molécula de ADN de unos 100.000 nucleótidos que se encuentra o bien libre en el citoplasma (F+) o integrado en el cromosoma bacteriano (Hfr) la bacteria receptora carece de este factor y se denomina F-. El factor F es un tipo de plásmidio denominado episoma, que se puede integrar en el cromosoma de la bacteria o permanecer como un plásmidio en el citoplasma.

94 Mecanismos de parasexualidad 2.- Transformación: la primera evidencia fue descrita por Griffith, la transformación es la capacidad de las bacterias de captar del medio fragmentos de ADN e integrarlos a su cromosoma.

95 Mecanismos de parasexualidad 3.- Transducción: las bacterias intercambian material genético usando un virus como vector (bacteriófagos lisogenicos). Al finalizar el ciclo lisogenico el ADN del virus se separa del ADN bacteriano y posiblemente arrastre fragmentos del cromosoma. Si el virus vuelve a infectar a otra célula introducirá su ADN más los fragmentos del ADN arrancados a la primera bacteria.

96 Relación Son sensibles a la luz (fototactismos) o a las sustancias químicas (quimiotactismos), se desplazan con los flagelos ante estos estímulos. Si son formas inmóviles ante las condiciones adversas del medio fabrican endospora que son unas formas de resistencias, pudiendo resistir temperaturas de hasta 80ºC, sequedad, radiaciones etc. cuando las condiciones ambientales son favorables las bacterias germinan.

97 Toxinas Una toxina (del griego clásico: τοξικόν toxikon, que significa "flecha") es una sustancia venenosa producida por células vivas u organismos, como animales, plantas, bacterias y otros organismos biológicos. Las toxinas pueden ser pequeñas moléculas, péptidos, o proteínas capaces de causar enfermedad cuando entran en contacto con, o son absorbidos por, tejidos del cuerpo, interactuando con los macromoléculas biológicas como enzimas o receptores celulares. Algunas toxinas bacterianas, tales como neurotoxinas botulínicas o las toxinas del ántrax, son las más potentes toxinas naturales conocidas. Sin embargo, las toxinas microbianas también tienen usos importantes en investigación médica.

98 Enfermedades producidas por bacterias El botulismo es una intoxicación causada por la toxina botulínica, una neurotoxina bacteriana producida por la bacteria Clostridium botulinum. La vía de intoxicación es generalmente alimentaria por ingestión de alimentos mal preparados o conservados de manera inapropiada, o puede ser vía de contaminación a través de heridas abiertas o por uso inadecuado de esta toxina con propósitos estéticos o para tratamiento de enfermedades neuromusculares.

99 Enfermedades producidas por bacterias Chlamydia es un grupo de bacterias de tamaño pequeño, (en relación a otras bacterias) y forma cocos agrupados en cadenas. Su principal característica es el ciclo replicativo intracelular, lo cual las convierte en parásitos obligados. Chlamydia trachomatis: produce más variedad de patologías en el humano como: – Infecciones oculares como el tracoma y paratracoma, conjuntivitis neonatal, neumonía intersticial del lactante. – Infecciones genitales o enfermedades de transmisión sexual, como las uretritis no gonocócicas y el linfogranuloma venéreo. – Artritis reactiva, enfermedad autoinmune que puede persistir aún eliminada la clamidia

100 Enfermedades producidas por bacterias Rickettsia es un género de bacterias (colectivamente denominadas rickettsia) que pertenece a la familia Rickettsiacea. Las rickettsia son causantes de enfermedades infecciosas transmitidas por aerosoles, mordeduras, picaduras, rasguños, aguas y alimentos contaminados. Ejemplos son el tifus clásico (transmitido por piojos), el tifus murino (por pulgas) y la fiebre de las montañas rocosas (por garrapatas). Asimismo, han sido asociadas a una gran variedad de enfermedades de las plantas

101 Enfermedades producidas por bacterias La lepra es una enfermedad infecciosa, de nula transmisibilidad cuando está debidamente tratada, aunque los pacientes que no reciben tratamiento (o cuando éste es inadecuado) sí constituyen una fuente de contagio, debida a la reacción inmune a alguna de las bacterias : La bacteria Mycobacterium leprae fue descubierta en 1874 por el médico noruego Gerhard Armauer Hansen, debido a lo cual se lo denomina bacilo de Hansen. Mycobacterium lepromatosis es una bacteria (con muchas similitudes con Mycobacterium leprae) fue identificada en el año 2008 en la Universidad de Texas. Mycobacterium leprae

102 Principios de asepsia Semmelweis (1818-1865), médico húngaro, consiguió disminuir la mortalidad por fiebre puerperal con una simple acción: lavarse las manos. Desde entonces, se le atribuyen los universalmente conocidos como principios de asepsia, que pueden reducirse a la simple frase "no mezcles lo sucio con lo limpio

103 Antisépticos Los antisépticos (del griego αντι /anti/, contra, y σηπτικος /septicos/, putrefactivo) son sustancias antimicrobianas que se aplican a un tejido vivo o sobre la piel para reducir la posibilidad de infección, sepsis o putrefacción. En general, deben distinguirse de los antibióticos que destruyen microorganismos en el cuerpo, y de los desinfectantes, que destruyen microorganismos existentes en objetos no vivos. Algunos antisépticos son auténticos germicidas, capaces de destruir microbios (bactericidas), mientras que otros son bacteriostáticos y solamente previenen o inhiben su crecimiento

104 Antisépticos Joseph Lister ( Upton, Essex, 5 de abril 1827 - 10 de febrero 1912) fue un cirujano inglés y 1 er Barón de Lister. Nació en una próspera familia de Upton, Essex, siendo sus padres Joseph Jackson Lister (uno de los pioneros en el uso del microscopio) e Isabella Harris. Joseph Lister se percató de que la putrefacción de las heridas quirúrgicas causaba una alta mortalidad en los hospitales, equivalente a la contaminación de las infusiones que Louis Pasteur intentaba evitar en la misma época. Para evitarlo, mientras trabajó en el Glasgow Royal Infirmary, desarrolló mediante calor la práctica quirúrgica de la asepsia y la antisepsia, mejorando notablemente la situación postoperatoria de los pacientes. Gracias al descubrimiento de los antisépticos en 1865, Lister contribuyó a reducir en gran medida el número de muertes por infecciones contraídas en el quirófano después de que los pacientes fueran sometidos a intervenciones quirúrgicas

105 Métodos de esterilización Esterilización (microbiología), método de control del crecimiento microbiano que involucra la eliminación de todas las formas de vida microscópicas, incluidos virus y esporas. Se pueden diferenciar dos métodos de esterilización: a) Por agentes Físicos, calor y radiación. b) Por agentes Químicos, alcoholes, fenoles y aldehídos. Autoclave

106 Métodos de esterilización Pasteurización:La pasteurización, es el proceso térmico realizado a líquidos (generalmente alimentos) con el objeto de reducir los agentes patógenos que puedan contener: bacterias, protozoos, mohos y levaduras, etc. La pasteurización es un proceso térmico realizado a los alimentos: los procesos térmicos se pueden realizar con la intención de disminuir las poblaciones patógenas de microorganismos o para desactivar las enzimas que modifican los sabores de ciertos alimentos. No obstante, en la pasteurización se emplean generalmente temperaturas por debajo del punto de ebullición (en cualquier tipo de alimento), ya que en la mayoría de los casos las temperaturas superiores a este valor afectan irreversiblemente ciertas características físicas y químicas del producto alimenticio Existen tres tipos de procesos bien diferenciados: pasteurización VAT o lenta, pasteurización a altas temperaturas durante un breve período(HTST, High Temperature/Short Time) y el proceso a altas temperaturas (UHT, Ultra-High Temperature).

107 Antibióticos Un antibiótico (del griego αντί - anti, "en contra" + βιοτικός - biotikos, "dado a la vida" ) es una sustancia química producida por un ser vivo o derivada sintética de ella que mata o impide el crecimiento de ciertas clases de microorganismos sensibles, generalmente bacterias. Hay varios tipos: a) Actúan sobre la pared celular, penicilina y cefalosporinas b) Sobre la membrana celular, gramicidina c) Sobre los ácidos nucleicos, sulfamidas d) Sobre los ribosomas, cloranfenicol, tetraciclina.

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109 Antibióticos La resistencia antibiótica es la capacidad de un microorganismo para resistir los efectos de un antibiótico. La resistencia se produce naturalmente por selección natural a través de mutaciones producidas por azar, pero también puede inducirse artificialmente mediante la aplicación de una presión selectiva a una población. Una vez que se genera la información genética, las bacterias pueden transmitirse los nuevos genes a través de trasferencia horizontal (entre individuos) por intercambio de plásmidos.

110 Antibiograma El antibiograma es la prueba microbiológica que se realiza para determinar la susceptibilidad (sensibilidad o resistencia) de una bacteria a un grupo de antibióticos. Las técnicas de antibiograma son las utilizadas en el laboratorio de microbiología para estudiar la actividad de los antimicrobianos frente a los microorganismos responsables de las infecciones

111 Utilidad de las bacterias 1.- Fermentaciones, se fabrican productos de interés industrial, hay varios tipos: a)Láctica, se obtienen una gran cantidad de derivados de la leche, quesos, yogur etc. b) Alcohólica, se producen bebidas alcohólicas. c) Acética, permite la transformación del vino en vinagre

112 Utilidad de las bacterias 2.- Ingeniería Genética:

113 Utilidad de las bacterias 3.- Tienen un papel muy importante en los ciclos biogeoquimicos, en el ciclo del Nitrógeno fijan esté bien a partir del suelo o bien a partir del N 2 atmosférico

114 Biorremediación El uso de la ingeniería genética para crear organismos específicamente diseñados para la biorremediación tiene gran potencial. La bacteria Deinococcus radiodurans (el organismo más resistente a la radiación que se conozca) ha sido modificado para que pueda consumir el tolueno y los iones de mercurio de desperdicio nuclear altamente radioactivo