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La Microbiología es la ciencia que se centra en el estudio de organismos

microscópicos, microorganismos o microbios. (DE AL MENOS UNA CÉLULA)

Los microorganismos, son un variado grupo de seres vivos que tienen como característica común su reducida dimensión(< 0’1 mm), siendo

visibles solamente al microscopio.

ORGANIZACIÓN GRUPO REINO NUTRICIÓN

Acelular VIRUS Parásitos obligados

Celular

Procariota BACTERIAS MONERAS (Bacterias)

Todos los tipos

Eucariota

PROTOZOOS PROTOCTISTAS Heterótrofos

ALGAS MICROSCÓPICAS PROTOTISTAS Autótrofos

HONGOS MICROSCÓPICOS

HONGOSHeterótrofos

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Organismos microscópicos, microorganismos o microbios

1. Procariota (bacteria)

2, 3, 4 y 5 Protozoos

6. Alga microscópica

7 Hongo microscópico (levadura)

8 y 9 Virus

Virus Bacteria Cianobacterea

Alga Hongo Hongo

.

Los virus son organismos dotados de extraordinariasimplicidad, pertenecen a un nivel de organización subcelular, y

marcan la barrera entre lo vivo y lo inerte. No se nutren, no serelacionan, carecen de metabolismo propio y parareproducirse utilizan la maquinaria metabólica de lascélulas a las que parásita; son parásitos intracelularesobligados, tanto de bacterias como de las células animales yvegetales. Los virus se propagan de una célula a otra en forma de partículas

infecciosas llamadas viriones

ORGANIZACIÓN ACELULAR. VIRUS

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► Ácido nucleico: ADN o ARN, nunca los dos juntos. Una sola cadena, ya sea abierta o circular, que puede ser monocatenaria o bicatenario.

► Cápside o cubierta de naturaleza proteica que rodea al Ác.

Nucleico, está formada por subunidades llamadas capsómeros, puede ser poliédrica o helicoidal y a veces, como en los bacteriófagos, formando una estructura más compleja.

COMPOSICIÓN DEL VIRUS EXTRACELULAR. VIRIÓN

► Envoltura membranosa.

Algunos virus, como el de la gripe,poseen por fuera de la cápside unamembranosa, que es un fragmento de lacélula en la que se reprodujo.

Capside

1 y 2. Virus poliédricos (icosaédricos)

3. Virus complejo

4. Virus helicoidal

5. Virus con envoltura

Según la forma de la cápside se distinguen:

Poliédricos:siendo los mas frecuentes los icosaedros, poliedro de 20 caras en forma de triángulos equiláteros. Ejemplos:Virus de las verrugasVirus de la polio.

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Virus helicoidales:capsómeros dispuestos en hélice, forman una especie de cilindro en cuyo interior esta el ácido nucleico. Ejemplo, el virus de la rabia o el virus del mosaico del tabaco.

Virus complejos o mixtos: resultado de combinar las estructuras anteriores. Por ejemplo los bacteriófagos ( parásita bacterias) constan de una cabeza icosaédricacon el ácido nucleico, una cola helicoidal que por medio de un cuello se une a una placa basal con espinas basales y fibras caudales por las que se fija a la bacteria.

Clasificación de los virusÁcido

nucleicoSimetría de la

cápsideDesnudo o con envoltura Ejemplos de

enfermedades

ARN

HelicoidalDesnudo Virus del mosaico

del tabaco

Envoltura Paperas, rubéola, gripes

PoliédricaDesnudo Polio

Envoltura

ADN

HelicoidalDesnudo Infecciones en

perrosEnvoltura Viruela

PoliédricaDesnudo Infecciones en

amígdalasEnvoltura Herpes labial

ARN o ADN

Mixta (cabeza poliédrica, cola

helicoidal)Desnudo Infectan bacterias

(bacteriófagos).

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Clasificación de los virus según su ácido nucleico

Tipo I

Tipo VI ARN monocatenario ( + )

ARN bicatenario

VIRUS GENOMA REPLICACIÓN Y TRANSCRIPCIÓN EJEMPLOS

RetrovirusARN (+) ARN (±) ARNm

Transcripción inversa Transcripción

ARN monocatenario ( + ) Bacteriófago MS2, polivirus

Tipo III

Tipo II

Tipo V ARN monocatenario ( - )

ARN monocatenario

ARN bicatenario

Bacteriófago T4, poxvirus, herpesvirus

Bacteriófago X174 y M13

Reovirus, picornavirus

Virus de la rabia

Transcripción

Síntesis

Transcripción

Uso directo

ADN ARNm

ADN ARNmADN

ARN ARNm

ARN (+) ARNm

ARN (-) ARNm

Transcripción

Transcripción

Tipo IV

Etapas de la replicación vírica

Fijación o adsorcióndel virión a una célula con receptores específicos.

Penetración del virión o inyección de su ácido nucleico en la célula.

Replicación del ácido nucleico vírico, tras alterar la maquinaria de síntesis de la célula.

Síntesis de las proteínas estructurales de la cubierta del virus.

Liberación de los viriones maduros fuera de la célula.

Ensamblaje de las unidades estructurales y empaquetamiento del ácido nucleico.

Ciclo replicativo de los bacteriófagos

División celular

El ciclo replicativo de los bacteriófagos pueden seguir dos caminos:

CICLO LÍTICO

CICLO LISOGÉNICO

Inyección del ADN

vírico

Replicación del ADN

vírico

Síntesis de proteínas y

ensamblaje de partículas víricas

Lisis

ADN vírico

Cromosoma bacteriano

Integración del ADN vírico en el

cromosoma bacteriano

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Ciclo líticos Ciclo lisogénico

Otros agentes infecciosos acelulares

VIROIDES PRIONES

• Los agentes patógenos más pequeños.

• Formados por pequeñas moléculas circulares de ARN monocatenario.

• No disponen de cápsida.

• Su estructura permite que la ARN polimerasa de la célula lo replique.

• No contiene genes.

•Son partículas proteínicas infecciosas.

• Las enfermedades que producen suelen ser mortales (TSEs).

• Según la hipótesis de la proteína sola la proteína infecciosa provoca un cambio conformacional en la proteína normal, transformándola en infecciosa.

Estructura normal de la proteína del prión (PrPc)

Forma infecciosa de la proteína del prión

(PrPsc)

1. Papovirus (verrugas)

2. Poxvirus (viruela)

3. Herpesvirus (herpes) 4. Adenovirus

5. Parvovirus

6. Reovirus

7. Ortomixovirus (gripe)

8. Paramixovirus (sarampión)

9. Rabdovirus (rabia)

10. Piconavirus (polio)

11. Togavirus (rubéola)

12. Retrovirus (S.I.D.A.)

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ORGANIZACIÓN CELULAR

► Procariotas: (pro = primitivo, carión = núcleo), el material genético no rodeado por envoltura nuclear.Bacterias y cianobactereas

► Eucariota: (eu = verdadero), con un núcleo bien diferenciado

Las bacterias son organismos unicelulares, seencuentran en todos los ecosistemas. Carecen denúcleo y tampoco presentan orgánulos en elcitoplasma.

ORGANIZACIÓN CELULAR PROCARIOTA. BACTERIAS

Célula procariótica. BacteriaFlagelos (1 o 2 que permiten la locomoción)

Cápsula material

glucoproteico

Membrana plasmática

Mesosomas (plegamientos de la membrana que contienen enzimas para la respiración y división celular)

Pared celularenvoltura rigída que da forma a la célula

Citoplasma (desprovisto de orgánulos excepto ribosomas y mesosomas)

Nucleoide (molécula circular de ADN)

Ribosomas 70 S

Fimbria

Pili estructura de fijación e

intercambio de material genético

Plasmido cromosoma accesorio de pequeño tamaño

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Pared bacteriana: Es una envoltura rígida y fuerte que da forma a las células bacterianas. Evita los posibles daños que producen cambios de presión osmótica.

Existen dos tipos:▪ La Gram +: son más gruesas y esta compuesta por una capa de glucopeptidos.

▪ La Gram - : compuesta por dos capas, una de glucopeptidos rodeada de una bicapa lipídica. Son más resistentes a los antibioticos.

La pared celular de eucariotas

Proporciona protección frente a cambios osmóticos.

COMPOSICIÓN QUÍMICA:

TIPOS DE PARED:

GRAM POSITIVAS GRAM NEGATIVAS

Peptidoglucano

Membrana plasmática

Membrana plasmática

Ácido teicoicoÁcido lipoteicoico

PorinaGlucolípidos

Lípido A

Peptidoglucano

FUNCIÓN:

Una gruesa capa de glucopeptidos

Dos capas, una de glucopeptidos rodeada de una bicapa fosfolipídica, lipo-proteínas y glucolipidos.

Flagelos:

- Son prolongaciones cuya longitud es varias veces la de la bacteria.

- Aparecen en número entre 1 y 100.

- Intervienen en el desplazamiento y su estructura no es homóloga a la de los flagelos de eucariotas.

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Pilis (Pelos):

Filamentos proteínicos derivados de la pared que funcionan como estructuras de fijación. Algunos están huecos y permiten el intercambio de material genético en el mecanismo parasexual de la “conjugación”.

Conjugación♦ Es un proceso en el cual una bacteria (donadora), a través de los “pilis” transmite ADN a otra bacteria (receptora).

♦ Existen dos tipos de bacterias donadoras:

◊ La F+ poseen pequeños segmentos de ADN libre en el citoplasma, denominados factor F o plásmido

◊ La Hfr (alta frecuencia de recombinación). lo tienen incorporado a su ADN bacteriano y se les llama episoma

♦ La bacteria receptora se conoce por F-

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Las Hfr, antes de la conjugación, duplican su cromosoma, incluido el epitoma. El ADN transferido se recombina con el cromosoma de la bacteria receptora, transformándose éstas en una bacteria Hfr

1. Fijación del fago a la bacteria

2. Respuesta lítica

3. Transducción del fragmento de ADN

4. Integración del ADN en el genoma

● Transducción. En este caso la transferencia de material genético de una bacteria a otra, se realiza a través de un virus bacteriófago que por azar lleva un trozo de ADN bacteriano y se comporta como un intermediario entre las dos bacterias. El virus, al infectar a otra bacteria, le puede transmitir parte del genoma de la bacteria anteriormente infectada.

● Transformación. Se produce cuando una bacteria capta fragmentos de ADN de otra bacteria rota que esta libre en el medio, atraviesa la membrana celular de la bacteria cambiando con ello la información genética de ésta.

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Mecanismos de transferencia genética

+

TRANSFORMACIÓN

CONJUGACIÓN

TRANSDUCCIÓN

ADN transformante

Cromosoma bacteriano

La célula receptora capta del medio ADN libre procedente de otra célula.

Pili

Célula donante F+

Célula receptora F-

Replicación del ADN

Célula F+Célula F+

Se realiza contacto físico entre la célula donante y la receptora transfiriéndose un plásmido.

El vector de transferencia genética es un bacteriófago.

Bacteria infectada por un fago Lisis bacteriana Célula

transducida

► Arqueobacterias: Bacterias consideradas "fósiles vivientes" pues viven en habitas que parecen corresponder con los que existieron en la Tierra primitiva. La mayoría son anaerobias, se encuentran en ambientes termales donde se alcanzan temperaturas por encima del punto de ebullición del agua, en fumarolas, agua extremadamentes salinas, y medios con pH extremos.

► Eubacterias: Son las bacterias típicas, adaptadas a vivir en cualquier ambiente, terrestre o acuático, pueden presentar todas las formas de nutrición conocidas. La mayor parte de las bacterias adoptan formas características. Son unicelulares, pero también aparecen agrupadas cuando se mantienen unidas tras la bipartición

CLASIFICACIÓN DE LAS BACTERIAS

TIPOS MORFOLÓGICOS

Bacilos: alargados y cilíndricos, en forma de bastón

Cocos: de aspecto redondeado

Vibrios: son muy cortos y curvados, en forma de coma.

Espirilos: con forma de hélice o espiral.

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CÉLULAS EUCARIOTAS

CÉLULAS PROCARIOTAS

VIRUS

Poseen un núcleo provisto de membrana nuclear que contiene el ADN

Carecen de membrana nuclear y, por tanto, de núcleo definido. Poseen un ADN circular que forma el cromosoma bacteriano.

Poseen información genética ADN o ARN, nunca ambos a la vez, incluida en una cápside de naturaleza proteica.

Ambos tipos celulares poseen membrana plasmática y citoplasmatica, y cuentan con representantes con y sin pared celular, aunque su naturaleza es distinta

Algunos poseen una envuelta similar a la membrana plasmática que rodea la cápside.

Poseen gran variedad de orgánulos citoplasmaticos: retículo, aparato de Golgi, lisosomas, ribosomas, etc.Poseen orgánulos energéticos: mitocondrias en todos los casos y cloroplastos en el caso de células vegetales.

Poseen ribosomas (diferentes a los de las eucariotas) pero carecen de otros orgánulos celulares provistos de membranas.Poseen repliegues en su membrana (mesosomas) con enzimas respiratorios. Algunos también poseen pigmentos fotosintéticos.

Carecen de todo tipo de orgánulos celulares.

DIFERENCIAS MORFOLÓGICAS Y ESTRUCTURALES

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Hay tres tipos de microorganismos eucariotas:

► PROTOZOOS: heterótrofos y sin pared celular.► ALGAS microscópicas: autótrofos, pared de celulosa.

► HONGOS microscópicos: heterótrofos, pared de quitina.

ORGANIZACIÓN CÉLULAR EUCARIOTA.

PROTOZOOS♦ Unicelulares, eucariotas, heterótrofos, sin pared celular. ♦ La mayoría son acuáticos, algunos son parasitismo o simbioticos♦ Toman la materia orgánica en disolución por pinocitosis o en estado sólido por fagocitosis. ♦ Predominan las formas móviles, mediante cilios, flagelos o seudópodos.♦ Se reproducen por bipartición o por conjugación. ♦ Pueden originar estructuras muy resistentes, llamadas quistes, con las que sobreviven en condiciones adversas.

PROTOZOOS

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PROTOZOOS

SPOROZOA SARCODINA

CILIOPHORAMASTIGOPHORA

Generalmente inmóviles en estado de madurez. Todos parásitos estrictos.

Ej. Plasmodium y Toxoplasma

Se mueven pos pseudopodos Ej. Foraminíferos, radiolarios y

Entamoeba

Poseen uno o más flagelosEj. Trypanosoma y Leishmania

Llevan a cabo movimientos vibrátiles mediante cilios

Ej. Paramecium

ALGAS MICROSCÓPICAS

Reino de los Protoctistas.Son autótrofos, fotosintéticosLa estructura celular está rodeada por una pared de celulosa.Las algas unicelulares suelen presentar flagelos para realizar su desplazamiento.Forman parte importante del plancton.Reproducción puede ser asexual, por bipartición, o sexual. En algunos grupos la reproducción sexual se realiza cuando las condiciones del medio son desfavorables.

Algas y hongosALGAS

HONGOS

• Son Eukarya autótrofos fotolitótrofos.

• Algunas son móviles mediante flagelos y otras sésiles.

• Sus paredes celulares tienen principalmente celulosa.

• Viven en medios acuáticos o en medio terrestre con abundante humedad.

• Tienen importancia ecológica como productores de oxígeno y ser la base de las cadenas tróficas en ecosistemas acuáticos.

• Son Eukarya heterótrofos.

• Sus paredes celulares tienen principalmente quitina.

• Viven en ambientes muy diversos, la mayoría terrestres.

• Tienen importancia ecológica como descomponedores.

• Dependiendo de la estructura formadora de esporas se dividen en Ascomycetes (ascas) y Basidiomycetes(basidios).

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HONGOS MICROSCÓPICOS

Pueden ser unicelulares (levaduras) o pluricelulares (mohos), eucariotas.

Tienen nutrición heterótrofa; la mayoría son saprofitos(materia en descomposición); de ahí su relevancia dentro del ciclo de la materia.

También aparecen individuos parásitos (producen enfermedades en el hombre y otros animales y vegetales) y otros simbiontes como los que forman los líquenes.

Pared celular formada por quitina y otros compuestos.

Tipos de hongos

HONGOS FILAMENTOSOS

SETAS

LEVADURAS

HONGOS MUCOSOS

Conidios(esporas)

Hifas sustrato

Hifas aéreas

• Son hongos filamentosos unicelulares de forma ovoide.

• Se reproducen asexualmente por gemación.

• Son importantes en procesos industriales de fermentación.

Candida albicans es una levadura capaz de formar micelio.• Son los típicos mohos de la fruta, el pan o el

queso.

• Forman filamento o hifas que se agrupan para formar el micelio.

• Hongos filamentosos del grupo Basidiomycetes.

• Sus cuerpos fructíferos se denominan setas.

• La fusión de micelios haploides origina hifas dicarióticas que formarán las setas.

• Filogenéticamente son muy distantes de los hongos.

• Se alimentan de microorganismos sobre materia vegetal en descomposición.

• Se dividen en hongos mucosos celulares y acelulares.