04_pd_bt_microbiología y taxonomía microbiana

Microbiología y taxonomía microbiana

Programa desarrollado

Ingeniería en:

Biotecnología

Programa de la asignatura:


Clave:

200920416

190920416

ESAD



Unidad 1. Taxonomía microbiana

Antes del descubrimiento de los microorganismos se creía que todos los seres vivos que

existían eran plantas y animales, sin embargo durante el siglo XIX se comprobó que los

microorganismos tienen propiedades tanto de plantas y animales. En 1866, Haeckel

propuso que los microorganismos se incluyeran en un clado separado, el del los Protistas,

que incluía a: algas, hongos, protozoarios y bacterias. Sin embargo a mediados del siglo

XX las nuevas técnicas de microscopía electrónica, revelaron que las bacterias por su

estructura celular difieren fundamentalmente de los otros tres grupos; por lo que se

localizan dentro del reino Monera, ya poseen un tipo de estructura celular más primitiva

llamada procariótica. Linneo un estudioso de la botánica nacido en Suecia categorizó un

enorme grupo de especies estableciendo divisiones que las agrupaban para su estudio,

muchas de esas categorías son usadas en la actualidad (Solomon et al., 2008).

La clasificación Linneana es la denominada clasificación binomial, que se escribe en latín

y denomina a las especies y géneros de cada ente vivo, estableciéndose así un lenguaje

científico adoptado internacionalmente.

Existen 5 reinos en orden evolutivo: Monera (se incluyen a las bacterias y a las algas

verde-azules o cianobacterias, no tienen núcleo ni orgánulos definidos), Protista (incluye a

los microorganismos eucariotas, como algas rojas y pardas; y los protozoos), Fungi y/o

Hongos (no son plantas aunque parezcan, poseen células eucariótas con su núcleo y

paredes celulares definidas pero carentes de pigmentos fotosintéticos), Plantae y/o

plantas (presentan pigmentos fotosintéticos) y Animalia y/o animales (que incluye a todos

los animales invertebrados y vertebrados). La mayor parte del mundo científico utiliza hoy

estos cinco reinos para clasificar al mundo de la diversidad biológica; por lo que al

biotecnólogo le serán de gran utilidad el conocer a los microorganismos para usarlos a

nivel industrial y en beneficio del ambiente que lo rodea (Solomon et al., 2008).

Presentación de la unidad

La importancia de estudiar taxonomía microbiana radica en conocer las investigaciones y

logros científicos, mediante análisis taxonómicos, donde el alumno desarrollará

habilidades para identificar los sistemas de clasificación de microorganismos y como es

que llevan a cabo su proliferación de tal manera que se apliquen los conocimientos

adquiridos para la elaboración de un ensayo.

Propósitos

- Analizarás la forma de nombrar a los microorganismos y su importancia dentro del

ámbito ambiental e industrial.



- Incorporarás los conceptos fundamentales de taxonomía microbiana con el fin de

entender el desarrollo cuantitativo de las bacterias, lo cual posteriormente te permitirá

desarrollar habilidades para la investigación, resolución de problemas y toma de

decisiones.

Competencia específica

Analizarla taxonomíaycrecimientobacteriano mediantela

comprensióndesusfundamentos ybeneficios para proponermejorasalos

distintosprocesos biotecnológicos.

1.1. Definicióndetaxonomía

La taxonomía es un área de la ciencia biológica que comprende tres disciplinas diferentes:

clasificación, nomenclatura e identificación.

La taxonomía se divide en:

Microtaxonomía: su objetivo es identificar, describir y delimitar especies.

Macrotaxonomía: su finalidad es construir clasificaciones de los taxones y se auxilia

de la microtaxonomía (Solomon et al., 2008).

Ahora bien, para llevar a cabo la clasificación de las bacterias, los taxónomos bacterianos

se vieron forzados a buscar, además de las características estructurales, diferentes tipos

de propiedades como las bioquímicas, fisiológicas y ecológicas. Dicha clasificación se

basa en atributos funcionales, ya que la mayor parte de las bacterias sólo pueden

identificarse por lo que hacen y no simplemente por su apariencia. Esto representa un

problema adicional para el taxónomo bacteriano, el estudio de estas propiedades

funcionales conlleva a la realización de experimentos, por lo tanto éste nunca podrá estar

seguro de haber llevado a cabo los experimentos adecuados con fines taxonómicos:

podría ocurrir que omitiera la realización de ciertos experimentos que indicaran la

existencia de agrupamientos significativos dentro de una colección de cepas. Sin

embargo, está tomando auge una nueva alternativa biotecnológica que podría resolver

pronto el problema, son las técnicas moleculares para la caracterización genotípica

bacteriana, que proporcionan una posible base objetiva para la definición de especie

bacteriana (Tórtora, 2008).



En el siglo XVIII, Carlos Linneo desarrolló un sistema de

clasificación para nombrar a los microorganismos como

una forma de facilitar la comunicación eficaz entre los

microbiólogos, por lo que se le conoce como el Padre de

la Taxonomía, que es la ciencia encargada de la

clasificación y denominación de la gran variedad de

especies existentes (Solomon et al., 2008).

Carlos Linneo (1707-1778)

(http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Carl_von_Linn%C3%A9.jpg)

La taxonomía (del griego ταξις, taxis, "ordenamiento", y νομος, nomos, "norma" o "regla")

es la ciencia de la clasificación; está relacionada con la Sistemática, que se refiere a la

clasificación o agrupamiento sistemático de los organismos en grupos o categorías

llamados taxa (del griegoταξις, transliterado como taxis, "ordenamiento"), por lo tanto es

un grupo de organismos emparentados, que en una clasificación dada han sido

agrupados, asignándole al grupo un nombre en latín, una descripción, y un "tipo", de

forma que el taxón de una especie es un espécimen o ejemplar concreto. La taxonomía

se divide en tres partes:

a) Clasificación: es el agrupamiento ordenado de unidades dentro de unidades mayores.

b) Nomenclatura: es la denominación de las unidades definidas tomando en cuenta su

clasificación.

c) Identificación: hace uso del criterio establecido por la clasificación y nomenclatura

mencionadas, ya que los microorganismos se identifican comparando las

características de las unidades desconocidas y las conocidas.

1.1.1.Nomenclatura

Como se mencionó anteriormente, la nomenclatura es una de las partes de la taxonomía

y, respecto a ésta, existen códigos como el zoológico, botánico y bacteriológico que se

basan en determinados principios comunes mediante el sistema de clasificación de

Linneo, el cual se denomina sistema binomial de nomenclatura, donde a cada especie

se le asigna un nombre compuesto de dos partes: la primera designa el género, y la

segunda el epíteto específico, los cuales se escriben en letra cursiva; los dos anteriores

forman el nombre científico de cada especie. Es importante destacar que el epíteto

específico siempre debe ir precedido del nombre del género abreviado o completo

(Solomon et al., 2008).

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Carl_von_Linn%C3%A9.



1.1.3.Biología sistemática

En el sistema binomial de nomenclatura se agrupa a las especies dentro de un género

común, estos a su vez se constituyen en familia, las cuales a su vez se agrupan en

ordenes, los ordenes en clases, las clases en filums ó filo (phylum, plural phyla que es un

tipo de organización),los filums forman reinos y los reinos dominios (Solomon et al., 2008).

Categoría o nivel

taxonómico

Características

Especie Organismo que solo se

puede reproducir con otro de

su misma especie

Género Grupo de especies

relacionadas.

Familia Grupo de géneros

relacionados.

Orden Grupo de familias

relacionadas.

Clase Grupo de órdenes

relacionadas.

Filum o Phylum Grupo de clases

relacionadas.

Reino Grupo de phyla relacionados

Dominio Grupo de reinos.

Vida Las especies que habitan el

planeta.

Niveles taxonómicos

La forma de nombrar a los microorganismos es mediante la clasificación en grupos de una

serie grande de microorganismos; los cuales deben parecerse entre sí con un grado

mayor de semejanza que los miembros de otro grupo.

De esta manera, el objetivo del nombre científico es el de poseer un único nombre que

pueda ser utilizado en todo el mundo, en cualquier lengua, para referirse a un único taxón


Los nombres científicos son en latín, o latinizados. A continuación se muestran algunos

ejemplos:



Nombre vulgar Nombre científico

Perro Canis familiaris o C. familiaris

bacteria que causa el cólera Escherichia coli o E. coli

bacteria causante de la fermentación del

yogurt

Lactobacillus bulgaricus o L. bulgaricus.

Los nombres científicos no son muy usuales, puesto que se escriben en latín y es muy

difícil su pronunciación; por lo que es preferible usar el nombre vulgar o común a pesar de

que suele variar según las localidades o regiones.

Actividad 1. Archivo evolutivo

En esta actividad ejercitarás el dominio de nomenclatura analizando la clasificación

taxonómica de dos microorganismos distintos.¿Estás de acuerdo en la forma de nombrar

a los organismos que nos rodean como lo propuso Linneo?Con base en lo que has

aprendido menciona que clasificación propondrías tú si fueses taxónomo, realiza lo que a

continuación se te pide:

1. Elige dos microorganismos diferentes.

2. Por medio de un cuadro comparativo,describe la clasificación taxonómica de cada uno

de elloshaciendo énfasis en sus diferencias

3. Apoyatu trabajo con imágenes y sé cuidadoso con la ortografía.

4. Guarda tu documento con la nomenclatura MTM_U1_A1_XXYZ y envíalo a tu

Facilitador(a) mediante la sección de Tareas.

Nota: Te exhortamos atentamente a abstenerte de cualquier acción de plagio o copia de

contenidos, ya que tu Facilitador(a) puede detectar esta situación sin dificultad; tu

formación exige que desde esta etapa todo producto o tarea que reportes sea totalmente

original y propio de tu iniciativa y creatividad, con el fin de que en lo sucesivo esta actitud

se proyecte directamente en tu práctica profesional.

1.4.1. Árboles filogenéticos

La clasificación moderna a menudo recibe el nombre de sistemática, porque se basa en

relaciones evolutivas entre los organismos. Muchos taxónomos utilizan la sistemática ya

que tratan de reconstruir la historia evolutiva o filogenia (producción de los filums) de los

organismos.Por lo tanto un árbol filogenético muestra las relaciones evolutivas entre

varias especies u otras entidades que se cree que tienen un ancestro en común; es una

forma de cladograma (Solomon et al 2008).



Un cladograma es un diagrama representativo en la clasificación taxonómica de los

organismos, en el que se muestra la relación entre distintas especies según una

característica derivada, resultado del análisis cladístico de una especie. Los cladogramas

son importantes herramientas filogenéticas para el estudio de conceptos científicos.

En biología, se utilizan árboles parecidos a los genealógicos para representar cómo se

encuentran emparentados evolutivamente los organismos, se les conoce como árboles

filogenéticos. En los árboles genealógicos se utiliza información proporcionada por los

familiares y para los árboles filogenéticos se usa información proveniente de fósiles, así

como aquélla generada por la comparación estructural y molecular de los organismos


Árbol filogenético de la

vidahttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/55/Phylogenetic_tree-es.png

En la figura anterior se explica a manera de árbol filogenético el origen evolutivo de la vida

en el planeta, de acuerdo a las características morfológicas de dichos organismos,éstos

van desde las formas sencillas como las bacterias hasta las más complejas como las

plantas y animales (Solomon et al., 2008).

Debido al origen evolutivo de las especies, estas pueden tener diferentes formas de

árboles filogenéticos:

Monofiléticos: es un grupo de organismos que tiene un antepasado común con todos y

cada uno de sus descendientes.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/55/Phylogenetic_tree-es.png



Árbol monofilético

http://www.ual.es/GruposInv/myco-ual/galer13.htm

Parafilético: si faltan algunos de los descendientes, los cuales han sido incluidos en otros

grupos.

Árbol parafilético


Polifilético: si contiene organismos de varios clados, es decir, que no proceden de un

antepasado común cercano; simplemente, se han reunido por conveniencia de los

investigadores.

Árbol Polifilético




Actividad 2. Bacterias fichadas

Con la finalidad de reforzar lo visto anteriormente sobre árboles filogenéticos, en esta

actividad profundizarás en el conocimiento de las relaciones que existen dentro del árbol

filogenético enfocado a las bacterias patógenas y especies de microorganismos que

causan enfermedades comunes en México.

1. Realiza una lista de cuatro especies de bacterias que causan enfermedades en

México y coloca entre paréntesis la enfermedad provocan.

2. Analizala siguiente cuestión, tomando en cuenta su distancia filogenética y

metabolismo:¿Cuál es la relación filogenética entre ellas?En un documento de Word,

construye un árbol filogenético que lo explique

3. Ingresa a la base de datos y comparte con tus compañeros tu listado, el árbol

filogenético que construiste y la respuesta a la pregunta.

Nota:Te exhortamos atentamente a abstenerte de cualquier acción de plagio o copia de


formación exige que desde esta etapa todo producto o tarea que reportes sea totalmente

original y propio de tu iniciativa y creatividad, con el fin de que en lo sucesivo esta actitud

se proyecte directamente en tu práctica profesional.

1.2. Crecimientoindividualypoblacional

El crecimiento bacteriano implica un aumento ordenado en el número de células

(población) y de los componentes celulares de un organismo del estado inmaduro al

estado adulto; incluye inmersamente la división de una bacteria en dos células hijas en un

proceso llamado fisión binaria, bipartición, las células hijas resultantes serán

genéticamente idénticas a la célula original. De este modo tiene lugar la "duplicación

local" de la población bacteriana. Las dos células hijas creadas tras la división no

sobreviven necesariamente (Brooks, 2011)

Sin embargo, si el número de supervivientes supera la unidad, la población bacteriana

experimenta un crecimiento exponencial. La medición de una curva del crecimiento

exponencial de las bacterias en un cultivo ha sido tema de estudio de los microbiólogos.

Los procesos fundamentales empleados para ello son la enumeración bacteriana

(recuento celular) por métodos directos e individuales (microscopía), métodos directos y

masivos (biomasa), por métodos indirectos e individuales (conteo de colonias), o por

métodos indirectos y en bloque (número más probable (NMP), turbidez, absorción de

nutrientes).



El objeto de estudio del biotecnólogo es reconocer de manera teórica el crecimiento

bacteriano en un cultivo que conlleva a resumirse en cuatro fases diferentes: fase Log,

fase exponencial, fase estacionaria y fase de declive o muerte; y de esta manera podrá

aplicar los conocimientos a nivel industrial y ambiental dichos microorganismos para un

beneficio específico tomando en cuenta factores del ambiente tanto abióticos como pH,

Temperatura en °C, O2, (oxigeno), presión osmótica, nutrientes (CHONSP) y bióticos

como la competencia por los nutrientes, depredación y lisis viral (Tórtora, 2008).

Las células bacterianas son microorganismosunicelulares que presentan un tamaño de

unos pocos micrómetros (0.5 a 5 μm) y diversas formas incluyendo esferas (cocos),

barras (bacilos) y hélices (espirilos) (Fig. 7). Las bacterias son procariotas (no tienen

núcleo definido ni presentan orgánulosmembranosos internos), poseen una pared celular

compuesta de peptidoglucanoestructura básica de la pared celular de las bacterias; la

molécula es un copolímero formado por una secuencia alternante de N-acetil-glucosamina

y el Ácido N-acetilmurámico unidos mediante enlaces β-1,4. Muchas bacterias disponen

de flagelos o de otros sistemas de desplazamiento y son móviles. Del estudio de las

bacterias se encarga la bacteriología (rama de la microbiología) (Tórtora, 2008).

Respecto al tamaño de las bacterias que son microscópicas, hablemos primero cuando

medimos la longitud de un objeto, estamos viendo cuantas veces entra una unidad de

medida en el largo del objeto. La unidad de medida de la longitud es el metro (m). El

sistema de unidades de medida que incluye al metro junto a sus múltiplos y submúltiplos

se llama Sistema Métrico Decimal.

Múltiplo Submúltiplos Longitudes microscópicas

miriámetro 1 mam =

10,000 m

Metro m Micrómetro 1μm = 0.001 mm

kilómetro 1 km = 1,000 m Decímetro 1 dm = 0.1 m 1 mm = 1000 µm

hectómetro 1 hm = 100 m Centímetro 1 cm = 0.01 m 1 µm = 0,001 mm = 1 × 10-3

mm

decámetro 1 dam = 10 m Milímetro 1 mm = 0.001 m 1 µm = 0,000 001 m = 1 × 10-

6 m

1 m = 10 dm = 100 cm = 1

mm

1 m = 1 000 000 µm

Conversiones para determinar las diferentes longitudes

http://es.wikipedia.org/wiki/Micr%C3%B3metro_(unidad_de_longitud)

http://es.wikipedia.org/wiki/Micr%C3%B3metro_(unidad_de_longitud)

http://es.wikipedia.org/wiki/Mil%C3%ADmetro

http://es.wikipedia.org/wiki/Metro



Morfología de las bacterias

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Morfolog%C3%ADa_bacteriana.jpg

Generalmente el crecimiento de las bacterias es porque se reproducen ya sea por

bipartición o fisión binaria (forma asexual); tras la duplicación del ADN, que está dirigida

por la ADN-polimerasa que se encuentra en los mesosomas, la pared bacteriana crece

hasta formar un tabique transversal separador de las dos nuevas bacterias. También

presentan reproducción sexual o parasexual (intercambian fragmentos de ADN) (Tórtora,

2008).

Es importante distinguir el crecimiento individual de células y el crecimiento de

poblaciones de células:

Crecimiento individual: es el incremento de una célula respecto al tamaño y peso, es

usualmente un preludio a la división celular

Crecimiento poblacional: es el incremento en el número de células como una

consecuencia del crecimiento y división celular

El crecimiento microbiano se divide principalmente en cuatro etapas que son:

Etapas del crecimiento bacteriano

(Tórtora et al, 2007)





a) Fase Lag o de rezago

Este periodo consiste en la adaptación de las células microbianas a su nuevo ambiente.

En esta fase, las células microbianas no tienen muchos metabolitos y enzimas, debido a

las condiciones desfavorables que representaba el cultivo previo. En este lapso de tiempo

se forman las enzimas y los metabolitos intermedios hasta alcanzar las concentraciones

necesarias para reiniciar el crecimiento (Tórtora, 2008).

Este periodo se puede prolongar en el caso de que el medio de cultivo previo y las

condiciones actuales resulten tan diferentes que las células sean genéticamente

incapaces de sobrevivir, por lo que sólo unas cuantas mutantes podrán subsistir, y

obviamente se requerirá más tiempo para que éstas se multipliquen lo suficiente y sea

notorio el aumento de células (Tórtora, 2008).

b) Fase exponencial

En esta fase las células se encuentran en un estado de crecimiento sostenido. Se

sintetiza nuevo material celular a una tasa constante (tasa = relación entre la cantidad y la

frecuencia de un fenómeno), pero éste material es en sí catalítico y la masa aumenta de

manera exponencial, es decir crece muy rápidamente en el tiempo. Matemáticamente

exponencial se refiere elevar un número o -base- X a un determinado –exponente- ―y‖ (xy);

por ejemplo, si la base x es igual a 2 y el exponente y es igual a 4; la potencia será 24 lo

cual equivale a 2x2x2x2 = 16. Para el caso del crecimiento microbiano por razones y

resultados experimentales la base de potencia que se considera es el número –e- que es

la base de los logaritmos de Neper, el cual es un número importantísimo en la naturaleza

que vale e = 2.7182818284; por lo tanto sus potencias se escriben y = ex o x = ey.

El crecimiento continuará hasta que uno o más nutrimentos se agoten, o hasta que se

acumule tal cantidad de metabolitos tóxicos que se inhiba el crecimiento. El nutrimento

limitante para los organismos aerobios suele ser el oxígeno: cuando la concentración

bacteriana es de aproximadamente 1 x 107 ml es necesario incrementar el ingreso de

oxígeno mediante agitación o burbujeo; pero cuando la concentración alcanza 4 o 5 x 109

bacterias por ml, la tasa de difusión de oxígeno no puede satisfacer las demandas aun en

un medio aireado, por lo que el crecimiento disminuye progresivamente (Tórtora, 2008).

A diferencia del crecimiento exponencial, el crecimiento lineal sólo implica que se está

aumentando en solo una unidad la masa con respecto al tiempo.

c) Fase estacionaria

Ante el agotamiento de nutrimentos en el medio o la acumulación de metabolitos tóxicos

el crecimiento cesa por completo después de un periodo de decrecimiento en la tasa de

crecimiento. Por lo general en esta fase se observa recambio celular, lo cual se debe a

que, aunque existe una pérdida lenta de células por muerte, dicha pérdida se compensa



exactamente por la formación de nuevas células a través de crecimiento y división. Así, la

cifra de células viables se mantiene constante, aunque en realidad en el conteo aumente

poco a poco el número de células, si se cuentan también las muertas (Tórtora, 2008).

Para comprender lo anterior debemos considerar que, para una célula microbiana, muerte

significa la pérdida irreversible de la capacidad para reproducirse (crecer y dividirse), lo

cual se comprueba cuando una célula es incapaz de producir una colonia en cualquier

medio. De lo anterior se deriva que designar a una célula microbiana como muerta no

implica su destrucción física. La duración de esta fase depende de la naturaleza del

microorganismo y de las condiciones del medio.

d) Fase de declinación y/o muerte

Esta fase representa el decremento de células debido al aumento progresivo de la tasa de

mortalidad, misma que tarde o temprano alcanza un valor sostenido. Por lo general, una

vez que la mayoría de las células ha muerto, la tasa de mortalidad disminuye

bruscamente, por lo que un número pequeño de sobrevivientes pueden persistir en cultivo

por meses o años. Dicha persistencia puede deberse a que las células consiguen crecer

gracias a los nutrimentos liberados por las células que mueren y se lisan, observándose

recambio celular (Tórtora, 2008).

1.2.1.Tasadecrecimientoy tiempodegeneración

El crecimiento microbiano que es el cambio en el número de células por unidad de tiempo

determinada. El tiempo juega un papel muy importante para que la célula se divida en

dos, el cual puede ser desde minutos, horas y hasta días.

Tasa de crecimiento: es el cambio del número de células o masa por unidad de tiempo

Generación: intervalo para la formación de dos células provenientes de una.

Tiempo de generación: tiempo que tarda una población en duplicarse. Se puede definir

también como la cantidad de tiempo requerida para completar un ciclo de división.

Factores que influyen en el crecimiento

a. Factores externos

Condiciones ambientales o culturales: pH, T° (en escala centígrada = grados centígrados

°C), disponibilidad de H2O, O2, CO2 y tiempo.

Condiciones nutricionales: Tasa C/N 10:1, 12:1, azufre y otros microelementos.

b. Factores internos

Estos factores son inherentes a cada microorganismo o especie en particular,

principalmente se refiere a su capacidad metabólicapara transformar los nutrientes que



consume en elementos que pueden utilizarse para su crecimiento, reproducción y el

mantenimiento de sus condiciones de vida, el metabolismo le permite adaptarse a los

cambios en su medio permitiéndole sobrevivir, sin embargo estosfactores internos pueden

verse modificados cuando los factores externos ejercen mucha presión sobre el

microorganismo, en ocasiones la presión es tal que sobrepasa la capacidad de un

microorganismo para adaptarse, lo conlleva a la muerte. Un ejemplo claro de esta

situación es el efecto que los antibióticos tienen sobre el crecimiento de microorganismos

patógenos.

1.2.2.Crecimientoexponencial ysincrónico

El crecimiento de una población resulta de la suma de los ciclos celulares de todos los

individuos de dicha población.

Crecimiento exponencial: durante el crecimiento exponencial, la tasa de crecimiento de

las células (medida en gramos de biomasa producida por hora), cuando el crecimiento no

es limitado por los nutrimentos, se puede obtener multiplicando la constante de la tasa de

crecimiento por la concentración de biomasa. La constante de la tasa de crecimiento es la

tasa a la cuál las células producen más células, y el valor que esta toma se interpreta

como los gramos de biomasa producidos por cada gramo de biomasa preexistente

creados en una hora.

El crecimiento se denomina exponencial porque la biomasa se incrementa

exponencialmente con respecto al tiempo. De lo anterior se deriva que, si graficamos el

logaritmo de la concentración de la biomasa (o celular) en función del tiempo, como

ocurre en la curva del crecimiento, obtendremos una línea recta como representación de

esta fase (Tórtora, 2008).

Crecimiento sincrónico: todas las células se encuentran simultáneamente en la misma

fase del crecimiento celular. Los cultivos sincrónicos son muy difíciles de mantener por lo

que su importancia está principalmente ligada a los estudios básicos de biología

microbiana. Sin embargo, en la naturaleza, las bacterias del suelo se encuentran en

condiciones de crecimiento próximas a la fase estacionaria (en la que se produce una

cierta sincronización del cultivo) y, por consiguiente, durante cierto tiempo las poblaciones

naturales probablemente se comporten como relativamente sincrónicas (Tórtora, 2008).

1.2.3.Determinacióndel crecimiento

Existen diferentes sistemas para detectar y medir el crecimiento de microorganismos. Se

mide por cambios sucesivos en el número de células o por el peso de la masa de las

células. Existen varios métodos para contar las células o estimar la masa de éstas

(Brooks, 2011).



Formas de visualizar el crecimiento bacteriano

Caja petri autoría nuestra de practica en el laboratorio (crecimiento bacteriano colonias

blancas) y Tubos de ensaye color amarillo indica presencia de colonia

Recuento de células

1) Conteo de células al microscopio: se emplea un dispositivo graduado con 25 cuadrados

cuyo volumen y área es conocido: Cámara de Petroff-Hausser, cámara de Neubauer,

hemocitómetro.

Limitaciones:

Es muy cansado, no es práctico para un gran número de muestras.

No es muy sensible, se necesitan al menos 106 bacterias/ml para que sean

observadas al microscopio

No distinguen células vivas de muertas.

http://www.unad.edu.co/fac_ingenieria/pages/Microbiologia_mutimedia/3_4_3recue

nto.htm

Dispositivo graduado para el conteo de células bacterianas

2). Conteo de células viables: una célula viable es definida como aquélla que es capaz de

dividirse y formar una colonia en el medio de cultivo. El conteo en placas es el método

más utilizado.

Pueden ser:

Diseminación en placa (siembra en placa por extensión).

Se asume que cada colonia surgió de una célula única, contando el número de colonias

uno puede calcular el número de células viables en la muestra.



Método de vaciado en placa.

Forma de contar células bacterianas en placas de agar

1.2.4.Medida demasamicrobiana

Métodos directos: estos métodos requieren preparaciones limpias, sin partículas extrañas.

1. Determinación del peso húmedo:

se tara (calibrar hasta que la balanza especifique el peso real) un tubo de

centrífuga

se centrifuga el cultivo y se elimina el sobrenadante

se determina el peso del sedimento.

Inconvenientes: grandes errores, debido al líquido intercelular retenido,

cuya cuantía depende a su vez de la forma y tipo de agrupaciones de la

cepa, intensidad del empaquetamiento, etc.

2. Determinación del peso seco: como el anterior, pero el sedimento se seca antes

de ser pesado (105oC, toda la noche), hasta peso constante. Las medidas de peso

seco suelen representar el 10-15% de los valores de peso húmedo.

Inconvenientes: método tedioso (requiere mucho tiempo) y con bastantes

errores: es difícil pesar menos de 1 mg con exactitud en las balanzas

habituales de laboratorio. 1 mg de peso seco equivale a unas 5x109

bacterias.

3. Determinación del nitrógeno total: técnica de micro-Kjeldahl.

4. Determinación de un componente característico: peptidoglucano, ADN, ARN,

proteínas, entre otros.

Métodos indirectos: se determina mediante lo que se observa, sin necesidad de una

característica especial para su visualización.

1. Medida de consumo de nutrientes o de producción de algún metabolito por

unidad de tiempo. Ejemplos: consumo de oxígeno (QO2) y consumo de

carbónico (QCO2), determinados por el respirómetro de Warburg. Producción

de ácidos.



2. Métodos turbidimétricos (ópticos). La base común de estos métodos consiste

en la medición de la cantidad de luz dispersada o transmitida a través de un

cultivo bacteriano.

3. Medición de luz transmitida:

Escala de MacFarland: Se trata de una serie de patrones de turbidez (no son claros o

transparentes como el agua) previamente calibrados. Consiste en varios tubos de

vidrio herméticamente cerrados que contienen {1% de Cl2Ba + cantidades crecientes

de H2SO4 (ácido sulfúrico) al 1%}; por lo tanto, en cada tubo se origina un precipitado

de SO4Ba, origen de la turbidez. Para cada cepa bacteriana hay que establecer la

equivalencia entre la turbidez de cada tubo y la masa o la concentración de bacterias

(en céls/ml) que genera una turbidez similar. Se trata de una serie de patrones de

turbidez previamente calibrados. Consiste en varios tubos de vidrio herméticamente

cerrados que contienen {1% de Cl2Ba + cantidades crecientes de SO4H2 al 1%}; por lo

tanto, en cada tubo se origina un precipitado de SO4Ba, origen de la turbidez. Para

cada cepa bacteriana hay que establecer la equivalencia entre la turbidez de cada

tubo y la masa o la concentración de bacterias (en céls/ml) que genera una turbidez

similar.

Espectrofotómetro: Este aparato es de uso habitual en cualquier laboratorio de

Microbiología o Bioquímica. Mide la densidad óptica (D.O.), es decir la absorbancia.

D.O. = A = -logT/100

donde T= transmitancia

Nefelómetro: Es un aparato similar al anterior, pero el dispositivo sensor está situado

en ángulo recto respecto de la dirección de la luz incidente, y lo que se mide es pues,

la luz dispersada directamente por la preparación. Posee mayor sensibilidad que el

espectrofotómetro.

1.2.5.Medida del número de individuos

Métodos directos: se mide lo que se observa a simple vista o con ayuda de equipo

especial.

1. Cámara de recuento de Petroff-Hauser: Consiste en un portaobjetos especial con una

graduación en superficie y unas medidas muy concretas:

excavación con 0.02 mm de profundidad

área de 1 mm2, dividida en un retículo de 25 cuadrados grandes

cada cuadrado grande está subdividido a su vez en 4x4 = 16 cuadrados pequeños.

O sea, la muestra se distribuye en 16X25 = 400 celdillas (cuadros pequeños).

La muestra, una vez dispensada entre el porta y el cubre, se deja reposar sobre la

plataforma del microscopio durante unos minutos, y se cuenta el número de células

en varias celdillas (normalmente en 16, equivalentes a uno de los cuadros grandes).

Se anota el número n de células observadas en esas 16 celdillas. Entonces, la

concentración celular es fácil de establecer:

n x 25 x 50 x 1000 = concentración en células/ml.



Ventajas: es un método muy rápido

Inconvenientes: sólo sirve para suspensiones relativamente concentradas (>10x106

céls./ml). Por debajo de este valor el número de células vistas en el campo del

microscopio es muy pequeño y poco significativo estadísticamente. En bacterias

móviles, hay que inmovilizarlas previamente, con una mezcla de alcohol y agua.

2. Recuento en preparaciones teñidas: Se dispone de un porta con una excavación

circular (de área At) con un volumen conocido (v). Sobre esta excavación se extiende

la muestra con asa de siembra o con micropipeta, y se fija y tiñe por algún colorante.

Se observa con un microscopio dotado de un juego de ocular y objetivo que delimitan

un área de campo (Ac). Si en dicho campo se cuentan n bacterias, la concentración de

bacterias por mililitro será: n·At/Ac· 1/v

3. Recuento proporcional de Wright: Se mezcla la suspensión bacteriana problema con

una cantidad conocida de bolitas de látex o de hematíes (células sanguíneas =

sangre). La concentración bacteriana se deduce de la proporción de bacterias y

partículas observadas en el mismo campo microscópico. Este método se emplea más

frecuentemente en Virología.

4. Contadores electrónicos de partículas (tipo Coulter): Se hace pasar una suspensión

bacteriana por un tubo capilar, entre los dos polos de una corriente eléctrica. Cada vez

que por un orificio (30 mm diámetro) pasa una partícula (p. ej., bacteria) se interrumpe

la corriente, lo cual es recogido por un dispositivo de registro electrónico, que detecta el

número y el tamaño de las partículas que van pasando. (El tamaño detectado es

función de la intensidad del pulso de voltaje al paso de la partícula). Recientemente se

ha introducido la citometría de flujo activada por fluorescencia (FACS). Es una

sofisticada modificación en la que las partículas a contar se marcan previamente con

un anticuerpo monoclonal anticuerpo homogéneo producido por una célula híbrida

producto de la fusión de un clon de linfocitos B descendiente de una sola y única célula

madre y una célula plasmática tumoralu otro ligando específico hacia alguna molécula

de superficie, unidos a su vez a un fluorocromo, una molécula que emite fluorescencia

al incidir sobre ella un haz de luz láser.

Métodos indirectos: Son métodos que miden el número de bacterias viables (que no

equivale al de totales).

1. Método del número más probable: Su fundamento estriba en la distribución de Poisson:

una distribución aleatoria de partículas en una serie de muestras iguales, en función

del número medio de partículas presentes en una suspensión (presencia y ausencia de

microorganismos).

La técnica consiste en sembrar alícuotas de la suspensión original problema sobre un

medio líquido o sólido adecuado; tras el tiempo de incubación adecuado se anota la

proporción obtenida de muestras donde no se haya dado crecimiento, P0 (x = 0).



Entonces, según la distribución de Poisson: P0= e—m y por lo tanto es fácil calcular el

valor de m: m = -lnP0

Conteo de numero más probable (NMP) para bacterias

http://www.uprm.edu/biology/profs/massol/manual/p4-nmpenumeracion.pdf

2. Recuento de viables en placa: Como esta técnica será explicada al alumno en clase, y

además la realizará en las prácticas, remitimos a las pertinentes explicaciones "en

vivo". Es una de las técnicas de recuento más usadas en la rutina del laboratorio de

Microbiología.

Precauciones:

para minimizar los errores estadísticos de muestreo (para que los resultados

san concretos y creibles), se recomienda sembrar 5 placas de cada dilución,

porque llega haber ocasiones en donde no crece nada.

hay que usar pipetas nuevas en cada dilución.

contar las placas donde existan entre 50 y 300 colonias.

3. Determinación de la proporción células viables/células totales: Si se está interesado en

conocer esa proporción se recurre a una técnica de microcultivos en cubreobjetos: hay

que seguir periódicamente la evolución del crecimiento de células individuales y

determinar la proporción de aquellas células no viables (visibles al microscopio, pero

incapaces de crecer).

4. Recuento sobre filtros de nitrocelulosa: Se usa para suspensiones diluidas de bacterias.

Se hace pasar un gran volumen de suspensión a través de una membrana de

nitrocelulosa estéril, que retiene las bacterias. Posteriormente, el filtro se deposita

sobre la superficie de un medio de cultivo sólido. Las colonias se forman sobre el filtro

y se cuentan, deduciéndose la concentración original en función del volumen de

suspensión que se hizo pasar por el filtro.

Actividad 3. Un mundo raro

Esta actividad representa uno de los mayores retos pues implica crear un mapa

conceptual (MMCC) en el cual reflejarás tu dominio de los temas anteriormente vistos, al

construirlo describirás en él las relaciones entre los conceptos de la microbiología

relacionados con las fases de crecimiento bacteriano y sus formas de medirlo, además

de la morfología bacteriana. Elaborar un mapa mental que ejemplifique la morfología

bacteriana, las fases de crecimiento bacteriano y formas de medir dicho crecimiento.



En un documento de texto o archivo de imagen plasma un mapa conceptual que

contenga las siguientes características:

El mapa conceptual debe presentar una estructura arborescente que incluya los

siguientes aspectos:

1. Concepto o idea original

2. Palabras clave

3. Conectores

4. Conectivos y palabras de conexión

5. Conceptos en diferentes niveles en este caso puedes desarrollarlo mínimo en tres

niveles

De esta manera a partir del concepto o idea de origen ocurre:

6. Desprendimiento de conceptos secundarios

7. Conectores y proposiciones.- conectores son palabras o preposiciones insertas

entre dos conceptos y son útiles para producir nuevas proposiciones o

enunciados con sentido.

8. Enlaces cruzados.- son puentes entre proposiciones dentro de la arborización.

9. Jerarquización.- es el orden en ascendente-descendente en función de la

complejidad de los conceptos o proposiciones tratados en la arborización del

MMCC.

Evidencia de aprendizaje. Mi extinción

Esta actividad implica que exteriorices en un cuerpo de ideas e información todo lo que

hasabordado en esta asignatura. Para ello enfocarás tus conocimientos en un agente

patógeno que ha traído consecuencias fatales a la especie humana, el Virus del VIH,

para lo cual investigarás algunas teorías que lo caracterizan, así como propuestas

científicas actuales para combatirlo.Como colofón incursionarás en algunas ideas que te

permitan desarrollar las propias acerca de la diferencia que existe entre un

microorganismo y un virus. Con base en lo anterior, realiza lo que a continuación se te

pide:

1. Lee los siguientes artículos:

Determinantes de la transmisión vertical del VIH en Cataluña (1997-

2001): ¿es posible su eliminación?

Infección-enfermedad por VIH/SIDA

Estrategias de eliminación del sarampión en el mundo

2. Con base en las lecturas, elabora un ensayo en un documento de texto que



contenga propuestas teóricas sobre el virus del VIH y la forma de

eliminarlo.También debes incluir la diferencia que existe entre el Virus VIH con

respecto a una bacteria.

3. Considera que tu documento debe contarcon los siguientes elementos:

Una extensión de por lo menos una cuartilla.

Nombre del tema.

Introducción, desarrollo y conclusiones.

Bibliografía y ligas de páginas web consultadas.

Contenido sin ningún signo de plagio.

Tipo de letra Arial 11 e interlineado de 1.15.

4. Guarda tu actividad con la nomenclatura MTM_U1_EA_XXYZ yenvíalaa tu

Facilitador(a) para recibir retroalimentación.

Cierre de la Unidad

Como te habrás dado cuenta, la clasificación de un microorganismo es un proceso

elaborado que toma en cuenta no solo aspectos evolutivos, anatómicos o de desarrollo, si

que también incorpora aspectos moleculares que te pueden aportar mayor conocimiento

sobre los diferentes procesos metabólicos microbianos que puedes emplear en tus

actividades diarias en la industria de la Biotecnología. Además de contar con bases

sólidas sobre filogenia, taxonomía y sistemática ahora serás capaz de profundizar en el

estudio de los microorganismos más útiles en los procesos que se llevan a cabo en el

sector donde te desarrolles y podrás elegir los microorganismos o procesos metabólicos

que estos llevan a cabo que te permitan desarrollar mejor tu trabajo.

Así mismo, cuentas con las bases para determinar los patrones de crecimiento te un

microorganismo , este proceso en particular es de vital importancia ya que la

productividad de una industria (por ejemplo la cervecera) está directamente relacionada

con el crecimiento del microorganismo que utilicen para un proceso determinado, ahora tú

tienes las bases para determinar las tasas de crecimiento de manera directa e indirecta,

esto te permitirá identificar todos los elementos que intervienen en el crecimiento de los

microorganismo y determinar acciones para mejorar este y otros procesos para obtener

resultados exitosos en tu práctica diaria.

Fuentes de consulta

Bibliografía básica

González,G. M. (2007) Microbiología ambiental. Corpus.

Pidello,A. (2011) Ecología microbiana. Corpus

Willey,J. (2009) Microbiología Mc.Graw Hill / Interamericana



Bibliografía complementaria

Solomon, P. E., Berg, R. L. y Martin, W. D. (2008). Biología. 8° ed. Editorial Mc

Graw Hill. 1338 pp.

Tórtora, G. J., Funke, B. R. y Case, C. L. (2007). Introducción a la microbiología. 9a

ed.Editorial Médica Panamericana. pp 956.

Brooks. (2011). Microbiología Médica. 25° ed. Mc Graw Hill. pp 815.

Brock, Madigan, Martinko, Parker. 2004. Biología de los microorganismos, 10 ed,

Prentice Hall

Prescott, Harley, Klein. (2004). Microbiología, McGraw-Hill Interamericana.



Unidad 2 Microbiología


La importancia de la Microbiología deriva de la necesidad biológica de estudiar los

organismos que no son visibles a simple vista, y que sólo con ayuda de un microscopio se

pueden observar, pero que su presencia en diferentes ambientes naturales o en la

industria es indispensable, ya sea participando dentro de los ciclos de incorporación de

nitrógeno, azufre y carbono, como aportando sus propiedades metabólicas dentro de

algún proceso. Una de sus características importantes es que poseen la propiedad de

adaptar su medio encontrando rápidamente las condiciones óptimas para crecer y

colonizarlugares y ambientes tan variados e inimaginables que puedan existir, como la

superficie de una prótesis ya implantada en el cuerpo de un paciente, un geiser a altas

temperaturas, aguas con alto contenido en sales, las cavidades corporales de animales

una herida, un reactor, entre muchos otros.

Propósitos

El alumno comprenderá que los microorganismos son seres diminutos, plásticos y

adaptables, capaces de crecer en números insospechados y expandirse haciendo uso de

su metabolismo tan variado y especializado; identificarán su importancia dentro del ámbito

industrial y ambiental, donde incorporará los conceptos fundamentales de microbiología,

medios de cultivo, y condiciones óptimas del crecimiento con el fin de entender el

desarrollo cualitativo de las bacterias.


Analizar el crecimiento bacteriano mediante el estudio de su fundamentación química para

determinar el tipo y medio de cultivo según los distintos criterios de análisis de

crecimiento.

Microbiología

La microbiología es una rama auxiliar de la biología dedicada al estudio de la vida

microscópica,es decir de los microorganismos de los que ya hemos hablado que

comúnmente se les suele llamar microbios; podemos encontrarlos en todas partes

(ubicuos) ya que son los más abundantes de la Tierra, El ser humano pudo darse cuenta

de su existencia y observarlos hasta la llegada del microscopio a mediados del siglo XVII.



Los primeros en visualizar la abundancia y diversidad de microorganismos a pesar de lo

rudimentario de sus instrumentos, por ejemplo, los primeros microscopios fueron Robert

Hooke y Antonie van Leeuwenhoek, observaron diferentes formas de vida microscópicas

como levaduras, algunas bacterias entre otros microorganismos presentes en el agua de

lluvia encharcada, fluidos corporales, superficies como suelos y rocas, entre otras.

Izquierda Robert Hooke y Derecha Antonie van

Leeuwenhoek

http://www.kyrene.org/staff/sreed/Scien

ce/Scientist/Webpages/2009_10

/Period%204/Leeuwenhoek_Ant

on%20van/index.htm

2.1 Definición de Microbiología

La Microbiología etimológicamente proviene delos vocablos griegosmicro que significa

pequeño, bios que significa vida y logosque quiere decir estudio o tratado; por lo tanto es

la ciencia que estudia los seres vivos muy pequeños, cuyo tamaño se encuentra por

debajo del poder resolutivo del ojo humano, por lo que se requiere el empleo del

microscopio. Abarca una enorme heterogeneidad de tipos estructurales, funcionales y

taxonómicos: desde partículas no celulares como los virus y hasta organismos celulares

tan diferentes como las bacterias, los protozoos y parte de las algas y de los hongos.

Campo de estudio de la microbiología

http://smilejud

ith.blogspot.c

om/2010/10/

microbiologia.

html

Podemos definir, pues, a los microorganismos como seres de tamaño microscópico

dotados de individualidad, con una organización biológica sencilla, y que necesitan para

su estudio una metodología propia y adecuada a sus pequeñas dimensiones. Las

características estructurales, su fisiología bioquímica, genética, taxonomía, ecología, entre

otras son aspectos del estudio de la microbiología.

http://www.kyrene.org/staff/sreed/Science/Scientist/Webpages/2009_10/Period%204/Leeuwenhoek_Anton%20van/index.htm




http://smilejudith.blogspot.com/2010/10/microbiologia.html





http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/48/17_Robert_Hooke_En







También se ocupa del estudio de las diferentes actividades microbianas y su relación con

el ser humano, ya que pueden acarrear consecuencias tanto benéficas, como

perjudiciales; por esta razón se estudian los nichos ecológicos de los correspondientes

agentes, sus modos de transmisión, los diversos aspectos de la microbiota patógena en

sus interacciones con el hospedador, los mecanismos de defensa de éste, así como los

métodos desarrollados para combatirlos y controlarlos, no olvidándose de aquellas que

reportan beneficios por medio de los procesos microbianos para la obtención de materias

primas o elaboradas, y de su modificación y mejora racional con vistas a su imbricación

en los flujos productivos de las sociedades.

La microbiotacomúnmente denominada flora nativa de un cuerpo sano (los integrantes de

esta microbiota son bacterias), son un conjunto de microorganismos que intervienen

benéficamente en los procesos vitales como la digestión de alimentos, la síntesis de

vitaminas en el intestino, protección frente a patógenos, entre otras.

A continuación se muestra un cuadro de las bacterias consideradas flora normal en

humanos y su localización anatómica:

Bacterias Piel Conjuntiva Nariz Faringe Boca Intestino

Grueso

Uretra Vagina

Staphylococcus

epidermidis

++ + ++ + ++ + ++ +

Staphylococcus

aureus

+ +/- + + + ++ +/- +

Streptococcus

mitis

- - - + ++ +/- + +

Streptococcus

salivarius

++ ++ -

Streptococcus

mutans

+ ++

Streptococcus

faecalis

+/- + ++ + +

Streptococcus

pneumoniae

+/- +/- + + +/-

Streptococcus

pyogenes

+/- +/- + + +/- +

Neisseriae + + ++ + + +

Neisseria

meningitidis

+ + ++ +

Veillonellae + +/-

B. Coliformes (E.

coli)

+/- +/- +/- + ++ + +

Proteus mirabilis +/- + + + + + +

Pseudomonas +/- +/- + +/-



aeruginosa

Haemophilus

influenzae

+/- + + +

Bacteroides + + ++ + +/-

Espiroquetas + + +

Lactobacilos + ++ + ++

Clostridios +/- ++

Clostridium

tetani

+/-

Corinebacterias ++ + ++ + + + + +

Micobacterias + +/- +/- + +

Actinomicetos + +

Micoplasmas + + + +/- +

++ = más frecuente; + = común; +/- = irregular, ocasional o

transitorio.Copyright 2011 Mama.com.mx Derechos reservados

Localización de la flora normal del cuerpo humano

http://rantes22.blogspot.com/

2011/04/la-flora-bacteriana-

intestinal-podria.html

Finalmente, la Microbiología se ocupa de todas las técnicas y metodologías destinadas al

estudio experimental, manejo y control de los microorganismos.

2.1.1. Microbiología Ambiental

La microbiología ambiental abarca el estudio de los microorganismos que habitan o

existen en ambientes naturales o artificiales. El origen de los trabajos científicos en este

campo se basa en las observaciones de Antonie van Lewenhoeck (1677). Los

microorganismos pueden existir como células aisladas o como agregados celulares. Las

células microbianas aisladas son capaces de llevar a cabo sus funciones vitales de

crecimiento, generación de energía y reproducción independiente de otras células.

http://rantes22.blogspot.com/2011/04/la-flora-bacteriana-intestinal-podria.html





Además pueden alcanzar una elevada densidad poblacional en cultivos y son más fáciles

de manipular para estudios genéticos como la manipulación de su ADN.

La microbiología, además de ser una ciencia que auxilia a la biología, es una ciencia que

proporciona herramientas para determinar la naturaleza de los procesos característicos

de la vida en los que intervienen algunos microorganismos, enfocándose en la resolución

de muchos problemas prácticos que son importantes en medicina, agricultura y la

industria.

La fertilidad de los suelosdepende en gran medida de los procesos que algunos

microorganismos llevan a cabo, por entre ellos la fijación biológica del nitrógeno

atmosférico, este proceso consistente en la reducción de N2(nitrógeno molecular) a

NH4+(amonio) a cargo de la enzima nitrogenasa, es después de la fotosíntesis, la ruta

metabólica más importante para el mantenimiento de la vida en la Biosfera.

Curiosamente, este proceso crucial sólo puede ser llevado a cabo por unos pocos

procariotas; los microorganismos fijadores de nitrógeno no constituyen un grupo

taxonómico homogéneo, la única característica que comparten es la presencia de la

enzima nitrogenasa en sus procesos metabólicos, dichas bacterias comprenden

organismos fototrofos, como bacterias pertenecientes a la familia Rhodospirillaceae,

Clorobiaceae y Cianobacteriae; organismos quimioautotrofos, como bacterias de los

géneros Thiobacillus, Xanthobacter y Desulfovibrio y organismos heterotrofos como las

bacterias petenecientes a la familia Frankiaceae, al grupo Rhizobiaceae y a los géneros

Azotobacter, Enterobacter, Klebsiella y Clostridium.

Ciclo de nitrógeno donde intervienen las bacterias

http://www.porquebiotecn

ologia.com.ar/educacion/

cuaderno/ec_24.asp?cua

derno=24

http://www.porquebiotecnologia.com.ar/educacion/cuaderno/ec_24.asp?cuaderno=24






Estos organismos pueden realizar la fijación biológica de

nitrógenoindependientemente o estableciendo relaciones simbióticas con otros

organismos; estas formas simbióticas son entre las rizobiáceas y las leguminosas,

que antiguamente eran aprovechadas para la renovación de los suelos mediante la

práctica de la rotación de cultivos.

Ubicación de las bacterias fijadoras de nitrógeno

http://www.porq

uebiotecnologia.

com.ar/educacio

n/cuaderno/ec_2

4.asp?cuaderno

=24

2.1.2. Microbiología Industrial

A la Microbiología Industrial también se le ha denominado biotecnología microbianase

puede definir como el ámbito de la microbiología orientado a la producción de elementos

de interés industrial mediante procesos en los cuales intervenga, en algún paso, un

microorganismo.

Por ejemplo, la producción de: alimentos (fermentación del pan o cerveza) y suplementos

dietéticos (como los cultivos de algas, vitaminas o aminoácidos), biopolímeros, como el

xantano, alginato, celulosa, ácido hialurónico, polihidroxialcanatos;3biorremediación de

entornos contaminados4o tratamiento de desechos;5así como la producción de principios

activos de interés en medicina, como la insulina y hormona del crecimiento o de

sustancias implicadas en el diagnóstico.

La microbiología industrial es tan antigua como la manipulación de alimentos fermentados

como el vino, pan o yogur. No obstante, durante el siglo XX su aplicación se diversificó

con el ánimo de generar un gran número de compuestos químicos complejos de forma

más sencilla y barata que mediante síntesis orgánica; este hecho se debe a la enorme

versatilidad metabólica de los microorganismos que, frecuentemente, son capaces de

producir los compuestos deseados o sus precursores. Por ejemplo, la microbiología

industrial ha sido clave en la producción de penicilinas, naturales, como la penicilina G

(esto es, producidas de forma totalmente microbiológica) o semisintéticas, como la

meticilina, que requieren la purificación de un intermediario que luego ha de modificarse







http://es.wikipedia.org/wiki/Microbiolog%C3%ADa_industrial#cite_note-RehmBHA-2

http://es.wikipedia.org/wiki/Microbiolog%C3%ADa_industrial#cite_note-Diaz-3

http://es.wikipedia.org/wiki/Microbiolog%C3%ADa_industrial#cite_note-Watanabe-4



química o enzimáticamente. Finalmente, la tecnología del ADN recombinante ha

permitido, con un enfoque de ingeniería genética, diversificar aún más la disciplina,

llegando a producirse proteínas humanas mediante microorganismos transformados con

genes humanos. 8

Ámbito industrial de la microbiología

http://luisita28.blogspot.com/,

http://sociologiarural.skyrock.c

om/,

En la industria de los lácteos, frecuentemente se utilizan bacterias de tipo Gram (+)

anaerobias, se caracterizan por una gran producción de acido láctico, se incluyen los

géneros Lactobacillus,Streptococcus,Leuconostoc y Pediococcus. Por ejemplo la

acidificación de la leche llevada a cabo por Streptococcus lactis y cremoris, la

producción del yogurt y quesos de pasta cocida Steptococcus thermophilus.

Lactobacillus casei Shirotay algunos productos lácteos

Obtenida de: www.sciencephotolibrary.com

http://www.sciencep

hoto.com/search?su

btype=keywords&se

archstring=lactobacill

us&oldsearchstring=

bacterias&matchtype

=&sort_results=&me

dia_type=images&lic

ense=both&channel

=sc

Actividad 1. Con melón o con sandía

En esta actividad compararás entre los diferentes ámbitos de estudios de la

microbiología en las ramas de la microbiología ambiental e industrial.

1.- De las diferentes ramas de la microbiología realiza un cuadro comparativo haciendo

énfasis en la importancia de cada rama.

2.- Escoge un ejemplo de aplicación de cada una de las ramas de la microbiología y

menciona que pasaría si no se llevase a cabo tal proceso.

3.- Apoya tu trabajo con imágenes y sé cuidadoso con la ortografía

http://es.wikipedia.org/wiki/Microbiolog%C3%ADa_industrial#cite_note-crueger-7

http://luisita28.blogspot.com/

http://sociologiarural.skyrock.com/

http://sociologiarural.skyrock.com/

http://www.sciencephoto.com/search?subtype=keywords&searchstring=lactobacillus&oldsearchstring=bacterias&matchtype=&sort_results=&media_type=images&license=both&channel=sc










http://4.bp.blogspot.com/_ZT2eyJ14N7U/SsPq2Sm11lI/AAAAAAAAACw/WmBkoojMzPM/s1600-h/farmaceut

http://www.sciencephoto.com/media/122













4.- Guarda tu documento con la nomenclatura MTM_U2_A1_XXYZ y envíalo a tu

facilitador (a) mediante la sección de tareas.


contenidos, ya que tu facilitador (a) puede detectar esta situación sin dificultad; tu

formación exige que todo producto o tarea que reportes sea totalmente original y propio

de tu iniciativa y creatividad, con el fin de que en lo sucesivo esta actitud se proyecte

directamente en tu práctica profesional.

2.2. Crecimiento microbiano

En un sistema biológico se define al crecimiento como el aumento ordenado de las

estructuras y los constituyentes celulares de un organismo; por ejemplo cuando se

siembran microorganismos en un medio de cultivo apropiado, los mismos comienzan a

dividirse activamente empleando los nutrientes que le aporta el medio de cultivo para

"fabricar" nuevos microorganismos. Este proceso continúa hasta que algún nutriente del

medio de cultivo se agota (sustrato limitante) y el crecimiento se detiene. El aumento de la

masa celular producido por acumulación de productos de reserva no constituyen

crecimiento.

Visualizacion del crecimiento en caja petri y en el microscopio

http://graficas.explora.cl/

otros/biotec/lacto.html

2.2.1. Crecimiento Individual

Consiste en el aumento del tamaño y peso de las células que precede a la división celular.

Esta división implica también un aumento en el número de células (proliferación de la

población). Uno de los procesos que comúnmente experimentan las bacterias para

dividirse es la fisión binaria, a través de la cual una célula madre al alcanzar un

determinado volumen se divide dando dos células hijas. El proceso de fisión binaria

consiste en la autoduplicación del material hereditario seguido de la repartición en las dos

células hijas, las que se separan por estrangulamiento de la membrana celular y

formación de la pared celular. Podemos referirnos mas específicamente al crecimiento

individual cuando realizamos el famoso experimento de germinar una semilla de frijol o de

maíz, al cabo de unos cuantos días observamos que comienzan a brotar las partes que

van a conformar una planta madura.

http://graficas.explora.cl/otros/biotec/lacto.html

http://graficas.explora.cl/otros/biotec/lacto.html



División celular de una bacteria mediante el proceso de fisión

binaria

http://es.wikipedia.org/wiki/

Archivo:Binary_fission_es.

svg

http://www.unavarra.es/ge

nmic/microgral/Tema%200

2.-

kj%20Cultivo%20de%20mi

croorganismos.pdf

2.2.2. Crecimiento Poblacional

Es un crecimiento respecto al número de células (proliferación de la población). Se

conoce como tiempo de duplicación generacional al tiempo en que tarda una población en

duplicar su número. Los tiempos de duplicación varían según el microorganismo del que

se trate. Por ejemplo, para obtener la primera generación de Eschericha coli (bacteria

causante de infecciones intestinales) tarda en promedio12.5 min., Rhizobium meliloti

(bacteria que fija nitrógeno atmosférico) 1.8 hr y Nitrobacter sp (bacterias que fijan

nitrógeno atmosférico) aprox. 20 hr.

Las poblaciones microbianas raramente mantienen un crecimiento exponencial

prolongado. Si ello ocurriera en poco tiempo la tierra estaría cubierta de una masa

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Binary_fission_es.svg



http://www.unavarra.es/genmic/microgral/Tema%2002.-%20kj%20Cultivo%20de%20microorganismos.pdf





http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Binary_fiss

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Binary_fiss



microbiana mayor que la de la tierra misma. El crecimiento está normalmente limitado por

la disponibilidad de nutrientes y por la acumulación de productos del propio metabolismo

microbiano que en altas concentraciones resultan tóxicos para la población.

2.3. Cultivo de Microorganismos

Un medio de cultivo, es un recurso que sirve para lograr la multiplicación de

microorganismostales como bacterias, hongos y parásitos en el laboratorio, la finalidad de

un medio de cultivo es proporcionar el ambiente óptimo para favorecer el crecimiento del

microorganismo deseado.

Los cultivos son empleados en los campos de la medicina humana y veterinaria como

métodosde propagación para el estudio de las bacterias y otros microorganismos que

causan enfermedades. Por ejemplo nuestras manos que están en continuo contacto con

diversas superficies que contienen un sinfín de microorganismos, por eso se recomienda

lavarse antes de cada alimento y después de ir al baño.

Para que las bacterias crezcan adecuadamente en un medio de cultivo artificial debe

reunir una serie de condiciones como son: temperatura óptima ajustada a las necesidades

particlares del microorganismo, al igual que la humedad y presión de oxígeno, así como

un grado correcto de acidez o alcalinidad. Un medio de cultivo debe contener los

nutrientes y factores de crecimiento necesarios y debe estar exento de todo

microorganismo contaminante.

Se recomienda por ejemplo lavarse las manos con frecuencia para evitar que la piel

adquiera características ideales para alojar microorganismos que puedan causar algún

daño.

Medio muy óptimo el que crecen

bacterias

http://cienciaslacoma.blogspot.com/2010/09/mi

croorganismos-en-nuestras-manos.html

2.3.1. Tipos de Cultivo

Un medio de cultivo para bacterias, es una mezcla de sustancias que permiten el

crecimiento de las bacterias en el laboratorio. Un microorganismo se puede cultivar o

sembrar en medio líquido o en medio sólido. Los medios de cultivo deben estar

enriquecidos con distintos nutrientes que van, desde carbohidratos simples (azúcares),

http://cienciaslacoma.blogspot.com/2010/09/microorganismos-en-nuestras-manos.html

http://cienciaslacoma.blogspot.com/2010/09/microorganismos-en-nuestras-manos.html

http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSRCTI_GGUe0W28JdKbSC12fOMoYG85NfdIeOHBPR5DvtWkMk0&t=1&usg=___-2oirBgUmObcJ4o15

http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSRCTI_GGUe0W28JdKbSC12fOMoYG85NfdIeOHBPR5DvtWkMk0&t=1&usg=___-2oirBgUmObcJ4o15



proteínas, lípidos (grasas) hasta sustancias complejas como la sangre o el extracto de

caldo de carne, así como los requerimientos que nosotros necesitamos para crecer. Para

aislar o purificar una especie bacteriana a partir de una muestra formada por muchos tipos

de bacterias, se siembra en un medio de cultivo sólido donde las células que se

multiplican no cambian de localización; tras muchos ciclos reproductivos, cada bacteria

individual genera por escisión binaria una colonia macroscópica compuesta por decenas

de millones de células similares a la original. Si esta colonia individual se siembra a su vez

en un nuevo medio crecerá como cultivo puro de un solo tipo de bacteria.

Izquierda medio de cultivo

sólido y derecha medio de

cultivo liquido.

http://es.wikipedia.org/wiki/Cultivo_(microbiolog%C3%ADa)

Se pueden clasificar según sus características físicas en: sólidos, semisólidos y líquidos.

La diferencia es sólo la cantidad de una sustancia que llevan para solidificar (agar):

Líquidos: se preparan todos los constituyentes en una disolución acuosa (agua

destilada). Ya disueltos, se reparten en matraces o tubos de ensayo que tapamos

y esterilizamos con calor,proporcionan nutrientes a las bacterias y, además, es

más fácil determinar sustancias producidas por las bacterias porque es más fácil

purificar sustancias en medio líquido. Por ejemplo el medio de cultivo líquido de

cerebro corazón infusión es apto para el crecimiento de bacterias aerobias y

anaerobias como los estreptococos y neumococos.

Forma de esquematizar un medio de cultivo

líquido

http://www.google.com.m

x/imgres?q=cultivos+bact

erianos+en+tubos+de+en

saye&um=1&hl=es&biw=

1280&bih=593&tbm=isch

&tbnid=51jS9cBFRnSynM

:&imgrefurl= y

http://www.slideshare.net/

breid/pruebas-

bioqumicas-y-medios-de-

cultivo-en-bacterias

http://es.wikipedia.org/wiki/Cultivo_(microbiolog%C3%ADa)

http://www.google.com.mx/imgres?q=cultivos+bacterianos+en+tubos+de+ensaye&um=1&hl=es&biw=1280&bih=593&tbm=isch&tbnid=51jS9cBFRnSynM:&imgrefurl=http://www.scielo.org.ve/scielo.php%3Fpid%3DS0001-63652007000200007%26script%3Dsci_arttext&docid=fEK_VkM7c8Ty6M&imgurl=http://www.scielo.org.ve/img/fbpe/aov/v45n2/art07fig3.jpg&w=300&h=224&ei=c7mlTr-4FKOnsQK91rnFBQ&zoom=1







http://www.slideshare.net/breid/pruebas-bioqumicas-y-medios-de-cultivo-en-bacterias




http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Microbial_cultures_





Sólidos: Se procede del mismo modo que con los medios líquidos, pero, al disolver en

agua destilada, añadimos de 15 a 20 g/l de agar. Lo esterilizamos y lo depositamos en

placas o cajas petri cuando está a unos 60 °C y cuando alcance los 50 °C ya serán

sólidos. El agar nutritivo es utilizado como medio de cultivo sólido general para

obtener el crecimiento de bacterias con pocas exigencias nutritivas, otro medio el agar

Mac Conkey que se utiliza para el crecimiento d bacilos Gram negativos.

Forma de esquematizar un medio

de cultivo sólido

http://www.stockphotos.mx/image.php?img_id=4

367343&img_type=1

Semisólidos: su apariencia es de gel. Sólo llevan 5 g/l de agar, se utilizan poco,

por ejemplo para determinar la movilidad bacteriana. Si se hace una siembra y la

bacteria es inmóvil, la bacteria crecerá en la cara interna del tubo donde hicimos la

siembra, pero si la bacteria es móvil crecerá alrededor de ese tubo.

Actividad 2. Buen provecho.

Esta actividad es un gran reto ya que implica crear un mapa conceptual (MMCC) en el

cual reflejarás tu dominio del tema anterior, al construirlo describirás en el las relaciones

entre los tipos de medios de cultivo y su aplicación en el ámbito microbiológico.





1.- concepto o idea original

2.- palabras clave

3.- conectores

4.- conectivos y palabras de conexión

5.- conceptos en diferentes niveles en este caso puedes desarrollarlo mínimo en tres

niveles


1.- desprendimiento de conceptos secundarios

2.- conectores y proposiciones.- conectores son palabras o preposiciones insertas entre

dos conceptos y son útiles para producir nuevas proposiciones o enunciados con sentido

3.- enlaces cruzados.- son puentes entre proposiciones dentro de la arborización

http://www.stockphotos.mx/image.php?img_id=4367343&img_type=1

http://www.stockphotos.mx/image.php?img_id=4367343&img_type=1

http://www.stockphotos.mx/download.php?img_id=4367343&



4.- Jerarquización.- es el orden en ascendente-descendente en función de la complejidad

de los conceptos o proposiciones tratados en la arborización del MMCC.

El agar es un polisacárido obtenido de la pared celular de varias especies de algas rojas

de los géneros Gelidium, Euchema y Gracilaria, la palabra agar viene del malayo agar-

agar, que significa jalea; es un elemento solidificante empleado frecuentemente para la

preparación de medios de cultivo. Se licúa completamente a la temperatura del agua

hirviendo y se solidifica al enfriarse, no tiene efecto sobre el crecimiento de las bacterias y

no es atacado por aquellas que crecen en él.

Agar

http://www.slideshare.net/breid/pruebas-

bioqumicas-y-medios-de-cultivo-en-

bacterias

La Gelatina es otro agente solidificante pero se emplea mucho menos ya que bastantes

bacterias provocan su licuación.

Los medios de cultivo deben contener agua (H2O), carbono (C), nitrógeno (N), azufre (S),

fósforo (P), calcio (Ca), sodio (Na), magnesio (Mg), molibdeno (Mo), cobre (Cu) y zinc

(Zn); es decir como si quisiéramos preparar un pastel necesitamos, leche, harina, huevo,

mantequilla, saborizantes; entre otros, si alguno de estos faltara el paste no se podría

terminar. Lo mismo sucede con los medios de cultivo, si falta algún nutriente no podrá

propiciar el crecimiento de los microorganismos.

Ingredientes que debe contener un medio:

http://www.slideshare.net/guested7523/cre

cimiento-microbiano

En los diferentes medios de cultivo se encuentran numerosos materiales de

enriquecimiento como hidratos de carbono, suero, sangre completa, bilis, etc. Los hidratos

de Carbono se adicionan por dos motivos fundamentales: para incrementar el valor

nutritivo del medio y para detectar reacciones de fermentación de los microorganismos




http://www.slideshare.net/guested7523/crecimiento-microbiano

http://www.slideshare.net/guested7523/crecimiento-microbiano



que ayuden a identificarlos. El suero y la sangre completa se añaden para promover el

crecimiento de los microorganismos menos resistentes.

El oxígeno, como constituyente del agua, es esencial para todos los organismos. Sin

embargo, el oxígeno molecular es requerido de diferentes maneras por los

microorganismos.

Microorganismos aerobios: Requieren de manera obligada del oxígeno necesariamente

para llevar a cabo su metabolismo. Existen dos grupos los organismos aerobios estrictos

que requieren oxígeno en concentraciones similares a la atmosférica (20%) y los aerobios

microaerófilos que requieren oxígeno en concentraciones inferiores a las de la atmósfera

(5-10%).

Microorganismos anaerobios: son aquellos organismos que no requieren de oxígeno para

llevar a cabo sus funciones metabólicas, pudiendo ser de tres tipos: anaerobios

facultativos aquellos que crecen en ausencia y en presencia de oxígeno pero crecen

mejor con oxígeno, anaerobios estrictos aquellos que no solo no requieren oxígeno, sino

que su presencia los destruye y los anaerobios aerotolerantes son aquellos que no

requieren oxígeno pero lo toleran; no mueren en su presencia.

Medios de Cultivo: en función de su composición, distinguimos dos grupos de medios de

cultivo:

Medios sintéticos o definidos: aquellos que contienen cantidades precisas de

sustancias orgánicas e inorgánicas puras disueltas en agua destilada.

Medios complejos o indefinidos: contienen sustancias altamente nutritivas, pero de

composición indefinida. Suelen llevar sustancias como extractos de carne,

peptona, extractos de levadura, bovril; la ventaja de este medio de cultivo es que

contiene muchos factores de crecimiento, por lo que podemos cultivar en él gran

número de microorganismos. El inconveniente es que no conocemos lo que el

microorganismo está consumiendo,ejemplos: Caldo nutritivo: extracto de carne +

peptona + agua, Agar nutritivo: extracto de carne + peptona + agua + agar.

Clasificación de los medios de cultivo

Generales: son medios que requieren contenidos mínimos de C, N, S, P, energía,

oligoelementos, pH adecuado.

Enriquecidos: se le llama así porque algunos microorganismos no son capaces de

desarrollarse en medios de cultivo generales; para lograrlo es necesario enriquecerlo

con sustancias nutritivas como la sangre, el suero, extractos de tejidos animales, tales

medios son enriquecidos, y los microorganismos que crecen en ellos son



microoorganismos exigentes o fastidiosos; un ejemplo de este tipo de medio de cultivo

es el de agar-sangre.

Selectivos: aquellos que contienen uno o varios compuestos que inhiben el

crecimiento de un determinado tipo de microorganismos y no afectan a otros tipos; por

ejemplo el cristal violeta inhibe las Gram +. Otra manera es modificar la fuente de

carbono; si sustituimos la glucosa por maltosa, seleccionamos aquellos

microorganismos capaces de digerirla.

Diferenciales: son medios que contienen distintos compuestos químicos o indicadores

sobre los que determinados microorganismos adquiere coloraciones específicas o

reaccionan de una manera determinada. Ejemplo: Agar levine tiene colorantes

especiales (eosina y azul de metileno) que nos permiten diferenciar a las colonias que

viven en el medio. Escherichia coli forma colonias de color verde claro, mientras que

E. enterobacter forma colonias de color rosa salmón.

De transporte: su única función es mantener vivas a las bacterias desde la toma de la

muestra hasta su llegada al laboratorio. Les proporciona humedad (agar) y elimina los

productos tóxicos (carbono activo).

Actividad 3.Tú eres para mí

Discute acerca de la relación de las condiciones naturales en donde se desarrollan los

microorganismos (microambiente) en relación con los medios de cultivo.

Ejemplo: Agar sanguis. Imita algunas de las condiciones microambientales presentes

dentro del torrente sanguíneo.

De acuerdo a los temas vistos en clase discute porque son importantes tener una serie

de condiciones ambientales óptimas para la preparación de medios de cultivo, menciona

que pasaría si se modificara una de tales condiciones.

Medios de Cultivo de uso Habitual

Existen un sinfín de medios de cultivo, la mayoría de ellos son específicos para que

crezca una bacteria en común, los más importantes se enuncian en la siguiente tabla:

Caldo común Agar-hígado Medio SIM

Caldo de extracto de carne

bovina

Agar-patata glicerinado Medio cerebral de Hibler

Caldo exento de azúcares Medio biliado-verde brillante Medio al huevo de Dorset

Agar Tiosulfato, Citrato, Sales

de bilis, Sacarosa (TCBS)

Agar eosina azul de metileno

(EMB)

Medio al suero hemático de

Loeffler

Prueba de Voges-Proskauer Agar verde brillante Agar huevo glicerinado

Caldo Suero Caldo formiato-ricinoleato Medio de Lowenstein-Jensen



Agua-suero de Hiss Agar-desoxicolato Medio sintético de Dorset

Solución Dunham Caldo base tetrationato Agar-sangre-glucosa-cistina

Caldo triptósa fosfatado Agar citrato de Simmons Medio #110 para estafilococos

Leche Caldo urea Agar Bacto-Middlebrook 7H10

Caldo de enriquecimiento para

PPLO

Medio para la producción de

toxina por estafilococos

Agar Bacto-Middlebrook OADC

Enrichment

Agar-nutritivo Agar SS (Salmonella-Shigella) Agar oleico base Bacto-Dubos

Agar-suero Agar-urea base Agar de endo

Agar-sangre Medio descarboxilasa base Medio al tioglicolato

Medio de Edwards Agar fenilalanina Patata

Agar-sangre violeta-azida-

sódica

Agar nitrato Otros medios vegetales

Medio CIN para Yersinia Agar acetato de plomo Agar soya tripticasa

Agar-chocolate Agar hierro de Kliger Agar marino Zobell

Agar cetrimida Gelatina nutritiva Agar Mac Conkey

Caldo con carbohidratos Agar Mueller-Hinton Medio Campy

A continuación se enuncian características de algunos medios:

Agar Eosina y Azul de Metileno (EMB)

Es un medio utilizado para el aislamiento y diferenciación de bacilosentéricos Gram

negativos. Este medio también es conocido como Agar EMB por sus siglas en inglés.

Permite la diferenciación de las colonias fermentadoras de lactosa de las no

fermentadoras. Lasacarosa está incluida en el medio para detectar a los miembros del

grupo coliforme que fermentan más rápidamente la sacarosa que la lactosa.

El envase donde viene el medio de cultivo contiene Digerido Pancreático de Gelatina 10.0

g/L, Lactosa 5.0 g/L, Sacarosa 5.0 g/L, Fosfato Dipotásico 2.0 g/L, EosinaY 0.4 g/L, Azul

de Metileno 0.065 g/L, Agar Bacteriológico 15.0 g/L a un pH de 7.2± 0.2.

Se prepara suspendiendo 36 g del medio en un litro de agua purificada, calentar con

agitación suave hasta su completadisolución y hervir durante un minuto. Esterilizar en

autoclave a 121°C (15 libras de presión) durante 15 minutos. Dejar enfriar a una

temperatura entre 45-50°C y vaciar en placas de Petri estériles, recolectar las muestras y

sembrarlas tan pronto lleguen al laboratorio, sembrar las placas por estría, incubar las

placas a 35- 37°C durante 18 a 24 horas y observar el crecimiento.

Las colonias de Salmonella y Shigella son translúcidas, de color ámbar o incoloras. Los

coliformes queutilizan la lactosa y/o sacarosa producen colonias de color azul a negro con

centros obscuros y brillometálico. Otros coliformes como Enterobacter presentan colonias

mucosas de color rosa. Las cepas deEnterococcus faecalis son parcialmente inhibidas.



Medio de cultivo Agar EMB y colonias bacterianas de

Enterobacter aerogenes

http://www.instrumentalm

edico.com/productos/me

dios-de-cultivo-

deshidratados/agar-

eosina-azul-metileno-

emb-levine-

500ghttp://archive.microb

elibrary.org/ASMOnly/det

ails.asp?id=2553&Lang

Agar Mueller Hinton:

Es un medio utilizado para realizar las pruebas de susceptibilidad antimicrobiana

enmicroorganismos aeróbicos por el método de Bauer-Kirby. Este medio también es

conocido como AgarM-H. Se llevan a cabo pruebas desusceptibilidad a antibióticos, con

este medio se han llevado a cabo una gran cantidad de estudios sobre

susceptibilidad antimicrobiana.

En este medio la infusión de carne y la peptona de caseína proveen la fuente de

nitrógeno, vitaminas,carbón y aminoácidos. El almidón es agregado para absorber

cualquier metabolito tóxico y el agar esadicionado como agente solidificante. Contiene

infusión de carne 300.0 g/L, almidón. 1.5 g/L, peptona de caseína H 17.5 g/L, agar

bacteriológico 17.0 g/L a un pH de 7.4 ± 0.2.

Agitación suave hasta su completadisolución y hervir durante un minuto, esterilizar en

autoclave a 121°C (15 libras de presión) durante 15minutos. Dejar enfriar a una

temperatura entre 45-50 °C y vaciar en placas de Petri estériles. Para obtenerdesarrollo

de Neisseria enfriar el medio a 45-50 °C y agregar sangre de borrego desfibrinada estéril

al 5%calentada a 80 °C. Para realizar pruebas de oxacilina y meticilina con estafilococcos

el medio deberá sersuplementado con 2% de cloruro de sodio.

¡Error! Referencia de hipervínculo no válida.

Editar de la web

http://www.azuld

iagnosticdb.com

/upload/index.ph

p?route=product

/product&produc

t_id=1366 y

http://atlas.med

micro.info/index.

php?jazyk=en&s

http://www.instrumentalmedico.com/productos/medios-de-cultivo-deshidratados/agar-eosina-azul-metileno-emb-levine-500g








http://archive.microbelibrary.org/ASMOnly/details.asp?id=2553&Lang

http://archive.microbelibrary.org/ASMOnly/details.asp?id=2553&Lang

http://www.azuldiagnosticdb.com/upload/index.php?route=product/product&product_id=1366






http://atlas.medmicro.info/index.php?jazyk=en&sekce=1&podsekce=8



http://www.instrumentalmedico.com/wp-content/uploads/2011/08/C





Agar Mueller-Hinton y una colonia de Pseudomonas aeruginoses ekce=1&podsek

ce=8

Caldo nutritivo:

Medio de cultivo utilizado para propósitos generales, para el desarrollo de

microorganismos con escasos requerimientos nutricionales. Su uso está descripto en

muchos procedimientos para el análisis de alimentos, aguas y otros materiales de

importancia sanitaria.

Medio no selectivo, contiene pluripeptona y extracto bacteriano. Puede ser utilizado

además, como pre-enriquecimiento en la búsqueda de Salmonella spp. a partir de

alimentos, ya que permite recuperar células de carne que constituyen la fuente de

carbono y nitrógeno necesarias para el adecuado desarrollo dañadas, diluir metabolitos

tóxicos y sustancias inhibitorias. Contiene pluripeptona 5.0g/L y extracto de carne 3.0g/L a

pH final: 6.9 ± 0.2. Se prepara empleando 8 g de polvo por cada litro de agua destilada,

calentar hasta disolver, distribuir y esterilizar en autoclave 118-121 °C durante 15 minutos,

dejar enfriar y sembrar los microorganismos por inoculación directa incubándose después

en aerobiosis a 35-37°C durante 24 horas.

Envase de medio de cultivo de caldo nutritivo

http://www.jampar.com.pe/product/detalle/

013010079.html

Agar Hierro de Kliger:

Es un medio que se emplea para la diferenciación de cultivos puros de bacilos

Gramnegativos con base en su capacidad para fermentar la dextrosa y la lactosa y la

producción de sulfuro dehidrógeno. Presenta extracto de levadura y peptonas que fungen

como fuentes de nitrógeno, vitaminas y minerales, el sulfato férrico y el tiosulfato son

indicadores de la producción desulfuro de hidrógeno.



http://www.jampar.com.pe/product/detalle/013010079.html

http://www.jampar.com.pe/product/detalle/013010079.html



También tiene cloruro de sodio que ayuda a mantener la presión osmótica. Funciona

comoagente solidificante. Contiene una mezcla de peptonas 20g/L, cloruro de sodio

5.0g/L, lactosa 10.0g/L, tiosulfato de sodio 0.5g/L, dextrosa 1.0g/L, citrato de hierro y

amonio 0.5g/L, rojo de fenol 0.025g/L, agar bacteriológico 15.0g/L, a un pH de 7.4 ± 0.2

El método de preparación del medio, es suspender 52 g del medio en un litro de agua

destilada, calentar con agitación suave hasta su completadisolución y hervir durante un

minuto, dispensar en tubos de vidrio, tapar y esterilizar en autoclave a121°C (15 libras de

presión) durante 15 minutos, dejar enfriar en posición inclinada, el color del medio

preparado es rojo y se suele colocar en tubos para la siembra de microorganismos.

Posteriormente para la siembra tomar una colonia bien aislada a partir de un medio sólido,

inocular los tubos inicialmente por picadura en el fondo del tubo (de 3 a 5 mm) y

posteriormentepor estría en la superficie, incubar los tubos con las tapas flojas a 35- 37°C

durante 18 a 48 horas, leer los tubos para la producción de ácido en el fondo y la

superficie, así como la producción degas y sulfuro de hidrógeno.

Los resultados se leen una superficie alcalina y un fondo ácido (rojo/amarillo) indica

fermentación solo de la dextrosa, una superficie y fondo ácido (amarillo/amarillo) indica la

fermentación de dextrosa y lactosa, una superficie y fondo alcalino (rojo/rojo) indica que

no hubo fermentación de ninguno de los carbohidratos, la presencia de burbujas o

fracturas en el medio indica la producción de gas, la presencia de un precipitado negro

indica la producción de sulfuro de hidrógeno.

Formas en las que se visualizan resultados de la

siembra de microorganismos en agar Hierro de kliger

http://www.slideshare.net/roberch

avez/medios-de-cultivo-y-

pruebas-bioquimica-presentation

http://www.slideshare.net/roberchavez/medios-de-cultivo-y-pruebas-bioquimica-presentation





Caldo triptosa fosfatado:

Medio que sirve para propósitos generales, útil para el cultivo de bacterias

nutricionalmente exigentes, especialmente Streptococcus spp., a partir de diversas

muestras. En el medio de cultivo, la tripteína aporta los nutrientes necesarios para el

adecuado desarrollo de microorganismos. La glucosa es el hidrato de carbono

fermentable. El cloruro de sodio mantiene el balance osmótico, y el fosfato disódico otorga

capacidad buffer.Este medio de cultivo, es utilizado para el crecimiento de bacterias

nutricionalmente exigentes. También puede agregarse como adyuvante a cultivos

celulares, y permite el agregado de agar, sangre o acida sódica para ser utilizado en

determinados propósitos. Contiene triptosa 20 g/L, glucosa 2.0 g/L, cloruro de sodio 5.0

g/L, fosfato disódico 2.5 g/L a un pH 7.3 ± 0.2. Se siembra directamente, a partir del

material de estudio, incubándose en aerobiosis, a 35-37 ºC, durante 18-24 horas.

Agar Salmonella-Shigella:

También conocido como Agar SS, es utilizado para el aislamiento de especiesde

Salmonella y Shigella a partir de muestras clínicas y de alimentos.El Agar Salmonella

Shigela tiene un desempeño superior a otros medios para el aislamiento de especies

deSalmonella y Shigella.

En este medio las sales biliares #3.3 y el verde brillante actúan como inhibidores de

bacilos Grampositivos, de la mayoría de bacilos coliformes y del swarming en Proteus

spp., mientras que permiten elcrecimiento de Salmonella spp. El tiosulfato de sodio y el

citrato férico permiten la detección de laproducción de H2S (sulfuro de hidrógeno). La

lactosa proporciona la fuente de carbohidratos, el rojo neutro y el verde brillanteactúan

como indicadores de pH y el agar es agregado como agente solidificante, actúa a un pH

de 7.0 ± 0.2°C

Para prepararlo se suspenden 60 g del medio en un litro de agua destilada, calentar con

agitación suave hasta su completadisolución y hervir durante un minuto, enfriar a una

temperatura entre 45-50 °C y vaciar en placas Petriestériles. No esterilizar en autoclave.

Para la siembra se recolectan las muestras en contenedores estériles o con hisopos

estériles transportados en unmedio de transporte, sembrar las muestras por el método de

la estría para obtener colonias aisladas, incubar las placas a 35-37 °C durante 24 a 48

horas y examinar el crecimiento.

Algunas cepas de Shigella spp. son inhibidas en este medio por lo que es recomendable

utilizarmedios adicionales.Las enterobacterias pueden ser diferenciadas en base a su

capacidad de fermentar la lactosa. Lasespecies de Salmonella y Shigella son no

fermentadoras de la lactosa y forman colonias incoloras en elAgar SS.



Las especies de Salmonella que son productoras de sulfuro de hidrógeno desarrollan

colonias concentro obscuro. Los coliformes son parcialmente inhibidos. E. Coli produce

colonias de color rosa a rojo y puedenpresentar una zona de precipitado. Las colonias de

Enterobacter aerogenes son cremosas de color rosa.Citrobacter y Proteus spp. Pueden

crecer produciendo colonias con centros de color gris o negro debido ala producción de

H2S. Enterobacter faecalis es parcialmente inhibido presentando colonias incoloras.

Medio de cultivo Agar SS y micrografía electrónica de colonias

bacterianas de Salmonella spp.

Como se preparan los medios

Los medios de cultivo, siempre deben prepararse utilizando agua destilada (salvo el

Marino). Es necesario ajustar siempre el pH. Todos los utensilios deben estar

perfectamente limpios. Todos los medios deben esterilizarse.

Los medios se preparan en matraces cónicos con tapa. Se pesa la cantidad de medio

requerida, se disuelve o suspende en el agua. Se ajusta el pH. Se esteriliza a 121°C por

20 min. Se espera a que enfrié (42°C) Servir 20 ml aprox. en cada caja de Petri en un

área estéril para evitar contaminación de los medios; de preferencia limpiar el área con

alcohol y tener cerca un mechero.

Pasos para elaborar un medio de cultivo en cajas petri y en tubos

http://ocwus.us.es

/produccion-

vegetal/sanidad-

vegetal/tema_22/

page_09.htm

http://ocwus.us.es/produccion-vegetal/sanidad-vegetal/tema_22/page_09.htm





http://www.azuldiagnosticdb.com/upload/image/cache/data/013-5





Esterilización

– Húmeda, autoclave (como una olla de presión).

– Seca, horno

– Gaseosa: óxido etileno, formaldehido o peróxido (H2O2).

– Filtración: membranas de 0.45 y 0.22 μm.

Autoclaves para esterilizar medios de

cultivo comúnmente usadas

http://www.figursa.com/autoclaves.php

Método de siembra por agotamiento o en estría

Se necesita una caja o placa petri en la cual se coloca el medio de cultivo y se procede a

sembrar una muestra ya sea sólida o líquida, se recomienda el uso de un asa de platino

para realizar la siembra.

La metodología a seguir es como se esquematiza en la figura siguiente donde:

(a) esterilizar un asa de siembra por flameado en la llama de un mechero hasta que tenga

tonalidad del rojo vivo,

(b) introducirla en la suspensión bacteriana u objeto para recoger una muestra,

(c) sembrar haciendo estrías sobre la superficie de un medio sólido en una placa Petri, y

(d) volver a esterilizar el asa, tocar en la zona de la placa ya sembrada y hacer un

segundo grupo de estrías en una región nueva de la placa. Repetir el proceso una tercera

y una cuarta vez, hasta conseguir que los grupos de células se diluyan y se separen

células aisladas y

(e) después de la incubación, se desarrollan colonias aisladas. Para estar seguro de que

el cultivo es puro, repetir el proceso entero; para ello tomar una colonia aislada y sembrar

por estrías una segunda placa. Para que los microorganismos crezcan se incuba a 37 °C

durante 24 horas y, en la primera zona, habrá un amasijo de células. En la segunda, parte

http://www.figursa.com/autoclaves.php

http://www.google.com.mx/imgres?q=autoclaves&um=1&hl=es&biw=1280&bih=593&tbm=isch&tbnid=z7tzhhZ9yxVgVM:&imgrefurl=http://seiteltda.com/autoclaves.html&docid=zzMHd-6pChkt9M&imgurl=http://seiteltda.com/images/equipos/AUTOCLAVES/modificadas/Aautoclave.jpg&w=343&h=390&ei=rtqmTr_6Eu6LsAKB-rj

http://www.google.com.mx/imgres?q=autoclaves&um=1&hl=es&biw=1280&bih=593&tbm=isch&tbnid=z7tzhhZ9yxVgVM:&imgrefurl=http://seiteltda.com/autoclaves.html&docid=zzMHd-6pChkt9M&imgurl=http://seiteltda.com/images/equipos/AUTOCLAVES/modificadas/Aautoclave.jpg&w=343&h=390&ei=rtqmTr_6Eu6LsAKB-rj



de la primera zona estará mejor extendida, y en la tercera y en la 4ª mejor aún. Si

tomamos una colonia y la ponemos sobre una placa petri, tendremos un cultivo puro.

Forma de sembrar en caja petri con medio de cultivo sólido.

Editar de la web http://bioservice77.obolog.com/esterilizacion-calor-

cultivo-luz-microrganismos-335412

Método de siembra en tubo

A diferencia del cultivo en placa se necesitan tubos bacteriológicos estériles, los cuales

pueden contener tanto medio de cultivo líquido como sólido.

El método de siembra es tomando un asa de platino y esterilizarla por flameado en la

llama de un mechero hasta que tenga tonalidad del rojo vivo, introducirla en la suspensión

bacteriana u objeto para recoger una muestra, sembrar haciendo una picadura cuando el

medio es sólido, siembra en superficie diagonal y agitando el asa dentro del tubo cuando

el medio es líquido.

En los tubos con medio de cultivo líquido se pueden llevar a cabo diluciones sucesivas a

tal grado de obtener un cultivo puro con pocas células que después se sembraran en un

medio sólido.

http://bioservice77.obolog.com/esterilizacion-calor-cultivo-luz-microrganismos-335412

http://bioservice77.obolog.com/esterilizacion-calor-cultivo-luz-microrganismos-335412



Formas de sembrar en tubo

Editar de la web http://mediateca.educa.madrid.org/imagen/tags.php?pag=3&tag=ensayo

Después de llevarse a cabo la siembra de los microorganismos, los medios de cultivo se

ponen a incubar tal y como se especifica para cada bacteria que se desea obtener o

aislar.

Equipo usado para el crecimiento de

microorganismos ―estufa incubadora o

incubadora‖

http://uriel-93.over-blog.com/article-

32831322.html

2.3.2. Preservación de Microorganismos

Antiguamente los microorganismos han sido empleados como materia prima esencial de

trabajo en la obtención de una variedad de medicamentos (antibióticos, vitaminas y

aminoácidos), elaboración de alimentos (pan, queso, leche, bebidas y licores) y

fabricación de solventes y reactivos, entre otras aplicaciones. El creciente uso de estos

materiales biológicos en la biotecnología y la protección medioambiental han fortalecido la

necesidad de mantener los cultivos microbianos de manera que sus propiedades

permanezcan estables.

La preservación de cepas (muestras) microbianasdebe garantizar la viabilidad, pureza y

estabilidad genética de los cultivos, características que coinciden con los objetivos de un

buen método de conservación

Con frecuencia la elección de la técnica más adecuada para conservar cultivos

microbianos resulta difícil, pues deben tomarse en consideración los criterios de viabilidad

y pureza de las cepas, cambios poblacionales y genéticos, número y valor de los cultivos,

costo, suministro y transporte de cepas, así como la frecuencia del uso de los cultivos.

http://mediateca.educa.madrid.org/imagen/tags.php?pag=3&tag=ensayo

http://uriel-93.over-blog.com/article-32831322.html

http://uriel-93.over-blog.com/article-32831322.html



El método de conservación que se elija debe garantizar la supervivencia de al menos el

70 % de las células por un período considerable de tiempo, de forma tal que la población

sobreviviente se asemeje a la original como sea posible, conserve las propiedades de

importancia de los cultivos y minimice la ocurrencia de los eventos genéticos. De igual

manera debe reducir al mínimo el riesgo de contaminación y permitir que la pureza del

cultivo permanezca inalterable.

A esto se le suma la distribución, para la cual se necesitarán réplicas conservadas y

empaquetadas convenientemente que permitan la llegada al lugar de destino en las

mejores condiciones. Los microorganismos son enviados por varios medios: correo aéreo,

postal o a través de las manos, de un laboratorio a otro dentro de un mismo país y con

frecuencia a través de las fronteras o continentes.Su distribución y manipulación está

regulada en el ámbito internacional y nacional, y para su transportación es necesario el

uso del ―triple‖ empaque para asegurar que todo el personal involucrado en este proceso

esté protegido de la exposición a cualquier agente contenido en el envase.

Algunos cultivos son empleados como cepas controles, cepas de ensayo, cepas de

producción industrial y pueden ser utilizadas frecuentemente en un laboratorio. En estos

casos, la facilidad del recobrado y el riesgo de contaminación de los cultivos necesitan ser

considerados

Existen dos formas más importantes de conservación:

I. Congelación (a –70 °C y –196 °C) y liofilización como técnicas que minimizan al

máximo el riesgo de cambio genético en las células y las mantienen viables por 10

años o más, así se han podido conservar materiales biológicos como cultivos de

hongos, bacterias y levaduras, algas, suero, células sanguíneas, entre otros. El

elevado costo de los equipos que emplean estos métodos dificulta su

implementación en muchas instituciones. Se necesitan mantener libres de

humedad, por lo que se ocupan materiales extra para lograrlo como arena, sílica

gel, perlas de vidrio; donde cesa el crecimiento, así como el almacenamiento en

tierra, parafina líquida y la suspensión en agua estéril (destilada o de mar).

Izquierda un congelador y derecha un

liofilizador

http://www.lobov.com.ar/site/nte

cnica_det.php?id=4

http://www.lobov.com.ar/site/ntecnica_det.php?id=4

http://www.lobov.com.ar/site/ntecnica_det.php?id=4



II. Se propone llevar a cabo la resiembra periódica, que es una técnica que permite la

supervivencia de los cultivos en cortos períodos de tiempo. De lo que se trata es

de transferir el cultivo del medio seco a uno fresco proporcionándole las

condiciones óptimas de crecimiento, lo que condiciona el elevado riesgo de

contaminación y variabilidad de las características de las cepas.

Cierre de la unidad

Con los temas vistos en esta unidad te pudiste dar cuenta como los microorganismos se

pueden reproducir de manera muy rápida, colonizar diversos hábitats y sobre todo cuales

son las condiciones y los requerimientos para dicho proceso. Pudiste constatar que los

microorganismos se utilizan en muchos estudios tanto en el medio ambiente, la salud,

industria entre otros. Ahora podrás integrar estos conocimientos junto con los de la unidad

anterior donde tendrás un bosquejo mayor de cómo es el desarrollo cualitativo de las

bacterias.

Para saber más

Ver Video http://www.youtube.com/watch?v=pI3V5KPj5XQ&feature=relatedanaliza cómo

fue que se llegó al conocimiento de los microorganismos y su impacto significativo en las

ciencias biológicas.

Evidencia de Aprendizaje. Mundo microbiótico

Elabora un cartel para exposición en congreso* especializado en un medio de cultivo que

tu elijas, describe cómo es dicho medio de cultivo, las diferentes especies de organismos

que pueden cultivarse, las condiciones necesarias para que subsistan y la importancia de

la identificación de dichas especies.

2.- apoya tu trabajo con imágenes y sé cuidadoso con la ortografía

3.- guarda tu documento con la nomenclatura MTM_U2_EA_XXYZ y envíalo a tu







Fuentes de consulta


González,G. M. y C. A. M. (2007) Microbiología ambiental. Corpus. 120 pp.



Pidello,A. (2011).Ecología microbiana. Corpus

Willey,J., Sherwood, L. M. y Woolverton, C. J. (2009).Microbiología.7a ed. MGraw

Hill-Interamericana.


Atlas, M. R. y Bartha, R. (2002). Ecología microbiana y Microbiología ambiental. 4°

ed. Pearson Addison Wesley. 677pp.

Brock, D. T. y Madigan, T. M. (). Microbiología. ed. Prentice Hall. 956 pp.

Brooks, G. F., Butel, J. S. y Morse, S. A. (2011). Microbiología Médica. 25° ed. Mc

Graw Hill. pp 815.

Madigan, M. T., Martinko, J. M. y Parker, J. (2004). Brock. Biología de los

microorganismos. 10 a ed. Prentice Hall. 1089 pp.

Prescott, L. M., Harley, J. P. y Klein, D. A. (2005). Microbiología. 5a ed. McGraw-

Hill Interamericana. 1236 pp.

Solomon, P. E., Berg, R. L. y Martin, W. D. (2008). Biología. 8a ed. Mc Graw Hill.

1338 pp.


ed.Médica Panamericana. 956pp.



Unidad 3.Caracterización microbiana


Nos resulta muy sorprendente que, con muchos avances en conocimientos científicos y

tecnológicos de los que se disponen en la actualidad, aún miles de personas se vean

afectadas por el ataque de una gama de bacterias. Hasta nuestros días el mundo oculto

de los microorganismos no había sido descubierto, puesto que su diminuto e inapreciable

tamaño los hace pasar por invisibles, salvo por las grandes consecuencias que estos

ocasionan. El llevar a cabo la caracterización microbiana es de vital importancia y tiene el

fin fundamental de poder conocer sus características morfológicas y fisiológicas y de esta

manera diferenciar las principales técnicas que existen para estudiar en particular a las

diferentes especies, pudiendo estas participar dentro de los ciclos biogeoquímicos del

agua, oxígeno, carbono, nitrógeno, azufre. Reaccionan muy diferentes ante agentes

químicos, positivamente con los nutrientes para el crecimiento bacteriano o de manera

negativa como con los fármacos que atacan a las bacterias.

Propósitos

El alumno comprenderá de qué forma influyen en la vida cotidiana las características de

las bacterias, a que se debe su importancia tanto a nivel industrial como ambiental, donde

incorporará los conceptos fundamentales de la microbiología, medios de cultivo, pruebas

y técnicas bioquímicas, así como caracteres genéticos para comparar cualitativamente a

las bacterias.


Analizar la caracterización microbiana mediante el estudio de técnicas para determinar

las características apropiadas, según los propósitos del investigador.

3.1. Caracterizaciónmicrobiana

Para poder realizar una identificación microbiana es necesario identificar sus caracteres

morfológicos, fisiológicos, serológicos y químicos que son los que nos van a dar pauta

para poder diferenciar entre una especie y otra, o bien identificarlos si es que aún no lo

han sido. El estudio de tales propiedades conlleva a la realización de experimentos,

pruebas y técnicas para identificar a las bacterias. En la actualidad las técnicas

bioquímicas están tomando auge como una nueva alternativa para resolver problemas

que anteriormente se tenían, estas técnicas permiten la caracterización genotípica

bacteriana y proporcionan una posible base objetiva para la identificación de las especies

bacterianas. Una herramienta especifica muy útil es como el uso del microscopio para



poder observar más a detalle sus estructuras, ya que como sabemos son

microorganismos tan diminutos que no pueden ser observados a simple vista.

Cuando alguien se enferma y presenta variada sintomatología (tos, dolor de cabeza,

fiebre, estornudo, cuerpo cortado) se puede asociar a patologías de un catarro, gripe,

resfriado, y en casos más extremos una neumonía, bronquitis y la muy conocida

influenza, se acude por consiguiente al médico para que recete un medicamente que

solucione el problema, pero antes que nada él realiza una serie de cuestionamientos para

poder llegar a un diagnóstico y poder suministrar algún antibiótico, ya que existen

variadas especies de bacterias que causan los mismos síntomas y se tiene que hacer una

serie de pruebas de identificación para poder proporcionar un diagnóstico de la

enfermedad que se tiene.

3.1.1.Caracteres morfológicos

Vamos a comenzar aclarando algunos conceptos biológicos importantes, el término

morfología hace referencia a la forma de los microorganismos y con ayuda del

microscopio electrónico se han podido estudiar y revelar detalles estructurales de las

bacterias. Las bacterias son considerados organismos procariotasa nivel macroscópico,

las encontramos en forma de colonias o filamentos que contienen células especializadas y

de manera microscópica es que tienen dos formas comunes, ya sea la esférica (cocos) o

cilíndrica (bacilos, espiroquetas) y dentro de cada una hay subvariedades de formas.

Una de las características principales de estas células es que no presentan un núcleo

verdadero como los eucariotas, ya que van almacenar su ADN (material genético o

información genética) en una estructura denominada nucleoide, el cual solo es perceptible

por microscopia de luz y de material teñido con ayuda de un colorante conocido como

Feulgen que es el que nos va a indicar la presencia de ADN (Brooks,et al. 2011).

Nucleoides de Bacillus cereus teñidas con Feulgen.

Editar de la web

http://www.human-

healths.com/bacillus-cereus-

2/bacillus-cereus.php

http://www.human-healths.com/bacillus-cereus-2/bacillus-cereus.php





Para poder observar la presencia de la membrana nucleoidal es necesario hacerlo a

través de una micrografía electrónica, a excepción de los plantomicetos, que son un grupo

de bacterias acuáticas donde su nucleoide está rodeado por una cubierta nucleoidal

formada por dos membranas compuestas de lípidos.

Primero debes de saber que para poder diferenciar una célula procariota de una eucariota

es que la primera no cuenta con un aparato similar al huso mitótico, la región nucleoidal

está llena con fibrillas de ADN. El nucleoide de la mayor parte de las células bacterianas

consiste en una molécula circular única y continua, que varía en tamaño de 0.58 a casi 10

millones de pares de bases, aunque como en todo hay sus excepciones ya que algunas

bacterias poseen dos, tres o incluso cuatro cromosomas diferentes. Ahora bien el material

genético que es de forma circular (plásmidos que son pequeñas moléculas circulares de

ADN capaces de existir de forma independiente respecto a los cromosomas del huésped

o sea que son insertados por los virus) hay dos excepciones que han mostrado poseer

cromosomas lineales (op cit.).

Para las bacterias el número de nucleoides y también el número de cromosomas,

depende de las condiciones de proliferación. Con esto podemos ver que las bacterias con

rápido crecimiento tienen nucleoides más grandes por célula que los que tienen

crecimiento lento, aunque cuando se presentan varias copias, todas son similares

(haploides) (op cit.).

Otra característica morfológica importante es la membrana plasmática que es la que

rodea al citoplasma, esta membrana es el punto de contacto de la célula con el ambiente

por ello es la responsable de la relación de la célula con el exterior. La membrana

bacteriana difiere de otra debido a que esta carece de esteroles como el colesterol,

aunque contienen moléculas pentacíclicas, similares al esterol, denominadas hopanoides,

que los podemos encontrar en nuestro ecosistema. Estos hopanoides se sintetizan

(derivan) a partir de los mismos precursores de los esteroides y estos hopanoides son los

posibles encargados de la estabilización de la membrana (Prescott,et al. 2000).

Corte delgado de célula de E. coli fijada con tetróxido de osmio y fijado más

tarde con acetato de uranilo acuoso, que muestra dos regiones nucleares

ocupadas con fibrillas de ADN.

Brooks,

et al.

2011



Componentes químicos de la membrana plasmática

Prescott, et al. 2000

El modelo de mosaico fluido (S. Jonathan Singer y Garth Nicholson) es la estructura de

membrana más aceptada donde diferencian dos tipos de proteínas de membrana (op cit.):

a) Proteínas periféricas: están débilmente conectadas a la membrana y pueden

eliminarse fácilmente, son solubles en soluciones acuosas y constituyen

aproximadamente del 20 al 30% del total de las proteínas de membrana.

b) Proteínas integrales: están no se extraen fácilmente y son insolubles en soluciones

acuosas cuando se eliminan los lípidos.

El modelo de mosaico fluido de la estructura de la membrana bacteriana mostrado en la

figura siguiente muestra a las proteínas integrales (azules) flotando en una bicapa lipídica.

Las proteínas periféricas (morado) están asociadas de forma poco firme con la superficie

de la membrana interna. Las esferas pequeñas representan los extremos hidrófilos de los

fosfolípidos de membrana, y las colas onduladas son las cadenas de ácidos grasos

hidrófobos. Puede haber también otros lípidos de membrana, como hopanoides (amarillo).

Para que quede más claro, los fosfolípidos se muestran con un tamaño proporcionalmente

superior al que poseen en las membranas verdaderas.



Estructura de la membrana plasmática.

Prescott,et al.

2000

La membrana plasmática retiene al citoplasma y lo separa del medio exterior, actuando

como barrera selectivamente permeable que va a permitir el paso de iones y moléculas

particulares, tanto hacia dentro como fuera de la célula, mientras que evita el

desplazamiento de otras, por ello no hay pérdida de componentes es

enciales por exudación (evaporación), mientras se facilita el movimiento de otras

moléculas (Brooks,et al. 2011).

Podemos encontrar dentro de la célula algunas sustancias que no puedan atravesar la

membrana plasmática por lo que requieren emplear sistemas de transporte para dicha

actividad, dentro de estos sistemas tenemos la absorción de nutrientes, la excreción de

residuos y la secreción de proteínas. La membrana plasmática es una estructura

importante ya que en ella se desarrollan numerosos procesos metabólicos como la

respiración, fotosíntesis y síntesis de lípidos y de constituyentes de la pared celular. A su

vez esta membrana ayuda a las bacterias a detectar y responder a sustancias químicas

del medio exterior (quimiotaxia), por lo que sin esta membrana no sobrevivirían los

microorganismos (Solomon,et al. 2008).

Dentro de la membrana plasmática encontramos estructuras comunes una de ellas es el

―mesosoma‖ que son invaginaciones de la membrana plasmática, para formar vesículas,

túbulos o lamelas y los podemos observar tanto en bacterias gram positivas (más

prominentes) como gram negativas, aunque su función exacta se desconoce (Prescott,et

al. 2000).

La mayoría de las estructuras de una bacteria gram positiva se muestran en la siguiente

figura, solamente una pequeña parte de las proteínas de superficie se han incluido para

simplificar el dibujo, cuando existen, estas proteínas cubren la superficie. Las bacterias

gram negativas tienen una morfología similar.



Morfología de una bacteria gram positiva.

Prescott,et al. 2000

Estos mesosomas suelen situarse a continuación de los septos o tabiques que dividen las

bacterias y algunas veces parecieran estar unidas al cromosoma bacteriano, por lo que se

cree que están involucrados en la formación de la pared celular durante su división o

desempeñar un papel en la replicación del cromosoma y su distribución a las células hijas,

o bien pueden participar también en procesos secretorios (op cit.).

Como en todo, dentro de las bacterias también encontramos sistemas internos diferentes

a los mesosomas, ya que los plegamientos de la membrana plasmática pueden ser

extensos y complejos en bacterias fotosintéticas, como las cianobacterias y las bacterias

púrpura, o en bacterias con una intensa actividad oxidativa, como las nitrificantes (utilizan

nitrógeno para su metabolismo y lo descomponen), ya que pueden construir agregados de

vesículas esféricas, vesículas aplanadas, o membranas tubulares (op cit.).

Membranas

internas bacterianas. Membranas de bacterias nitrificantes y

fotosintéticas. a) Nitrocystis oceanus con membranas paralelas

atravesando toda la célula. Obsérvese el nucleoplasma (n) con

estructura fibrilar. b) Ectothiorhodospira mobilis con un sistema

extenso de membranas intracitoplasmáticas (x60000).

Prescott,et al.

2000



La pared celular bacteriana debe su resistencia a una capa compuesta de diversas

sustancias conocidas como mureína, mucopéptidos o peptidoglucano (todos son

sinónimos). La mayor parte de las bacterias se clasifican como gram positivas o gram

negativas con base en su respuesta al procedimiento de tinción de gram (Brooks,et al.

2011).

Diagramas esquemáticos de pared celularde bacterias gram positivas y

gram negativas.

Madigan,et al.

2009

Las paredes celulares de bacterias presentan una capa rígida que es la responsable de la

resistencia de la pared celular. En especies gram negativas existen capas adicionales que

se sitúan en el exterior de ésta, dentro de estas especies de bacterias presentan puentes

que se establecen por lo general mediante enlaces peptídicos directo entre el grupo

amino del diaminopimélico de una cadena y el grupo carboxilo de la D-alanina terminal de

otra cadena adyacente. En las bacterias gram positivas el entrecruzamiento se establece

mediante un puente interpeptídico cuya composición varía en cuanto a tipo y número de

aminoácidos de un organismo a otro. Por ejemplo, en una de las bacterias gram positivas

(S. aureus), el puente interpeptídico está formado por cinco glicinas. La lisozima es una

enzima que destruye al peptidoglucano originando la lisis celular. (Madigan,et al. 2009).

Madigan,et

al. 2009



Peptidoglucano en E. coli y en Staphylococcus aureus. a) en E. coli y

otras bacterias gram negativas no se forma puente intermedio. b) el

puente intermedio de pentaglicina en S. aureus bacteria gram positivo.

Las bacterias gram negativas, además de peptidoglucano, tienen una membrana externa

compuesta por lipopolisacáridos, proteínas (porinas facilitan la permeabilidad a través de

la membrana externa) y lipoproteínas. El espacio entre la membrana citoplasmática y la

membrana externa se le denomina periplasma y contiene importantes proteínas para las

funciones celulares este espacio entre estas dos capas es de aproximadamente 15 nm de

anchura y tiene un contenido gelatinoso (op cit.).

Otra característica morfológica y de las más importantes su movilidad mediante la

natación que es debida a una estructura llamada ―flagelo‖ que funciona por rotación (como

si fuera la hélice de un helicóptero), impulsando a las células a través de un medio líquido

(Madigan,et al. 2009).

Los flagelos bacterianos son apéndices largos y finos que se encuentran libres por un

extremo y unidos a la célula por el otro. Como son tan finos (15-20 nm de grosor

dependiendo de la especie), un flagelo individual solo es visible por microscopía óptica

después de una tinción especial (ayuda a aumentar su diámetro) (op cit.).

De acuerdo a la posición del o los flagelos que presente la célula, estos pueden ser: sin

flagelo (atrico), un solo flagelo (monotrico), un flagelo en cada extremo (anfitrico), grupos

de flagelos en uno o en los dos extremos (lofotrico) y flagelos distribuidos sobre toda la

superficie de la célula (peritricos) como se esquematizan en las figuras siguientes.

Formas de flagelos de una bacteria

Como pudimos observar en la figura anterior los flagelos tienen forma helicoidal y

muestran una distancia constante entre cada dos vueltas o curvaturas adyacentes que se

denomina longitud de onda y es constante para cada organismo. El filamento de los

flagelos bacterianos se compone de subunidades de una proteína llamada ―flagelina‖.

Un flagelo está constituido por varios componentes. En la base del filamento se halla una

región más ancha llamada gancho que es la que une el filamento a la parte motora, este

motor se ancla a la membrana citoplasmática y en la pared celular está constituido por un

eje central que atraviesa una serie de anillos.



Morfología de anclaje de los flagelos a una bacteria Gram negativa izq y gram positiva

der.

3.1.2.Caracteresfisiológicos

La versatilidad metabólica de las bacterias les confiere el gran éxito evolutivo, ya que

todos los mecanismos posibles de obtención de materia y energía se encuentran en las

bacterias, es como si fuese un coche, es decir cómo se lleva a cabo su funcionamiento,

es a lo que se llama fisiología.

Comenzaremos con la función de la membrana citoplasmática que es:

a. Da permeabilidad selectiva y transporte de solutos: la membrana citoplasmática forma

una barrera hidrófoba impermeable a la mayor parte de las moléculas hidrofílicas,

aunque existen varios sistemas de transporte de nutrientes que trabajan contra un

gradiente de concentración hacia el interior de la misma y productos de desecho hacia

el exterior. Este gradiente de concentración va a permitir el incremento de la

concentración de nutrientes en el interior de la célula. Existen 3 mecanismos de

transporte a través de la membrana y uno especial:

Transporte pasivo no utiliza energía y funciona solo cuando el soluto se encuentra en

concentraciones más elevadas fuera de la célula, sus variantes son la osmosis que es

el paso del agua a través de membrana semipermeable desde una región de mayor

concentración a otra de menor concentración y la otra es difusión es el movimiento

neto de partículas como átomos, moléculas e iones desde una región de mayor

concentración hacia otra de menor concentración.

Transporte activo es el transporte de una sustancia a través de una membrana que no

depende de la energía potencial de un gradiente de concentración, requiere ATP

como fuente de energía. Muchos nutrientes se concentran más de 1000 veces como



consecuencia del transporte activo, lo que depende de la fuente de energía utilizada:

transporte acoplado con iones y transporte con casete unido a ATP.

Transporte pasivo y activo

http://recursos.cnice.

mec.es/biologia/bachil

lerato/segundo/biologi

a/ud03/02_03_04_02_

031.html

Translocación de grupo: dicho proceso permite que las bacterias utilicen sus fuentes

energéticas de manera eficiente al acoplar el transporte con el metabolismo. En este

proceso, una proteína transportadora de membrana sufre fosforilación (ruta

metabólica) en el citoplasma a expensas del fosfoenolpiruvato, la proteína

transportadora fosforilada se une al azúcar libre en la cara exterior de la membrana,

es transportada hacia el citoplasma y liberada en forma de carbohidrato unida a un

fosfato. Imagina que tu estas en una fiesta y quieres salir pero no sabes cómo así que

ves a una chica (o) solo cerca de la salida y le haces la plática y poco a poco la

empiezas a rodear hasta que tu estas ya en la puerta y entonces ahí te encuentras a

un amigo que va a entrar y corres a saludarlo y te sales junto él.

b. Transporte de electrones y fosforilación oxidativa que es un proceso de la ruta

metabólica en el cual se utiliza energía liberada por la oxidación de nutrientes y fin es

la producción de ATP. Los citocromos y otras enzimas y componentes de la cadena

respiratoria incluyen ciertas deshidrogenasas que se ubican en la membrana

citoplasmática. La membrana citoplasmática bacteriano es un análogo funcional a la

membrana mitocondrial de las células eucariotas.

c. Excreción de exoenzimas hidrolíticas y patogenia de las proteínas.- todos los

organismos que dependen de polímeros orgánicos macromoleculares como fuente

energética excretan enzimas hidrolíticas que desdoblan los polímeros hasta

subunidades lo suficientemente pequeñas para penetrar la membrana citoplasmática.

Las bacterias secretan las enzimas directamente al medio externo o en el espacio

periplasmático entre la capa de peptidoglucano y la membrana externa de la pared

celular en el caso de las bacterias gram negativas.

http://recursos.cnice.mec.es/biologia/bachillerato/segundo/biologia/ud03/02_03_04_02_031.html







d. Transporte de enzimas y moléculas que participan en la biosíntesis de ADN, polímeros

de la pared celular y lípidos de la membrana, portar receptores y otras proteínas

quimiotacticas y otros sistemas sensoriales de transducción.

e. Funciones de biosíntesis: la membrana citoplasmática es el sitio de los lípidos

transportadores sobre los cuales se ensamblan las subunidades de la pared celular

así como de la biosíntesis de las enzimas de la pared celular.

f. Sistemas quimiotácticos: las sustancias con capacidad de atracción y repulsión se

unen a receptores específicos en la membrana bacteriana. Hay al menos 20

quimiorreceptores diferentes en la membrana de E. coli, algunos de los cuales

también actúan como el primer paso en el proceso de transporte (Brooks,et al. 2011).

La pared celular brinda protección osmótica y desempeña una función esencial en la

división celular, también sirve como preparador para su propia biosíntesis. Varias capas

de la pared son sitios de determinantes antigénicos mayores de la superficie celular y uno

de sus componentes lipopolisacáridos (LPS) de las paredes celulares de bacterias gram

negativas) son causantes de la actividad endotóxica inespecífica de las bacterias gram

negativas. La pared celular no muestra permeabilidad selectiva, sin embargo, una capa de

la pared gram negativa que es la membrana externa evita el paso de moléculas

relativamente grandes (Brooks,et al. 2011).

Aunque la principal función de la membrana externa es estructural, una importante

propiedad biológica es que resulta tóxica para los animales. Estas propiedades tóxicas se

asocian con la capa de lipopolisacáridos y en particular con el lípido A.

Como ya se mencionó anteriormente las bacterias cuentan con un flagelo ahora vamos a

ver cómo funciona este en una bacteria gram negativa: el anillo L se inserta en la capa de

LPS y el anillo P en el peptidoglucano. El anillo MS se ancla en la membrana

citoplasmática y el anillo C en el citoplasma. En el filamento existe un estrecho canal a

través del cual la flagelina alcanza su destino durante la síntesis del flagelo. Las proteínas

Mot funcionan como motor flagelar y las proteínas Fli constituyen el conmutador del

motor. El motor flagelar determina el giro del filamento para propulsar a la célula a través

del medio. Para explicar la rotación del flagelo se ha propuesto un modelo de ―turbina de

protones‖. El flujo de protones a través de la proteína Mot puede ejercer fuerza sobre las

cargas presentes en los anillos C y MS, haciendo girar el rotor (Madigan,et al. 2009).

Ahora de manera general el movimiento flagelar se da de la siguiente manera: los

motores rotatorios tienen típicamente dos componentes principales el rotor y el estator. El

motor flagelar, el rotor está compuesto por el eje central y los anillos L, P, C y MS. En

conjunto, estos elementos componen el cuero basal. El estator está representado por las

proteínas Mot que rodean al cuerpo basal y que funcionan generando un par de torsión.



El movimiento rotatorio del flagelo lo proporciona el cuerpo basal. La energía requerida

para la rotación procede de la fuerza motriz de protones. El flujo de protones a través de

la membrana citoplasmática se realiza por el complejo Mot que impulsa la rotación del

flagelo se translocan aproximadamente 1000 protones. Se desconoce en realidad como

ocurre esto por ello se propuso el modelo de ―turbina de protones‖ en donde los protones

que fluyen por canales a través del estator ejercen fuerzas electrostáticas sobre cargas de

las proteínas del rotor que están dispuestas helicoidalmente. Las atracciones entre las

cargas positivas y negativas originan que el cuerpo basal rote a medida que los protones

pasan por el estator (Madigan,et al. 2009).

Otro tipo de movimiento es por deslizamiento en superficies sólidas y se da en procariotas

móviles carentes de flagelos. Este movimiento se da en bacterias como alguna gram

negativas (Myxococcus sp) y otras mixobacterias. Se cree que esto lo hace por medio de

la excreción de un polisacárido que se va adhiriendo a la superficie y la célula se desplaza

por tracción.

3.2 Caracteres Quimiotáxicos

El hablar de quimiotaxis que es un fenómeno que experimentan los microorganismos, en

especial las bacterias, van a dar una respuesta dirigiendo sus movimientos de acuerdo a

la concentración de agentes químicos y nutritivos que hay en el ambiente donde se

encuentran.

Para entender mejor la quimiotaxia recordemos cuando de niño se asistía a la primaria, al

escuchar los diferentes timbres reaccionábamos dependiendo de cual fuese la situación,

así los timbrados más importantes eran la hora de entrada, la hora del recreo y la hora de

salida, y por consiguiente se experimentaba una respuesta para cada uno. Si era la hora

de entrada se apuraba uno para no llegar tarde y que le pusiesen retardo, si era la hora

del recreo se sabía que era momento de jugar, comer golosinas y por último el timbre que

anunciaba la salida indicando el término de jornada escolar.

Por fin la hora del recreo es una analogía a la quimiotaxia.

http://www.pintodibujos.com/

2010/11/recreo-para-

colorear.html

http://www.pintodibujos.com/2010/11/recreo-para-colorear.html





3.2.1 Fundamentos de la caracterización quimiotáxica

Las bacterias como sabes las podemos encontrar en casi todas partes desde lugares

donde se presentan gradientes de agentes físicos y químicos lo cual los ha hecho

evolucionar para responder de modo positivo o negativo a estas variables, lo cual hará

que la molécula realice movimientos dirigidos denominados ―tactismos‖. Dentro de estos

tactismos tenemos a uno que es la quimiotaxis que es la respuesta a agentes químicos y

otra no menos importante la fototaxis que es la respuesta a la luz.

La quimiotaxis se ha estudiado con detalle en bacterias flageladas y se conoce bastante a

nivel genético acerca de cómo se transmite el estado del medio ambiental externo al

conjunto flagelar. Por lo que respecta a este tema nos enfocaremos en la quimiotaxia en

bacterias flageladas, aunque también se presentan en bacterias deslizantes.

Bacteria E. coli

http://www.sciencephoto.c

om/media/297239/view

La quimiotaxia ha sido estudiada en gran parte en E. coli que tiene flagelación peritrica

(flagelos distribuidos por varios lugares de la pared celular). Para poder comprender como

afecta la quimiotaxis a E. coli debemos centrarnos en el comportamiento de una célula

enfrentada a un gradiente químico de una sustancia. En ausencia de un gradiente, las

células de E. coli se mueven al azar y realizan carreras mediante las cuales se desplazan

hacia delante de una forma suave, y también tumbos, mediante los cuales la célula se

para y cambia de dirección girando al azar. Durante el movimiento hacia delante en una

carrera, el motor flagelar rota en el sentido contrario a las agujas del reloj, el movimiento

hacia delante cesa y tiene lugar un tumbo (Madigan,et al. 2009).

http://www.sciencephoto.com/media/297239/view

http://www.sciencephoto.com/media/297239/view

http://www.sciencephoto.com/media/395331/enlarge






Quimiotaxis en una bacteria con flagelación peritrica como E. coli. a)

En ausencia de una sustancia atrayente, la célula se desplaza al azar

mediante carreras y cambia de dirección mediante tumbos. b) En

presencia de un atrayente, las carreras se favorecen y la célula se

mueve en la dirección del gradiente positivo de la sustancia atrayente.

Madigan,et al.

2009

Tras un tumbo, la dirección de la siguiente carrera ocurre al azar. De este modo, mediante

sucesivas carreras y tumbos, la célula se desplaza aleatoriamente por su entorno sin ir a

una parte concreta. Sin embargo, la presencia de un gradiente de una sustancia atrayente

cambia este comportamiento de movimiento sin sentido. A medida que el organismo capta

concentraciones más altas de la sustancia quimiotactica, las carreras son más frecuentes

y los tumbos más escasos. El resultado neto de este comportamiento es que el organismo

se desplaza por el gradiente hacia concentraciones más elevadas de la sustancia

atrayente. Si lo que el organismo detecta es una sustancia repelente opera el mismo

mecanismo, pero en este caso es la disminución de la concentración del repelente lo que

estimula la frecuencia de las carreras y favorece su alejamiento.

Movimiento flagelar en procariotas con flagelación peritrica.

Madigan,et al. 2009

En la figura anterior se muestra el movimiento hacia delante se debe a la rotación de los

flagelos en sentido contrario a las agujas del reloj. La rotación inversa, en sentido de las

agujas del reloj, origina una voltereta, y luego, cuando vuelve a producirse una nueva



rotación contraria a las agujas del reloj, la célula se desplaza en una nueva dirección. Por

lo mismo que las células procariotas son muy pequeñas ellas se guían solamente por una

comparación del estado físico o químico de su entorno que ocuparon segundos atrás

utilizando una serie de proteínas denominadas quimioreceptores las cuales se ubican en

la membrana. Por lo que dice que las bacterias son capaces de responder a gradientes

temporales más que a espaciales, por lo que podría considerarse como un sistema de

respuesta sensorial análogo al de las respuestas del sistema nervioso de los animales.

En bacterias con flagelación polar (los flagelos se localizan en uno o ambos extremos de

la célula) pueden invertir la dirección de rotación de sus flagelos e invertir así el sentido de

movimiento, aunque algunas giran solamente en el sentido de las del reloj. Aunque este

último tiene la facilidad de reorientarse por medio de un flagelo que es de tipo inserción

subpolar detiene periódicamente su rotación y durante ese breve momento reorienta al

azar por movimiento browniano (movimiento aleatorio sin razón aparente).

Movimiento flagelar procariota con flagelación polar. Las células

cambian de sentido invirtiendo la rotación flagelar o bien, en el

caso de los flagelos unidireccionales, mediante paradas

periódicas que permiten la reorientación. La flecha amarilla

indica la dirección del desplazamiento de la célula.

Madigan,et al. 2009

3.2.2 Principales técnicas

La demostración de la quimiotaxis bacteriana puede llevarse a cabo sumergiendo un

pequeño capilar de vidrio, que contenga una sustancia quimiotactica, en una suspensión

de bacterias móviles que no contengan dicha sustancia. A partir de la punta del capilar se

establece un gradiente en el medio, de tal modo que la concentración disminuye

gradualmente a medida que se aumenta la distancia a la punta del capilar. Cuando el

capilar contiene una sustancia atrayente, las bacterias se moverán hacia el capilar

formando un enjambre alrededor del extremo abierto y, posteriormente, muchas de las



bacterias móviles se introducirán en el capilar incluso si contuviera una solución de la

misma composición que el medio, debido a movimientos al azar.

Medida de la quimiotaxis mediante ensayo en tubo capilar

Madigan,et al. 2009

a) Inserción de un capilar en la suspensión bacteriana. Cuando se inserta el capilar

comienza la formación del gradiente.

b) Capilar control que contiene una solución salina que ni atrae ni repele

c) Acumulación de bacterias en el capilar que contiene una sustancia atrayente.

d) Repulsión de bacterias por una sustancia repelente. Sin embargo, si se trata de un

compuesto atrayente, la concentración de bacterias dentro del capilar será varias veces

mayor que la de fuera. Cuando se extrae el capilar después de un cierto período de

tiempo, se cuentan las células y se compara el resultado con el de un control, se pueden

identificar fácilmente sustancias atrayentes y repelentes.

Cinética de la acumulación de bacterias en capilares con varias sustancias.

Madigan,et

al. 2009

Si el capilar que se inserta contiene una sustancia repelente, la concentración de

bacterias en el capilar será considerablemente menor que la del control. En este caso, las

células perciben un aumento en la concentración del repelente y los quimioreceptores

correspondientes influyen sobre el motor flagelar para que la rotación permita el



alejamiento del repelente. Utilizando el método del capilar, es posible analizar si las

sustancias son atractivas o repelentes para una bacteria determinada.

La quimiotaxis también puede estudiarse microscópicamente. Utilizando una cámara de

video que capte la posición de las bacterias a distintos tiempos y marque la trayectoria de

cada célula, es posible visualizar este fenómeno. Este método ha sido adaptado a

estudios de bacterias quimiotácticas en medios naturales. Se piensa que en la naturaleza

los principales agentes quimiotacticos para las bacterias son los nutrientes secretados por

células microbianas de mayor tamaño o por otros microorganismos vivos o muertos.

La siguiente figura muestra huellas de bacterias móviles en agua marina al desplazarse

por las proximidades de una célula de un alga (mancha blanca en el centro) que fueron

detectadas mediante un sistema de videocámara acoplado a un microscopio. Adviértase

que las células responden positivamente al oxígeno (aerotaxis) que el alga produce por

fotosíntesis. La velocidad media de las células fue de 25 µm/segundo. El alga tiene unos

60 µm de diámetro.

Huellas de bacterias móviles en agua marina

Madigan,et al. 2009

Otros tipos de técnicas utilizadas es por medio de preparación de medios de cultivo con

diferentes gradientes de concentración.

3.2.3. Desventajas

Entre las desventajas de esta quimiotaxia es que por ejemplo existen algunos derivados

como el Eugenol que es utilizado como agente bactericida en enfermedades infecciosas

bucales que cuando las bacterias están en contacto con esta sustancia mueren. Algunos

ensayos para la medición de quimiotaxis no están disponibles por lo que no es confiable

su reproducibilidad.

Actividad 1. Huella genética

En esta actividad leerás el artículo ―La huella genética de la selección natural‖ que

puedes descargar desde el aula, te servirá como detonador para entablar una charla en



el foro que lleva el nombre de esta actividad. Discute acerca de cómo la caracterización

bacteriana contribuyó al conocimiento de la evolución de los microorganismos. Esto te

permitirá diferenciar los linajes aunque procedan de un antepasado en común.

Una vez que hayas leído el artículo dirígete al foro y participa a partir de las preguntas

que se te plantean

Para participar en el foro:

1. Dirígete al aula.

2. Ingresa al foro con el nombre de esta actividad y realiza lo que en él se

teindica.

*Es recomendable que previo a tu ingreso al foro consultes la Rúbrica de

participación en foros que se encuentra en la pestaña Material de apoyo.

Nota: Te exhortamos atentamente a abstenerte de cualquier acción de plagio o

copia de contenidos, ya que el facilitador(a) puede detectar esta situación sin

dificultad. Tenpresente que tu formación exige que desde esta etapa todo

producto o tarea quereportes sea de tu iniciativa y creatividad, con la intensión de

que en lo sucesivo estaactitud se proyecte directamente en tu práctica

profesional.

La extrema diversidad que existe entre las bacterias se ve reflejada más intensamente en

sus propiedades fisiológicas y bioquímicas que en la forma que estas presentan. Aunque

parece sencillo explicar la morfología bacteriana, las características bioquímicas y

fisiológicas están basadas en la química de los componentes estructurales de la célula

bacteriana, por lo que se consideran de gran utilidad en la descripción de los

microorganismos.

Se necesita conocer detalladamente que cambios sufren las bacterias durante los

procesos metabólicos, como es que se llevan a cabo las reacciones bioquímicas, que

enzimas intervienen y cuáles son los productos intermedios que se generan.



Tubos de ensaye con cultivo microbiano y su reacción

ante las pruebas bioquímicas

http://aexbe.es.tl/Nuevo-.--

Pruebas-bioqu%EDmicas.htm

La figura anterior muestra la forma de expresar una respuesta ante las pruebas

bioquímicas o medios de cultivo especiales para obtener alguna especie en particular de

bacteria. El cambio o vire de color significa que reaccionan positivamente o favorable a la

producción de una enzima, fermentación de lactosa, producción de indol, entre otras.

Fundamentos de la caracterización por pruebas bioquímicas

Los microorganismos se suelen cultivar en medios que generalmente contienen

sustancias nutritivas específicas o sustratos los cuales se incuban y después de cierto

tiempo el cultivo se examina para ver los cambios bioquímicos que han ocurrido.

Al observar en el microscopio los cultivos microbianos solamente permite visualizar como

están distribuidos en varios grupos los microorganismos basados exclusivamente en su

forma, sin embargo cada grupo presenta una extrema diversidad de tipos basándose en

su actividad bioquímica, serológica y su poder patógeno.

Para poder estudiar a fondo los microorganismos es fundamental la obtención de un

cultivo puro y después realizarle una serie de pruebas bioquímicas, ya que las bacterias

reaccionan de modo distinto a los diversos métodos que existen y tales reacciones son

útiles para clasificarlas.

Ejemplos de bacterias teñidas vistas al microscopio electrónico

http://estructurayfuncio

ncelularbacteriana.wiki

spaces.com/Tinciones+

de+microorganismos

http://aexbe.es.tl/Nuevo-.--Pruebas-bioqu%EDmicas.htm

http://aexbe.es.tl/Nuevo-.--Pruebas-bioqu%EDmicas.htm

http://estructurayfuncioncelularbacteriana.wikispaces.com/Tinciones+de+microorganismos




http://web.fccj.edu/~lnorman/unknowns.htm?index=2

http://web.fccj.edu/~lnorman/unknowns.htm?index=2



En la unidad anterior se estudió la forma de obtener cultivos puros a partir de una serie de

cultivos bacterianos y de materiales que se suponen contaminados por gérmenes

patógenos, mediante una serie de resiembras con ayuda de un asa bacteriológica que

tiene un alambre de platino, la cual es pasada al fuego para esterilizarla y así evitar la

contaminación de cepas.

3.3.2.Principales técnicas

En la actualidad al convivir con una gran mayoría de microorganismos, es de gran utilidad

el poder identificar que especies intervienen negativamente en una actividad o de manera

benéfica, ya que es de gran importancia para entender de qué forma atacarla o explotarla.

Para llevar a cabo la identificación bacteriana es necesario procesarlas a nivel de

laboratorio conocer tanto sus características morfológicas, la reacción que presentan a la

tinción de Gram, agrupación y morfología de las colonias, reacciones metabólicas como la

producción de enzimas, entre otras.

Uno de los métodos más usados es la utilización de colorantes para teñir a las células y

facilitar su observación. Los colorantes son compuestos orgánicos y cada tipo de

colorante tiene afinidad por determinados componentes celulares. Muchos colorantes que

se utilizan químicamente sus moléculas están cargadas positivamente, es decir son

básicos o catiónicos, por ejemplo el jugo de limón o la coca-cola son ácido y por lo tanto

están cargados negativamente a diferencia del sudor o la sal de mesa que son salados

(básico) y tienen carga positiva.

Para llevar a cabo las tinciones de muestras bacterianas se requiere llevar los siguientes

procesos:

1. Realizar un frotis y fijarlo

2. Aplicar un colorante

3. Decolorarlo con alcohol puro (96%)

4. Lavarlo con agua.

5. Aplicar otro colorante de contraste.

6. Observarlo al microscopio electrónico.

Metodología de tinción de bacterias

Para la preparación de los frotis se necesita un portaobjetos de vidrio, limpio y seco, en

donde se va a colocar una gota de la muestra bacteriana que se va a teñir en el caso de



que sea líquida o toma un hisopo haciéndolo pasar sobre el cultivo, el hisopo se parece a

un cotonete con los que usualmente se limpian los oídos. La muestra se frota

directamente sobre el portaobjetos, donde puede visualizarse con facilidad. El material

colocado en el portaobjetos se deja secar al aire o bien se pasa varias veces por la zona

azul de una flama hasta que el vidrio esté tan caliente que moleste al tacto pero no

queme, de esta forma se evita contaminación de la muestra. Posteriormente se realizan

los pasos siguientes que corresponden para cada tinción que se va a llevar a cabo.

A continuación se muestra una serie de tinciones y pruebas bioquímicas que se emplean

en los test rutinarios para la descripción e identificación de las bacterias.

Tinción de Gram: este tipo de tinción revela la forma de la célula bacteriana, su

agrupación y grupo taxonómico al que pertenece ya sea Gram positivo o Gram

negativo.

La tinción de Gram fue introducida en el año de 1884 por el danés Christian Gram, para

teñir a las bacterias. En la actualidad es una técnica comúnmente utilizada que consiste

en teñir la muestra bacteriana (frotis) con el colorante violeta de genciana, someterla a la

acción mordiente de lugol, lavar con alcohol puro (96%) hasta eliminar el exceso de

colorante y teñir luego con un colorante de contraste, como la fucsina básica o safranina.

Las bacterias que retienen la violeta de genciana se llaman Gram positivas (Gram +) y las

que se decoloran y se tiñen en rojo por el colorante de contraste son Gram negativa

(Gram -).

Tinción de Gram en bacterias bacilares

http://pathmicro.med.sc.

edu/fox/gram-st.jpg

La figura anterior muestra la reacción ante la tinción de gram de las bacterias bacilares.

Las gram positivas aparecen teñidas de color morado mientras que las gram negativas de

color rosa. Esta diferencia en respuesta a la tinción de Gram se debe a la estructura de su

pared celular como ya se especificó anteriormente. Después de la tinción con el colorante

básico (cristal violeta o violeta de genciana), se le agregó el alcohol el cual decolora a las

células gram negativas pero no a las gram positivas y por último antes de observarlas al

microscopio se tiñen con un colorante de contraste (safranina) para que se pueda

visualizar perfectamente.

http://pathmicro.med.sc.edu/fox/gram-st.jpg

http://pathmicro.med.sc.edu/fox/gram-st.jpg



Algunos ejemplos de bacterias que reaccionan a la tinción de Gram positivo son:

S t a p h y l o c o c c u s

a u r e u s , S t r e p t o c o c c u s

p n e u m o n i a e ,

M i c r o c o c c u s s p ,

C l o s t r i d i u m

p e r f r i n g e n s , C .

s e p t i c u m , L i s t e r i a s p ,

A c t i n o m y c e t e s i s r a e l i i ,

N o c a r d i a s p .

Ejemplos de bacterias que reaccionan a la tinción de Gram negativo son:

N e i s e r i a m e n i n g i t i d i s ,

M o r a x e l l a s p ,

A c i n e t o b a c t e r s p , E .

C o l i , H a e m o p h i l u s

i n f l u e n z a e , V i b r i o

c h o l e r a e , C a m p y l o b a c t e r

j e j u n i , F u s o b a c t e r i u m

s p .

Tinción de Ziehl-Neelsen: este tipo de tinción es esencialmente para aquellas

bacterias ácido-resistentes como el bacilo que causa la tuberculosis. Resulta difícil

teñirlas, pero una vez que el colorante ha penetrado en la bacteria, las cuales lo

conservan después del tratamiento con ácido diluido. La propiedad de resistencia se

debe tanto que en la capa de su membrana celular y dentro de la célula (citosol)

poseen lípidos.

Se lleva a cabo realizando el frotis habitual, salvo que este se fija por calor, se cubre la

preparación con fucsina fenicada, se calienta hasta producir vapores (aprox. 3 minutos),

se decolora con alcohol-clorhídrico hasta que las partes más finas no tengan colorante y

las más gruesas tomen un color rojizo. Después se le coloca una tinción de contraste con

azul de metileno (1minuto), se lava con agua y seca para por ultimo observarlas al

microscopio. Las bacterias ácido-resistentes se tiñen en rojo y las células y otras bacterias

en azul.



Bacilo causante de la tuberculosis Mycobacterium tuberculosis

http://www.auxiliare

senfermeria.net/20

11/07/la-tincion-

para-

micobacterias.html

Tinción de azul de metileno: para teñir a las bacterias se emplea una mezcla de azul

de metileno, alcohol etílico e hidróxido de potasio (KOH), la cual se vierte sobre la

muestra bacteriana y se deja actuar de 3 a 5 minutos lavándola posteriormente con

agua y se observa al microscopio electrónico.

Tinción de capsulas: las capsulas de las bacterias son frágiles, por lo que nos se tiñen

con los métodos corrientes, se utiliza una solución de colorante cristal violeta que se

calienta y después se realiza un lavado con sulfato de cobre. La capsula bacteriana se

tiñe de color azul pálido, mientras que la célula y su interior aparecen teñidas de color

azul obscuro.

Tinción de Esporas: algunas especies de bacterias producen intracelularmente

estructuras especiales llamadas endosporas, que son células diferenciadas

resistentes al calor, agentes químicos y radiación. Funcionan como estructuras de

supervivencia para proporcionar al organismo resistencia a condiciones adversas

como temperaturas extremas, desecación, limitación de nutrientes. Los géneros más

estudiados con esta técnica son Bacillus y Clostridium.

El método de Schaeffer y Fulton es habitual para teñir esporos, se cubre el frotis con

verde malaquita en solución acuosa dejándolo reposar media hora, después se calienta

hasta observar vapores durante medio minuto, eliminar con agua el exceso de colorante y

por último aplicar safranina. Los esporos retienen el color verde y las partes vegetativas

se tiñen de rojo.

Bacillus subtilis, observe los esporos teñidos de verde

http://bacillus8.blogspot.com/

http://www.auxiliaresenfermeria.net/2011/07/la-tincion-para-micobacterias.html





http://bacillus8.blogspot.com/

http://2.bp.blogspot.com/_r1GOyVmkVIw/S8EvLuMESAI/AAAAAAAAABI/DeiFi8Dp0jE/s1600/Bacillus+subtilis+spores+fig1.jpg

http://2.bp.blogspot.com/_r1GOyVmkVIw/S8EvLuMESAI/AAAAAAAAABI/DeiFi8Dp0jE/s1600/Bacillus+subtilis+spores+fig1.jpg



Tinción de flagelos: los flagelos de las bacterias son invisibles en las preparaciones

corrientes, por lo que solo pueden visualizarse con tinciones especiales. Los flagelos

se observan en cultivos bacterianos recientes (12-18 horas), en un tubo con 5 ml de

caldo nutritivo, se cultiva la muestra procedente de la placa de agar hasta que se

observe una ligera turbidez, se coloca en la estufa a 37°C durante 1 hr.

Posteriormente se colocan 2 o 3 gotas de la muestra sin mezclarlas ni extenderlas, se

flamea en la parte azul de la llama y se deja secar al aire. Para la tinción se ocupa una

mezcla homogénea en agua destilada de fucsina básica, alcohol etílico, ácido tánico y

cloruro de sodio. Se coloca el colorante a la muestra dejándolo actuar de 5 a 15

minutos hasta observar un precipitado y se lava para finalmente observarse al

microscopio electrónico. Observándose los flagelos de color rosa o rojo y el resto de la

célula es de color rosa tenue o bien sin color.

La tinción de Feulgen es una técnica para teñir nucleótidos, fue descubierta por Robert

Feulgen, se basa en la hidrolización del DNA por medio de una solución diluida de

ácido clorhídrico (HCl) donde se van a liberar las bases puricas del ADN.

Prueba de Catalasa: este tipo de prueba bioquímica es muy útil para observar la

presencia de la enzima catalasa que se encarga de descomponer el peróxido (H2O2)

en oxígeno y agua, se localiza en las bacterias que son aerobias y anaerobias

facultativas. El método usual es realizar un frotis, agregarle una gota de peróxido, si se

visualiza la formación de burbujas el resultado es positivo, mientras que si no sucede

de lo contrario el resultado es negativo. Una especie que reacciona positivamente a la

catalasa es Penicillium simplicissimum.

Prueba de Oxidasa: esta prueba comúnmente se utiliza para determinar la enzima

citocromo-C-oxidasa, entre algunos géneros que resultan positivos a esta prueba

destacan Pseudomonas sp, Neisseria sp, Moraxella sp, Vibrio sp, Aeromonas sp. Se

lleva a cabo para determinar la oxidación en presencia del citocromo C. Usualmente

se ocupan discos de papel de filtro, una caja petri, reactivo de oxidasa (solución de

NNN'N', tetrametil, 1-4 fenilendiamina). Se coloca un disco inmerso de reactivo

oxidasa que se pone sobre la muestra bacteriana, inmediatamente si la reacción se

hace positiva indica un color azul-violeta intenso, de lo contrario la prueba será

negativa.

Prueba de Indol: se prepara utilizando usando caldo triptófano y se observa la

producción de indol. Se inocula el medio y se incuba durante 2 días y pasado el

tiempo se utiliza el reactivo de Kovac para evidenciar la prueba. Se lleva a cabo

cubriendo el medio con 2 ml de cloroformo, seguido de 2 ml del reactivo de kovac, una

reacción positiva denota la aparición de color rosa o rojo intenso en la capa de

cloroformo, de lo contario la prueba es negativa.



Forma de observarse la prueba de Indol

http://www.joseacortes.com/galeriaimag/

microorganismos/indol.jpg

Voges-Proskauer y Rojo de Metilo: se basan principalmente en la determinación de

acetoina que es un producto final de la síntesis de la glucosa. La acetoína es también

conocida como butanodiol o acetil-metil-carbinol. Estas pruebas se asocian, ya que

permiten la identificación de enterobacterias que son microorganismos anaerobios

facultativos. Para llevar a cabo estas pruebas se necesita de un medio de cultivo caldo

de Clark y Lubs que tenga 3 días de inoculación, pasado el tiempo se separa en dos

muestras, una para cada ensayo correspondiente.

Rojo de metilo al tubo se le añaden de 4-5 gotas de reactivo indicador Rojo de Metilo, se

agita para homogeneizar y se observa la coloración que se obtuvo, será positiva si cambia

a un color rojo y negativa si permanece amarillo.

Voges-Proskauer a la otra muestra del tubo de cultivo se le añade una mezcla del

reactivo A Voges-Proskauer que contiene alfa-naftol 5% en etílico absoluto observando

que el medio adquiere un aspecto lechoso y reactivo B de Voges-Proskauer hidróxido de

potasio (KOH), se observara que desaparece el aspecto lechoso y se agita fuertemente.

La prueba se torna positiva cuando en menos de cinco minutos aparece un color rosado-

violáceo que inicia en la parte superior del tubo y si no hay coloración alguna la pruebas

es negativa.

http://www.joseacortes.com/galeriaimag/microorganismos/indol.jpg

http://www.joseacortes.com/galeriaimag/microorganismos/indol.jpg



Visualización de la prueba rojo de metilo.

Además de las tinciones y las pruebas antes mencionadas existen medios de cultivo que

van a funcionar como evidencia de crecimiento de alguna especie bacteriana muy en

particular, entre los que destacan:

Citrato de Simmons: este tipo de medio se emplea para la diferenciación de cepas de

E. coli fecal de las del grupo aerogenes las cuales crecen también en este medio ya

que se utiliza citrato. También existen otras especies como las del género Salmonella,

en especial S. typhimurium, S. typhosa y S. paratyphi que utilizan citrato como

nutriente para crecer.

El agar Nitrato: sirve para identificar bacterias que realizan la reducción de los nitratos

a nitrito, se añade una solución al tubo con cultivo microbiano, esta es una mezcla de

ácido acético más ácido sulfanílico y ácido acético con alfa-amidonaftaleno. Si al

observar el tubo de color rojo-rosado indica la presencia de nitritos.

Medio SIM: este medio tiene tres finalidades en las muestras bacterianas, sirve para

comprobar hidrógeno sulfurado, Indol y motilidad. Se lleva a cabo una siembra por

picadura, donde la aparición de una ligera zona negra a lo largo del trayecto de la

siembra, se considera una producción positiva de hidrógeno sulfurado. La motilidad se

nota por el crecimiento en forma de limpia tubos alrededor del trayecto central de la

picadura., las bacterias inmóviles no penetran en el agar semisólido y por ultimo para

comprobar la formación de Indol se utilizan tiras de papel empapadas de solución

saturada de ácido oxálico y se corrobora con el reactivo de Kovac.

Actividad 2. Pruebas bioquímicas

En esta actividad compararás entre las principales pruebas bioquímicas utilizadas para la

identificación de bacterias, lo que te permitirá poder hacer uso en un caso necesario de

análisis ya sea ambiental, de salud, farmacéutico, industrial entre otros. Realiza lo

siguiente:



1.- En un documento de textoelabora un cuadro comparativo de las principales pruebas y

tinciones bioquímicas haciendo énfasis en la importancia de cada prueba.

2.- Apoya tu trabajo con imágenes y sé cuidadoso con la ortografía

3.- Guarda tu documento con la nomenclatura MTM_U3_A2_XXYZ y envíalo a tu



contenidos, ya que tu facilitador (a) puede detectar esta situación sin dificultad, tu




3.4. Caracteres Genéticos

Habrás escuchado hablar de la ingeniería genética, te preguntaras a que se refiere, es

una ciencia auxiliar de la genética que se encarga del uso y aplicación de técnicas in vitro

para modificar el material genético de los microorganismos en el laboratorio, dicho

material genético (ADN) puede después reinsertarse en el microorganismo de donde se

extrajo o bien en otra especie de interés.

Recientemente han tenido gran auge los análisis moleculares genéticos. Ha pasado por tu

mente hacerte la pregunta del por qué no tienes algún rasgo que te identifique con tus

progenitores y has encontrado respuesta alguna. He aquí donde actúa la genética que es

una ciencia auxiliar de la biología que se encarga del estudio de la herencia, de cómo es

que las características fenotípicas y genotípicas se van a transmitir de una generación a

otra (herencia genética).

Esta ciencia se inició con el monje austriaco John Gregor Mendel (1822-1884), que es

considerado el padre de la Genética, experimentó con guisantes (chicharos) con los

cuales llevo a cabo una serie de experimentos respecto a su apariencia física cruzó

organismos con características físicas diferentes con los que demostró la transmisión de

los caracteres genéticos. Aunque sus experimentos no fueron tomados en serio, fue hasta

1900 que sus trabajos se volvieron a retomar y posteriormente durante las décadas

siguientes sirvieron de base para los genetistas que se dedican a estudiar la transmisión

de los caracteres y la expresión de la información genética.

En la actualidad son de gran utilidad, por ejemplo sabrás que en criminología son

esenciales para esclarecer crímenes, muy importantes en pleitos de paternidad, para

erradicar y combatir enfermedades, mejoramientos de semillas y de especies animales y

la más importante dentro del estudio de los microorganismos para su identificación.



3.2.1. Fundamentos de la caracterización genética

Las estructuras que son esenciales para la genética microbiana, se encuentran dentro de

la célula, específicamente estamos hablando del cromosoma bacteriano, donde se

localiza el ácido desoxirribonucleico (ADN o DNA).

El ADN es el material genético que se utiliza para guardar la información genética,

supongamos que es el disco duro de una computadora, sabes pues que en él puedes

guardar toda la información que se genera al trabajar.

Una secuencia de ADN es simplemente la unión de miles de nucleótidos. Un nucleótido

está formado por una azúcar de 5 carbonos (pentosa) llamada desoxirribosa, un grupo

fosfatado y una base nitrogenada, que en este caso se dividen en bases puricas como la

adenina (A) y guanina (G) y en bases pirimidicas que son timina (T) y citosina (C)

(Solomon, et al. 2008).

Cada especie microbiana tiene una secuencia genética diferente, lo cual le confiere

características que las diferencian y son de suma importancia para la identificación

bacteriana. Se tiene conocimiento de la secuencia genética de algunas bacterias, pero en

general la mayoría contienen entre 500 a 6000 genes. En 1949 Edwin Chargaff y sus

colegas de la Universidad de Colombia llegaron a determinar la composición de bases de

ADN de diversos organismos y tejidos, entre los que destacan el de la bacteria E. coli que

contiene 26.1 % de adenina, 23.9 % de timina, 24.9 de guanina y 25.1 % de citosina

(Solomon, et al. 2008).



Estructura de un nucleótido que forma parte del DNA

Editar del Solomon et al. 2008

3.2.2.Principales técnicas

En la actualidad se han secuenciado completamente los genomas de muchas bacterias,

lo que ha revelado el número y la disposición de los genes que poseen. La clonación y la

secuenciación han revolucionado el estudio de la estructura y la función del genoma en

todos los organismos. Los procesos de transformación, transducción y conjugación se han

utilizado para mapear la localización de los genes en un cromosoma bacteriano

(Madigan,et al. 2009).

Se han desarrollado y mejorado técnicas para auxiliar a la ingeniería genética, dichas

técnicas se basan en la capacidad para cortar el ADN de interés en fragmentos

específicos y purificar dichos fragmentos para su posterior manipulación. Entre las

herramientas básicas destacan: enzimas de restricción, separación de ácidos nucleicos

por electroforesis, hibridación de ácidos nucleicos, las sondas de ácido nucleico,

clonación molecular y vectores de clonación.



Electroforesis en gel

http://betbettybea.blogspot

.com/2011/11/electroforesi

s.html

Las imágenes anteriores muestran cómo es que se lleva a cabo una electroforesis en gel.

La figura de la izquierda ejemplifica como el investigador coloca con mucho cuidado y con

ayuda de una micropipeta la muestra de ADN en los posos del gel de agarosa, se

sumerge en bromuro de etidio y se aplica corriente eléctrica y posteriormente la imagen

derecha es la observación final de la técnica con la ayuda de una cámara de luz

ultravioleta, donde las marcas son el ADN.

Después de aislado y purificado el DNA se siembra la muestra en una placa porosa de gel

de agarosa o poliacrilamida, la cual es sometida aplicándole corriente eléctrica. Al

aplicarse la corriente lo que va a provocar es que las moléculas se van a mover a través

del gel impulsadas por la corriente. Esta técnica nos permite separar moléculas de

acuerdo a su peso molecular y carga (positiva o negativa), debido a esto provoca que las

moléculas pequeñas o las de cierta carga se van a mover con mucha mayor velocidad

que las moléculas grandes. Los ácidos nucleicos por naturaleza están cargados

negativamente, por lo tanto se van a dirigir hacia el polo positivo.

Durante el siglo pasado se han llevado a cabo experimentos para encontrar la secuencia

completa del genoma de varias especies bacterianas, esto implica una serie de trabajo

excesivo llevadas a cabo en laboratorios dotados de nuevas tecnologías de obtención,

procesamiento y visualización de los microorganismos.

Cada organismo tiene una secuencia única de DNA genómico, excepto los gemelos

idénticos. A diferencia de los organismos superiores cuyo material genético contiene

cadenas repetitivas de ADN, las cuales varían en número y disposición respecto a cada

especie. El DNA se puede sintetizar in vitro mediante un método en fase sólida, donde se

obtienen copias de secuencias específicas de ADN y son necesarias para muchas

técnicas moleculares, un método por el cual se sintetizan estas copias in vitro de ADN es

la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) fue inventada por Kary Mullis, el cual

recibió el premio nobel por su invento (Madigan,et al. 2009).

http://betbettybea.blogspot.com/2011/11/electroforesis.html



http://es.dreamstime.com/register?jump_to=http://es.dreamstime.com/fotograf-iacutea-de-archivo-electroforesis-del-gel-de-la-dna-image2223462

http://es.dreamstime.com/register?jump_to=http://es.dreamstime.com/fotograf-iacutea-de-archivo-electroforesis-del-gel-de-la-dna-image2223462



La PCR puede copiar segmentos de ADN hasta mil millones de veces en un tubo de

ensayo, un proceso llamado amplificación, que genera grandes cantidades de genes

específicos u otros segmentos de ADN para toda una serie de aplicaciones en la biología

molecular. Imaginemos pues que es una fotocopiadora a la cual manipulamos y

programamos para que nos de cómo resultado una cantidad específica de copias de

algún documento, al final tendremos pues copias idénticas a la original y básicamente eso

es lo que hace la técnica de PCR. Utiliza una DNA-polimerasa que copia moléculas de

ADN de manera natural, no las copia de manera completa, sino que amplifica fragmentos

de hasta algunos miles de pares de bases de una molécula de ADN más grande.

La técnica básica para el estudio molecular de las bacterias es:

i. Cultivar la muestra bacteriana en un medio general.

ii. Llevar a cabo un aislamiento para purificar la bacteria.

iii. Si es necesario volver a resembrar el microorganismo en un medio especial para

evitar contaminación de cepas.

iv. Aplicar una serie de pruebas y tinciones mencionadas en el tema anterior que

sirven para identificar la especie bacteriana.

v. Teniendo el cultivo puro, seguir incubando hasta obtener varias generaciones.

vi. Tomar una masa de microorganismos y centrifugarlos para obtener por diferencia

de peso molecular el ADN.

vii. Aplicar técnicas específicas para lo que se requiere conocer cómo, la secuencia

de nucleótidos, las proteínas, los genes.

Una herramienta que auxilia para el estudio del material genético son los microscopios,

que con los grandes avances tecnológicos han ido especializándose más respecta a los

intereses particulares del investigador, entre los cuales destacan los microscopios ópticos

de campo brillante, de campo obscuro, de fluorescencia, con focal, de contraste de fases,

de interferencia, también microscopios electrónicos de transmisión, de barrido.

Cósmidos:son vectores plasmídicos que contienen el sitio cos del genoma lambda (λ),

que genera extremos cohesivos cuando se cortan, son muy útiles en la tecnología del

DNA recombinante, con estos es posible clonar fragmentos de ADN más grandes, se

utilizan para fabricar genotecas de cDNA y son estudiados cuando el gen se expande de

30 a 40 kilobases (kb), es decir miles de bases que componen el ADN. La ventaja que

tienen los cósmidos, es que es posible clonar fragmentos de DNA foráneo más grandes

que los originales.



Esquema de un cósmido

http://genetica-

moderna.blogspot.com/2010/08/man

ipulacion-genetica.html

Plásmidos:son elementos genéticos que se replican independientemente del cromosoma,

forman parte de otro elemento genético. Existe una inmensa cantidad de plásmidos de

ADN de doble cadena moléculas de material genético que la mayoría son circulares, no

obstante hay algunos que son lineales. Los plásmidos difieren de los virus ya que no

causan daño alguno a la célula huésped y no presentan formas extracelulares.

Los plásmidos se diferencian de un cromosoma bacteriano, ya que los primeros portan

solo genes no esenciales y los cromosomas genes que son muy esenciales.

En cepas de E. coli se han asilado más de 300 plásmidos naturales. El DNA de los

plásmidos es bicatenario y contienen de 1 Kbp hasta 1 Mbp.

Localización de un plásmido bacteriano

http://caibco.ucv.ve/caibc

o/vitae/VitaeDos/Articulo

s/BiologiaCelular/carcter.

htm

http://genetica-moderna.blogspot.com/2010/08/manipulacion-genetica.html



http://caibco.ucv.ve/caibco/vitae/VitaeDos/Articulos/BiologiaCelular/carcter.htm






3.2.3.Desventajas

Pero los investigadores se han topado con un gran problema, el cual es que agentes

químico, condiciones del medio ambiente hacen que los genes sufran mutaciones. Una

mutación es aquella que produce cambios en la secuencia nucleótida del DNA, no

obstante el índice de mutación global es mayor que la frecuencia de daños en el DNA,

puesto que todos los organismos tienen complejos enzimáticos que reparan algunas

lesiones que llegase a sufrir el ADN.

Otro problema al que suelen enfrentarse es que al momento de cultivar la cepa, esta no

se pueda obtener pura, ya que existen especies bacterianas que comparten

genéticamente secuencias de nucleótidos, las cuales con los métodos de tinción o

pruebas no se puedan diferenciar.

Evidencia de Aprendizaje. Plásmidos y Cósmidos

Esta actividad es un gran reto ya que implica crear un mapa conceptual (MMCC) en el

cual reflejarás tu dominio del tema anterior, al construirlo describirás las aplicaciones

biotecnológicas de plásmidos respecto a la forma del ADN. Elaborar un mapa conceptual

donde apliques la biotecnología de plásmidos respecto a la forma de ADN.





1.- concepto o idea original

2.- palabras clave

3.- conectores

4.- conectivos y palabras de conexión

5.- conceptos en diferentes niveles en este caso puedes desarrollarlo mínimo entres

niveles


1.- desprendimiento de conceptos secundarios

2.- conectores y proposiciones.- conectores son palabras o preposiciones insertas entre

dos conceptos y son útiles para producir nuevas proposiciones o enunciados con sentido

3.- enlaces cruzados.- son puentes entre proposiciones dentro de la arborización

4.- Jerarquización.- es el orden en ascendente-descendente en función de la complejidad

de los conceptos o proposiciones tratados en la arborización del MMCC.

Realiza lo siguiente:

1. En un documento de Word elabora un mapa conceptual siguiendo las indicaciones



anteriores. Eres libre de profundizar tanto como deseas.

2.- Sé cuidadoso con la ortografía

3.- Guarda tu documento con la nomenclatura BIC_U3_EA_XXYZ y envíalo a tu



contenidos, el facilitador puede detectar esta situación sin dificultad, tu formación exige

que desde esta etapa todo producto o tarea que reportes sea totalmente original y

propio de tu iniciativa y creatividad, para que en lo sucesivo esta actitud se proyecte


Nota 2: No olvides revisar/consultar la Escala de evaluación para que puedas guiarte

correctamente en el diseño de estructura de tu ensayo y en el proceso de solución o

respuesta de tu Evidencia de Aprendizaje (EA).

O. A. Relacionar columnas sobre los diferentes tipos de caracterización

microbiológica, ventajas y desventajas de cada una de ellas.

1. En esta actividad realizarás un formato de relación de columnas donde deberás

incluir:

Los tipos de caracterización microbiológica

Las ventajas y desventajas del uso de estas caracterizaciones.


3.- Guarda tu documento con la nomenclatura MTM_U3_OA_XXYZ y envíalo a tu


Esto te permitirá utilizar adecuadamente las terminologías vistas en el tema, así como

identificar la más adecuada respecto a las ventajas y desventajas.






Cierre de Unidad

Como te habrás dado cuenta con los temas vistos en esta unidad, la gran capacidad

metabólica que tienen los microorganismos para reaccionar a las diferentes pruebas y

tinciones, así como está involucrado el material genético para poder estudiar los

caracteres del genoma para determinar específicamente la huella dactilar de cada especie



y que tan importante son en la actualidad las diversas técnicas para llegar a la obtención

de ADN purificado y de esta forma conocer más acerca de estos microorganismos para

poder aplicarla en experimentos de gran utilidad para poder erradicar enfermedades,

mejoramiento de cepas para producción de vinos o lácteos e incluso remediar nuestro

medio ambiente haciendo en las bacterias que intervienen en los procesos de fijación del

nitrógeno, el tratamiento de aguas residuales.

Para saber más

Para corroborar lo aprendido sobre la técnica de tinción de Gram observar el siguiente

video http://www.gefor.4t.com/bacteriologia/tinciondegram.html.

Para entender mejor la técnica de electroforesis en gel ver los siguientes videos

http://www.youtube.com/watch?v=sbCusDyYoi0 y

http://www.youtube.com/watch?v=WeRwsr5JUwA

Para comprender como se lleva a cabo la PCR observar el siguiente video

http://www.youtube.com/watch?v=i1o4jYepdxs.

Para comprender que son los plásmidos ver el siguiente video

http://www.youtube.com/watch?v=RfMTv1km0RU.

Fuentes de consulta



Pidello,A. (2011). Ecología microbiana. Corpus

Willey, J., Sherwood, L. M. y Woolverton, C. J. (2009). Microbiología. 7a ed. MGraw

Hill-Interamericana.



Graw Hill.


microorganismos. 12 a ed. Pearson Adison-Wesley.

Prescott, L. M., Harley, J. P. y Klein, D. A. (2005). Microbiología. 5a ed. McGraw-

Hill Interamericana.

Solomon, P. E., Berg, R. L. y Martin, W. D. (2008). Biología. 8a ed. Mc Graw Hill.


ed.Médica Panamericana.

http://www.gefor.4t.com/bacteriologia/tinciondegram.html

http://www.youtube.com/watch?v=sbCusDyYoi0

http://www.youtube.com/watch?v=WeRwsr5JUwA

http://www.youtube.com/watch?v=i1o4jYepdxs

http://www.youtube.com/watch?v=RfMTv1km0RU



Unidad 4.Ecología microbiana


La ecología microbiana es una ciencia que recientemente comenzó a tener importancia,

pues está estrechamente relacionada con problemas de contaminación y la interacción

que el hombre tiene con su ambiente, pero aborda su contenido temático mezclando

temas de biología con las ciencias auxiliares ecología y microbiología que abordan el

estudio fundamental de como los microorganismos juegan un papel importante en la

biosfera. Es imposible concebir la vida en el planeta Tierra sin la gran diversidad de seres

vivos y las actividades que estos llevan a cabo en conjunto.

Forman pues un factor importante dentro de las cadenas tróficas de los ecosistemas, la

función que desempeñan en los ciclos biogeoquímicos (oxígeno, carbono, nitrógeno,

agua), las interacciones con el resto de los organismos vivos; las cuales llevan a definir su

papel importante para mantener la salud de los ecosistemas. Por ejemplo te habrás dado

cuenta que si no realizas la limpieza de una pecera se forma una película que recubre las

paredes y obviamente los peces empiezan a presentar problemas puesto que el exceso

de microorganismos hace que compitan por nutrientes básicos, otro muy común es la

placa dental que se forma diariamente de manera normal ayudando a la protección del

esmalte; mientras que si se presenta en forma excesiva esta puede provocar el deterioro

del mismo. También habrás notado que en un rio las piedras tienen una textura

resbaladiza que hace peligroso el cruce puesto que puedes caer y lastimarte, pues son

los microorganismos que hacen posible esto al igual que recubren las superficies de las

tuberías, los cascos de los barcos.

Propósitos

En esta unidad comprenderás los conceptos importantes de cómo los microorganismos se

relacionan con otros y el medio ambiente que le rodea para llevar a cabo actividades

importantes, que variedad de especies intervienen en procesos de la industria alimenticia,

farmacéutica, agropecuarios y en la medicina (salud); por ejemplo la importancia de la

flora bacteriana de los organismos que ayuda a protegerlos contra agentes patógenos.

Además analizaras por qué son importantes los biofilms en la vida cotidiana y de cómo se

lleva a cabo el quórum sensing.


Relacionar los distintos conceptos de la ecología microbiana mediante el estudio de su



fundamentación ecológica para comprender el comportamiento de diferentes

microorganismos empleados en las técnicas y procesos biotecnológicos.

4.1. Concepto de hábitat y biodiversidad

Actualmente el impacto de las actividades humanas (urbano-industrial-agropecuarias y

recreacionales) en los componentes del Sistema Tierra ha generado una crisis ambiental,

la cual ha despertado gran preocupación no sólo en la comunidad científica sino en la

sociedad en general.

En términos de la ecología microbiana el hablar de hábitat es pues el entorno natural en el

que vive un organismo, población o especie. Los factores que lo componen son dos:

De tipo biótico, es decir que tienen vida como las plantas, microorganismos, los

animales, los hongos y

De tipo abiótico que son aquellos que no tienen vida pero son vitales como el agua, el

aire, la luz solar, el suelo, la presión atmosférica.

Relacionemos el tema de hábitat con tu casa, que está conformada por varias

habitaciones y en cada una de ellas se realizan diferentes actividades, ubicas entonces la

cocina, la sala, el comedor, el baño y las recamaras como habitaciones primordiales. La

función de cada una de las habitaciones es contribuir a la vida cotidiana, tenemos pues

una habitación donde dormimos, descansamos, bañamos, comemos.

Por otro lado la biodiversidad es la variedad de organismos vivos considerada a nivel de

diversidad genética, diversidad de especie y diversidad de ecosistema. Estamos hablando

de sumar la proporción de cada especie que existe y cuantas especies hay en número de

cada una de ellas dentro del ecosistema; es decir riqueza más abundancia.



Biodiversidad biológica de México

http://biodi

versidad-

mexico-

fanny.blog

spot.com/

Por ejemplo la diversidad humana (Homo sapiens) del planeta Tierra es muy variada, así

sabes que existen razas humanas que se pueden distinguir genéticamente por el tono de

piel, los rasgos físicos, y por el lugar donde habitan debido a sus costumbres, vestimenta,

idioma. También en los animales podemos observar diferencias entre las especies de

perros, gatos, mariposas, peces, bacterias, hongos y en las plantas se denominan

variedad de especie como el maíz, frijol, chile, manzana, uva; y seguiríamos hablando de

un sinfín de especies que tú ya conoces.

Biodiversidad Biológica del planeta Tierra

http://recursosnaturalesd

echiapas.blogspot.com/2

011/05/dia-mundial-de-

la-biodiversidad.html

http://biodiversidad-mexico-fanny.blogspot.com/





http://recursosnaturalesdechiapas.blogspot.com/2011/05/dia-mundial-de-la-biodiversidad.html






En el planeta Tierra la población de seres vivos que conviven se esquematiza en el

siguiente gráfico, donde a pesar de que las bacterias ocupan un porcentaje menor

comparado por ejemplo con los insectos son de gran utilidad a nivel industrial para la

elaboración de productos alimenticios, farmacéuticos, para el tratamiento de aguas

residuales, en el medio ambiente con la fijación del nitrógeno atmosférico, en medicina

para creación de nuevos antibióticos, entre otras cosas.

Porcentaje de la biodiversidad en la Tierra

Sabes pues que la ecología microbiana va a estudiar las interacciones de los

microorganismos con su entorno, los estudios han tomado su auge después de la mitad

del siglo pasado (XX), pero desde el origen de la vida en la Tierra hace 3,600 millones de

años en el Eón Arcaico, antes de la Era Paleozoica cuando aparecieron los primeros

organismos procariotas; estas relaciones comenzaron a llevarse a cabo, pero no fue sino

hasta que apareció el género Homo sapiens (humano) no se podía explicar

científicamente en ese entonces como es que se llevaban a cabo dichas relaciones con

los organismos y el medio ambiente.

Como se observa en la figura siguiente en el Eón Arcaico fue donde empezó la vida, con

los primeros microorganismos procariotas que eran bacterias termófilas puesto que había

grandes erupciones volcánicas que dieron origen a la formación de los continentes.



Eras geológicas

Editar de la

web

http://histori

ageologicad

emexico.blo

gspot.com/2

011/04/eras

-

geologicas.

html

El planeta Tierra en sus inicios no era como lo conocemos actualmente con 5 continentes

(África, América, Asia, Europa, Oceanía) rodeados de grandes masas de agua (mares);

sino que era solo una gran masa de tierra llamada Pangea, la cual se estableció durante

la Era Paleozoica y con el paso de los años evoluciono hasta lo que hoy conocemos. Así

como se fueron formando los continentes fue apareciendo la vida.

Cuesta trabajo entender el pasado evolutivo de la vida en la Tierra, ya que se requiere

entender su naturaleza propia, los procesos que se han llevado a cabo y como es que

evolucionaron dentro del ambiente utilizando tanto los componentes bióticos como

abióticos.

4.1.1.Nicho ecológico desde el punto de vista bacteriano

La incógnita que se plantean los microbiólogos respecto a las relaciones que existen entre

las bacterias y su medio ambiente, es tratar de explicar por qué los microorganismos se

encuentran en sitios específicos, con ciertos rasgos que los distinguen y en un cierto

espacio temporal; por lo cual su tarea fundamental es la de evaluar la diversidad,

abundancia y distribución de los microorganismos dentro de ambientes como los

ecosistemas, comunidades, poblaciones y de manera individual para poder entender el

papel fundamental que desempeñan en la biosfera.

http://historiageologicademexico.blogspot.com/2011/04/eras-geologicas.html










Diversidad de microorganismos

Editar de la web

http://www.encuentos.com/educacion-

ambiental-2/dia-internacional-de-la-

diversidad-biologica-22-de-mayo/

Un nicho ecológico es básicamente un hábitat de uno o varios microorganismos en el

que influyen los factores bióticos y abióticos. Estas relaciones que se forman pueden ser

de manera positiva como la simbiosis que se define como la relación que existe entre dos

o más microorganismos que comparten un ecosistema determinado, presenta variantes

como:

Parasitismo: una forma de simbiosis en la que un miembro (microorganismo) de la

relación resulta perjudicado, ya que es un organismo que obtiene sus nutrientes de

otro organismo, que se denomina hospedador. Algunos patógenos que causan

enfermedades presentan este tipo de relación, entre ellas tenemos a la bacteria E.

coli que causa infecciones intestinales si sobre pasa la forma normal de la flora

bacteriana, la Chlamydia trachomatis que causa clamidiosis (provoca secreción y

escozor al orinar, genera esterilidad en el varón), Neisseria gonorrhoeae bacteria que

causa la gonorrea, la causante de la sífilis Treponema pallidum.

http://www.encuentos.com/educacion-ambiental-2/dia-internacional-de-la-diversidad-biologica-22-de-mayo/





Bacteria Chlamydia trachomatisizq. y cocos de Neisseria gonorrhoeae der.

Editar de

la web

http://ww

w.urolog

osdemex

ico.com/t

ransmisi

on_sexu

al.html y

Mutualismo: relación simbiótica en la que ambas especies resultan beneficiadas,

como las que están asociadas a la flora bacteriana del tracto digestivo y convierten

las proteínas que consumimos al ingerir leche en ácido láctico Lactobacillu ssp, otra

relación es la que existe entre las bacterias fijadoras de nitrógeno (géneros

Azotobacter, Nitrobacteres una bacteria gram negativa, Rhizobiumes de tipo gram

negativa bacteria que origina los nódulos)y las leguminosas presentan nódulos donde

se alojan dichas bacterias, existen otras bacterias en los tanques donde se almacena

el petróleo crudo y la gasolina se acumula humedad la cual hace posible un hábitat

ideal para ellas que van a oxidar los hidrocarburos en condiciones anóxicas ya que

consumen sulfuro (H2S) que es muy corrosivo y puede agujerar los tanques con el

constante goteo de agua y acidificación del combustible.

Lactobacillus sakeizq. yRhizobium bacteria fijadora de nitrógeno der.

http://archive.microbelibrary.org/ASMOnly/Details.asp?ID=1471 y

http://www.porquebiotecnologia.com.ar/educacion/cuaderno/ec_24.asp?cuaderno=

24

http://www.urologosdemexico.com/transmision_sexual.html







http://archive.microbelibrary.org/ASMOnly/Details.asp?ID=1471





Comensalismo: relación simbiótica donde una especie resulta beneficiada, mientras

que la otra no sale ni beneficiada ni perjudicada. Son ejemplo las bacterias que

habitan en el intestino animal, se desarrollan debido al consumo de los nutrientes que

se librean después del metabolismo del animal, ejemplos típicos son Nitrosomonas

(bacteria que se alimenta de compuestos inorgánicos, son autótrofas necesitan de

oxígeno para vivir y de amoniaco como fuente de energía)yBacillus sp que se asocia

con los hongos micorrízicos para obtener compuestos orgánicos que son secretados

por las raíces de las plantas.

Bacteria Nitrosomona sp izq y Colonias de Bacilluscereus der.

http://www.teamaquafix.com/ammoniainwastewater.aspx y

http://www.health-healths.com/wp-content/uploads/2011/07/Background2.jpg

4.1.2.Concepto de especie

El término de especie de manera microbiológico es muy ambiguo, porque no existe un

concepto aceptado universalmente para los organismos procariotas; pero puede definirse

como la colección de cepas que comparten un gran número de características

importantes, pero difieren en una o más propiedades significativas de otras colecciones

de cepas.

La especie es considerada como la unidad fundamental de la diversidad biológica,

tomando en cuenta datos fenotípicos, genotípicos y de filogenia. Las cepas (conjunto de

microorganismos) presentan para clasificarlas en única especie, una hibridación de su

ADN-ADNde un 70 %, y parecerse a la secuencia del gen 16S rARN en un 97 %.

Basándose en estos criterio se han reconocido 7,00 especies de bacterias y arqueas.

La siguiente tabla muestra un ejemplo de cómo es que se llega a definir al

microorganismo fototrófico Allochromatium warmingii tomando en cuenta los rasgos

relevantes para su clasificación jerárquica (Madigan et al; 2009).

El género Allochromatium normalmente se localiza en lugares anóxicos iluminados de

lagos, manantiales sulfurosos y otros hábitats acuáticos donde se acumula sulfuro de

hidrógeno (H2S) el cual reduce el bióxido de carbono (CO2); la forma que presentan son

ovaladas o como bacilos con flagelos y el azufre esta contenido dentro de las células.

http://www.teamaquafix.com/ammoniainwastewater.aspx

http://www.health-healths.com/wp-content/uploads/2011/07/Background2.jpg

http://www.health-healths.com/wp-content/uploads/2011/07/Background2

http://www.health-healths.com/wp-content/uploads/2011/07/Background2



Bacterias rojas del azufre

Editar de

Madigan et al;

2009

Taxonomía Nombre Propiedades Método de confirmación

Dominio Bacteria Células bacterianas;

secuencias de RNA

ribosómico típicas de

bacterias

Microscopía; análisis de

la secuencia de RNA

ribosómico 16S;

presencia de

biomarcadores únicos,

por ejemplo el

peptidoglicano

Filum Proteobacteria Secuencias de RNA

ribosómico típicas de

Proteobacterias

Análisis de la secuencia

del RNA ribosómico 16S

Clase Gammaproteobacteria Bacterias gram

negativas; secuencias de

ARN ribosómico típicas

de Gammaproteobacteria

Tinción de Gram,

microscopia

Orden Chromatiales Bacterias fotótrofas

purpura

Pigmentos

característicos

bacterioclorofila a

Género Allochromatium Bacterias púrpura del

azufre con forma de

bastón

Microscopia

Especie Warmingii Células de 3,5-4,0 µm X

5-11 µm; almacenan

azufre principalmente en

los polos de la célula

Medida de las células en

el microscopio usando

un micrómetro;

determinando la posición

de los glóbulos de S0

dentro de la célula



Fotografía al microscopio óptico de células de la bacteria purpura

del azufre Allochromatium warmingii

Editar de Madigan

et al; 2009

El pigmento característico de las plantas superiores encargada de realizar la fotosíntesis

en organismos fotótrofos oxigénicos es la molécula de clorofila a, a diferencia de las

bacterias que presentan bacterioclorofila en organismos fotótrofos anoxigénicos.

Moléculas de clorofila izq. y bacterioclorofila der.

Editar de Madigan et al;

2009

Para entender mejor el concepto de especie piensa en tu persona, tú eres muy diferente

a los demás ni siquiera te pareces a tus hermanos e inclusive aquellos que son gemelos

tienen algún rasgo que los diferencia, entonces estarás de acuerdo que la especie es en

esencia especial y única.

4.1.3. Concepto de población

En microbiología la población se refiere al grupo de células microbianas de una misma

especie (colonia o cepa) que conviven al mismo tiempo en un lugar específico. Las



poblaciones presentan características diferentes a las que tienen los individuos que las

componen. Comparten caracteres genéticos iguales. Las colonias son la forma en la que

se representa el crecimiento en un medio de cultivo de poblaciones que se han originado

a partir de una célula que es macroscópicamente visible. Al conjunto de poblaciones

bacterianas también se le denomina gremios.

Por ejemplo las personas que forman parte de tu familia son un grupo de individuos que

comparten características genéticas que viven en cierto lugar, las cuales son muy

diferentes con las otras familias que son sus vecinos y por lo tanto el conjunto total de

diferentes familias forma entonces una población.

4.1.4. Concepto de comunidad

En un hábitat microbiano raramente las poblaciones de células viven aisladas, las cuales

se van a relacionar con otras poblaciones en conjuntos que se denominan comunidad.

Las comunidades están compuestas por todas las poblaciones de todas las especies

diferentes que conviven juntas en un lugar determinado y por consiguiente tienen

caracteres genotípicos distintos. Hablemos pues de ti que como individuo que perteneces

a una familia, el conjunto de familias forma poblaciones y varias poblaciones van a formar

una comunidad.

4.1.5. Concepto de ecosistema

Dentro de una comunidad microbiana la diversidad y abundancia de microorganismos

está controlada por los recursos (nutrimentos) y por las condiciones que presentan como

temperatura, pH, concentración de oxígeno que existe en el medio. Las características

que presentan los hábitats es muy diferente y pueden existir factores que favorezcan el

crecimiento de un microorganismo en específico, pero que a su vez es dañino para otro.

Básicamente el ecosistema incluye a los organismos vivos y las condiciones físicas y

químicas de su entorno.

Tales comunidades microbianas van a interaccionar con macroorganismos y factores

abióticos en donde el funcionamiento constituye el ecosistema.

Continuemos hablando de ti que como individuo perteneces a una familia, el conjunto de

familias forma poblaciones, varias poblaciones forman una comunidad y todas las

comunidades forman el ecosistema.

Estamos partiendo pues de lo particular a lo general de manera macroscópica porque

tenemos entonces al organismo (especie única), varios organismos de la misma especie

forman poblaciones, muchas poblaciones forman comunidades y todas las comunidades

van a comprender el ecosistema. Si hablásemos de manera microscópica de lo particular

a la general a un organismo (especie) lo componen partículas, las cuales forman átomos,



estos constituyen moléculas que forman organelos, varios organelos constituyen la célula,

varias células forma tejidos, el conjunto de tejidos forma órganos y la unión de varios

órganos sistemas que van a constituir a un individuo como tal.

Editar del

Solomon

et al;

2008



Organización jerárquica de la vida

Como se esquematiza en la figura de arriba el nivel de organización de la vida es como si

estuviéramos hablando de la taxonomía de un organismo que de lo simple va a constituir

algo más complejo.

Existen tanto ecosistemas terrestres como acuáticos, y estos a su vez se subdividen en

naturales y artificiales. Los naturales son aquellos que se crean sin que el hombre

intervenga por ejemplo los bosques, selvas, desiertos, tundra, praderas, mares y océanos;

y los artificiales son aquellos creados por la mano del hombre como los campos de

cultivo, jardines, zoológicos, acuarios, presas. En ambos casos se establecen condiciones

óptimas para la formación de micro-hábitats o micro-ambientes en donde los

microorganismos intervienen para regular procesos, llevara a cabo actividades

importantes para la vida diaria.

4.2. Sucesión ecológica en comunidades bacterianas

La sucesión de las colonias bacterianas viene marcada por el crecimiento de las colonias,

poblaciones o gremios. El proceso de desarrollo secuencial de una comunidad respecto al

tiempo implica la sustitución de especies de una etapa por diferentes especies en la etapa

siguiente es a lo que se denomina sucesión de especies bacterianas donde influye el

tiempo que puede ser desde segundos, minutos, horas hasta días; a diferencia de la

sucesión que presentan los ecosistemas acuáticos (mar, río, lago) o terrestres (selva,

bosque, desierto, pradera, tundra) en los que pueden pasar decenas, cientos o miles de

años para que se establezcan las comunidades.

Papel ecológico de los microorganismos

Editar del Prescott et al, 2000

Entre los ecosistemas microbianos destacan aquellos que se forman tanto en el suelo,

agua dulce como los lagos, charcos, ríos y corrientes, agua salada como los mares; así

como en los vegetales. Aunque también son importantes aquellos que se forman en el



humano y otros animales. Estos ecosistemas pueden variar respecto a la estructura física,

la composición de nutrientes y la temperatura que conjuntamente van a influir en la

diversidad y abundancia de los microorganismos ahí presentes.

Suelo: comúnmente denominamos tierra a la capa sobre la que nos paramos, pero

ese término está mal dicho pues debe de llamarse suelo, se forma por la interacción

de la roca, topografía, el clima y los seres vivos. Los suelos pueden ser de tipo

mineral y orgánico del cual el mineral es que más abunda en ecosistemas terrestres,

el cual está formado de minerales inorgánicos, materia orgánica, aire-agua y

organismos vivos tanto microorganismos como macroorganismos.

En el suelo están presentes partículas (limo, arena y arcilla) en las cuales se van adherir

las bacterias formando microcolonias y estas se van asociar con la rizosfera y dichos

microorganismos se pueden analizar mediante microscopia de fluorescencia. La actividad

de los microorganismos en el suelo viene regulada por la cantidad de agua disponible y

los nutrientes presentes como el carbono, el fosforo y el nitrógeno que forman parte de las

moléculas de la vida.

Hábitat microbiano del suelo

Editar de Madigan et al; 2009

Agua dulce: en el agua existen microorganismos productores y consumidores de

oxígeno, los cuales llevan a cabo los procesos de fotosíntesis y respiración y son muy

importantes en la naturaleza de los ciclos del oxígeno y del carbono. Los

microorganismos que habitan en los lagos, ríos y agua encharcada están en forma

suspendida y se denominan fotótrofos oxigénicos, conformados por cianobacterias y

algas que reducen el CO2 a materia orgánica a partir de la luz solar. El oxígeno es

hidrosoluble en los hábitats acuáticos; se va degradando lentamente por los



microorganismos que habitan en la superficie y al disminuir se convierte en un

ambiente anóxico, entrando a escena los microorganismos quimioorganótrofos

anaerobios y aquellos que fermentan y respiran anaeróbicamente.

Por ejemplo te habrás dado cuenta que en una pecera al contener mucha materia

orgánica (alimento para peces), se va a degradar lentamente propiciando así el

crecimiento de microorganismos que encuentran las condiciones óptimas y van a tapizar

las paredes de la pecera haciéndola que se torne de color verdosa, esto también ocurre

en los ríos y lagos limpios y cristalinos, que reciben descargas de agua y desechos

después de un tiempo las características son diferentes y presentan olor desagradable.

La bacteria Vibrio cholerae habita en el agua

Editar de

http://todosloscaminos

haciati.blogspot.com/2

010/11/mundo-vibrio-

cholerae-javier-

flores.html y

http://fundacionio.org/i

mg/bacteriology/cont/v

ibrio_cholerae.html

Plantas:estos organismos van a presentar características variadas durante su ciclo de

vida que van a influir en la vida de los microorganismos, los vegetales son organismos

fotosintéticos que convierten el CO2a oxígeno. Los microorganismos que conviven en

estos micro-hábitats están muy expuestos a los materiales que la planta produce

(exudados, savia), así como a la radiación ultravioleta que les provoca alteraciones

genéticas.

Tenemos pues bacterias que van a estar en diferentes órganos de la planta como la raíz

(denominada rizosfera que es la región que rodea la raíz y el rizoplano que es la

superficie real de la raíz), se van a excretar azucares, aminoácidos, hormonas y

vitaminas; las bacterias y hongos forman microcolonias y se relacionan de manera

simbiótica con las bacterias para llevar a cabo la fijación del nitrógeno.

En la superficie de las hojas (filosfera) también se van a localizar bacterias encargadas de

la fijación del nitrógeno. Algunas bacterias proporcionan beneficios a la planta, pero

existen otras que van a resultar malignas como el caso de los patógenos (fitopatógenos)

que causan enfermedades a las plantas, entre los géneros más comunes están

Pseudomonas, Xanthomonas, Xylella y Erwinia. También existen bacterias que se alojan

en los tallos, semillas, flores y frutos de la planta.

http://todosloscaminoshaciati.blogspot.com/2010/11/mundo-vibrio-cholerae-javier-flores.html





http://fundacionio.org/img/bacteriology/cont/vibrio_cholerae.html





Una planta que crece en buenas condiciones no va a experimentar estrés a diferencia de

aquellas que experimentan periodos de sequias, temperaturas elevadas, la limitación de

nutrientes, la alimentación de insectos u otros factores que intervienen para aumentar su

estrés y provocarle susceptibilidad a infecciones bacterianas.

Bacterias en raíces de plantas para la fijación de nitrógeno

Editar de la web

http://biologia.laguia2000.c

om/monera/relaciones-de-

los-microorganismos-con-

otros-seres-vivos-

simbiosis-y-de-

comensalismo

Agua salada:a diferencia del agua dulce, los mares (océanos) presentan

características diferentes que varían como la salinidad, temperatura media,

profundidad y el estado nutricional. Se pueden encontrar dos tipos de

microorganismos aquellos que se encuentran en la superficie del mar abierto y los de

las grandes profundidades marinas.

Al igual que en el agua dulce, las zonas costeras están en contacto con descargas de

desechos y por lo tanto van a presentar grandes cantidades de nutrientes que son

óptimos para el crecimiento de microorganismos fotótrofos, y estos a su vez son de gran

importancia en las cadenas tróficas para las bacterias heterótrofas y animales acuáticos

(peces y crustáceos). Prochlorococcus es un organismo fotótrofo oxigénico abunda en los

mares tropicales y subtropicales.

En los océanos tropicales y subtropicales abundan las cianobacterias fotótroficas

Trichodesmiumcuyas células fijan nitrógeno y se observan en forma de penachos

filamentosos y constituyen la biomasa de los océanos como se observa en la figura

siguiente el mar se torna verdoso por la presencia de esta bacteria

Trichodesmiumbacteria que habita en los mares y fija nitrógeno

http://archiv.ethlife.ethz.

ch/images/trichodesmiu

m-l.jpg y

http://www.coas.oregon

state.edu/index.cfm?fus

eaction=content.display

&pageID=589

El humano y los animales: en este tipo de micro-hábitats las bacterias encuentran

http://biologia.laguia2000.com/monera/relaciones-de-los-microorganismos-con-otros-seres-vivos-simbiosis-y-de-comensalismo






http://archiv.ethlife.ethz.ch/images/trichodesmium-l.jpg



http://www.coas.oregonstate.edu/index.cfm?fuseaction=content.display&pageID=589






condiciones óptimas para desarrollarse, la forma de expresar la sintomatología en el

humano como en los animales en algunos casos es muy similar. En la mayoría de los

casos para evitar contraer alguna enfermedad bacteriana se recomienda vacunarse

para prevenir, pero cuando la enfermedad ataca lo que se debe realizar es aplicar

antibióticos para contrarrestar la enfermedad.

La tabla que a continuación se presenta, enuncia algunas bacterias importantes que

atacan tanto a humanos como a los animales (Brooks et al; 2011):

Algunas de las enfermedades bacterianas que se pueden prevenir mediante la aplicación

de vacunas son: difteria, tétanos, tos ferina, neumonía, meningitis, otitis, septicemia,

osteomielitis, faringitis, celulitis, epiglotitis, infecciones de la piel, oído, urinarias, entre

otras.

Nombre de la bacteria Enfermedad que causa

Bacillus anthracis Carbunco o ántrax

Bordetella pertussis Tos ferina

Brucella spp Brucelosis

Chlamydia trachomatis Conjuntivitis

Clostridium perfringens Gangrena gaseosa

Clostridium tetani Tétanos

Clostridium botulinum Botulismo

Corynebacterium diphtheriae Difteria

Coxiella burnetii Fiebre Q

Escherichia coli Diarrea

Legionella pneumophila Enfermedad del Legionario

Listeria monocytogenes Encefalitis

Mycobacterium tuberculosis Tuberculosis

Mycobacterium leprae Lepra

Neisseria gonorrhoeae Gonorrea

Neisseria meningitidis Meningitis

Salmonella sp Salmonelosis

Salmonella typhi, S. paratyphi Fiebre tifoidea

Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus aureus,

Klebsiella pneumoniae, Mycoplasma spp, Chlamydia spp.

Neumonía

Streptococcus spp Erisipela

Streptococcus pyogenes Escarlatina

Treponema pallidum Sífilis

Vibrio cholerae Cólera

Yersiniaenterocolitica Gastroenteritis

Yersinia pestis Peste



4.2.1. Fases

En ecología la sucesión implica la transformación de un ecosistema desde su origen hasta

su establecimiento, la cual no se podría llevar sino es mediante una serie de fases

intermedias. La sucesión entonces se suele describircomo los cambios en la composición

de especies en un cierto tiempo. Se entiende por ejemplo cómo es que un campo con el

paso del tiempo se convierte en un hermoso bosque.

Existen dos tipos de sucesión:

Primaria que se va a establecer en una zona que no presenta algún tipo de comunidad

por ejemplo la que ocurre en las dunas, las nuevas islas (coralinas, deltas), es una zona

virgen por ejemplo es lo que sucedió cuando aparecieron las primeras especies en el

planeta Tierra a las cuales se les denomina pioneras o colonizadoras por ser las primeras

en establecerse.

Sucesión ecológica primaria establecimiento de un bosque

http://galeria

s.educ.ar/m

ain.php?g2_

view=keyalb

um.Keywor

dAlbum&g2

_keyword=e

squema&g2

_itemId=952

8

Secundaria que es aquella que se establece sobre una zona donde anteriormente ya

había vida, es lo que ocurre después de un incendio, inundación, derrumbe, deslave,

plagas, enfermedades, tala de bosques, establecimiento de cultivos, lo que lleva a la

perdida de la mayoría de las especies que habitaban anteriormente.



Sucesión ecológica secundaria después de un incendio

http://cbta85salvemoselplanet

a.blogspot.com/2009/06/suce

sion-ecologica.html

Sabes pues como se lleva a cabo la sucesión de manera macroscópica en los

ecosistemas, pero en el micro-hábitat de las bacterias como se lleva a cabo este proceso.

a. Primero debe de establecerse la colonización de una bacteria en un lugar

adecuado del ambiente (agua, suelo, plantas, animales y el humano).

b. Después se lleva a cabo el crecimiento de la o las bacterias como se sabe este

presenta varias etapas o de adaptación o lag, exponencial, estacionaria y de

declinación o muerte, van a formar micro-colonias individuales que se van a unir

unas con otras formando una red en donde el poder activo ya sea benéfico o

patógeno de la bacteria aún no tiene la capacidad para desarrollarse totalmente y

c. Finalmente la sucesión bacteriana que se caracteriza por un aumento en la

complejidad de la composición microbiana la cual va a tomar mayor fuerza

respecto a su poder patógeno o en beneficio en algún proceso.

En una infección estomacal causada por la ingesta de alimentos contaminados con la

bacteria E. colia pesar de que forma parte de la flora normal del cuerpo humano, al

consumir alimentos mal cocidos, leche y jugos sin pasteurizar se desencadena la

colonización de la bacteria en el intestino y causa la diarrea. No se percata uno de la

enfermedad hasta que se presentasintomatología característica y por consiguiente se

tiene que suministrar un antibiótico para evitar la proliferación bacteriana y acabar con su

población; esto dura aprox. de 5 a 10 días.

Otro ejemplo muy común es la placa que se forma sobre los dientes llamada placa dental,

consta de una masa de bacterias pudiéndose encontrar en 1mm de área que pesa 1 mg

unos 250 millones de bacterias y en la cavidad bucal existen unas 350 Clases más de

bacterias que pueden contribuir a la formación de la placa; por eso es recomendable

lavarse los dientes después de cada alimento para evitar tener un exceso de material

http://cbta85salvemoselplaneta.blogspot.com/2009/06/sucesion-ecologica.html





nutritivo que es ideal para el crecimiento de bacterias. Si no se llevase la limpieza dental y

bucal adecuadamente puede contraerse inflamación de encías, periodontitis, caries. Por

eso, si quieres tener una gran sonrisa lávate los dientes tres veces al día, o quieres verte

como la imagen de abajo.

Importancia de la limpieza dental

http://www.tenersalud.com/2010/07/30/la-placa-dental/

http://revista-tareaweb.blogspot.com/

http://ligasensalud.blogspot.com/2010/09/calculo-dental.html

Actividad 1. Mi vecino me vigila

En esta actividad comprenderás y analizarás como la ecología estudia a los

microorganismos en forma de conjuntos e individualmente.

Destaca ejemplos cuando las bacterias estén en grupos haciendo énfasis en cómo se les

denomina a cada conjunto.

Explica cómo es más fácil estudiar a las bacterias de forma grupal o individual y porque.


1. En un documento de Power Point elabora una presentación de 10 diapositivas máximo

siguiendo las indicaciones anteriores. Eres libre de profundizar tanto como deseas.

2. Apoya con imágenes el trabajo de información que realizaste.


4.- Guarda tu documento con la nomenclaturaMTM_U4_A1_XXYZ y envíalo a tu



contenidos, el facilitador puede detectar esta situación sin dificultad, tu formación exige

que desde esta etapa todo producto o tarea que reportes sea totalmente original y propio

de tu iniciativa y creatividad, para que en lo sucesivo esta actitud se proyecte


http://www.tenersalud.com/2010/07/30/la-placa-dental/

http://revista-tareaweb.blogspot.com/

http://ligasensalud.blogspot.com/2010/09/calculo-dental.html








4.2.2. Competencia y evolución

En la vida cotidiana entre el hombre siempre ha existido competencia ya sea por trabajo,

dinero, quien viste mejor, quien trae el mejor auto, el o la mejor pareja y con los animales

y plantas es casi parecido ya que existe competencia por luz, nutrientes, para aparearse,

quien es el que domina más. Entonces te imaginaras cómo será la competencia entre los

microorganismos, ellos han tenido que desarrollar estrategias de adaptación que les

permiten mejorar las oportunidades de sobrevivencia y su reproducción, así como sus

características genéticas han ido cambiando de generación en generación, lo que les ha

permitido presentar diferencias entre las poblaciones de bacterias y de esta manera poder

explicar su origen y antepasado.

Entonces, al ser organismos microscópicos tienen que desarrollar estrategias que les

permitan prevalecer en el medio ambiente. Hay bacterias que compiten por un mismo

sustrato, cantidad de luz, temperatura, humedad, pH, nutrientes (alimento), oxigeno,

nitrógeno, azufre. Otros factores que influyen para que un microorganismos prevalezca es

la dominancia que presenta respecto a otras especies, que tan longevo es (viejo), las

interacciones que presenta con el medio que le rodea, entre más adaptado este más

ventajas tendrá para seguir con vida.

Competencia entre bacterias

http://graficas

.explora.cl/otr

os/Xsemana/

yogur.html

http://vancom

icinaala.blogs

pot.com/

Por ejemplo la bacteria Vibrio cholerae compite con Escherichia coli, ambas son bacilos

gram negativos E. coli forman parte de la flora normal y habita en el intestino del ser

humano y de los animales, mientras que V. choleraese encuentra en aguas marinas y

superficiales.

http://graficas.explora.cl/otros/Xsemana/yogur.html




http://vancomicinaala.blogspot.com/





E. colies una bacteria aerobia o anaerobia facultativa, puede ser móvil por tener flagelos

peritricos o no ser móvil, fermenta glucosa en lugar de oxidarla, produce un gas, catalasa

positiva, oxidasa negativa, reduce nitrato a nitritos, positiva en indol, lisina descarboxilasa

y fermentación de manitol. Produce diarrea frecuentemente en el mundo, por la ingesta de

alimentos contaminados.

Vibrio cholerae es una bacteria aerobia, presenta un flagelo polar, son oxidasa positiva,

crecen a pH 8.5 a 9.5, fermenta sacarosa y manosa, produce la enterotoxina termolábil

que causa el cólera, una diarrea liquida abundante que rápidamente puede desencadenar

deshidratación y la muerte del paciente al ingerir agua contaminada. De la misma especie

se derivan los siguientes serogrupos que se mencionan a continuación:

Vibrio cholerae serogrupos O1 y O139: causa cólera epidémico y pandémico.

Vibrio cholerae serogrupos no O1 y no O139: causa diarrea coleriforme, diarrea leve y

raras veces infecciones extraintestinales.

Por lo tanto en el intestino donde al ingerir por descuido alimentos y agua contaminados

con bacterias Vibrio cholerae y Escherichia coli provoca una competencia de ambas por

sustrato (intestino), nutrientes, luz, humedad, temperatura; y lleva consiguientemente a

desencadenar una lucha campal entre dichas bacterias, pero oh! sorpresa la que resiste

mejor y como quien dice resulta vencedora es Vibrio choleraesobre E. coli.

Se observa aVibrio choleraecombatiendo contraE. coli

http://microgaia.blogspot.co

m/2010/12/vibrio-cholerae-

el-rambo-de-las.html

El que existan por ejemplo diferentes serogrupos de V. cholerae significa que se ha ido

adaptando lentamente a los diferentes factores que la interfieren en su crecimiento desde

que se originó, estos procesos han sido clave para determinar su historia de vida (como

han ido evolucionando paulatinamente) y se han reforzado para responder a sus

necesidades.

http://microgaia.blogspot.com/2010/12/vibrio-cholerae-el-rambo-de-las.html





4.2.3. Comunidad clímax

El conjunto de poblaciones conforma pues una comunidad, la cual alcanza su equilibrio

(clímax) al finalizar el proceso de sucesión bacteriana. También se considera límite de

madurez de un ecosistema donde no hay escases de nutrientes, temperatura, humedad,

pH, es decir se concentran las condiciones óptimas para que el crecimiento se desarrolle

adecuadamente.

En un ecosistema terrestre por ejemplo conforme la biomasa aumenta, la respiración por

igual y llega un momento en el que se equilibran (igualan) la respiración y la producción

ocasionando que se detenga la sucesión; pero difícilmente se llega al clímax ya que

intervienen procesos de retroceso que frenan el equilibrio ecológico como los incendios,

un huracán, derrumbe, deslave, los cambios climáticos, las inundaciones, sequias, las

glaciaciones, la formación o aparición de nuevos volcanes y la deriva de las placas

tectónicas.

4.3.Biofilms

Las superficies son hábitats microbianos importantes por dos razones:

1.- los nutrientes se adsorben a las superficies por lo que a menudo contienen más

recursos que los que están disponibles para las células del plancton (células que llevan

una existencia flotante).

2.- Las superficies son zonas a las que se adhieren las células microbianas. La adhesión

es una manera de permanecer en un hábitat favorable y no ser arrastradas por el agua.

Por lo tanto, en las superficies se suele detectar un número elevado de microorganismos

y mucha actividad (Madigan et al., 2009).

Las diferencias en los niveles de nutrientes se acentúan a medida que se pasa de la

columna de agua a las superficies donde los nutrientes y microorganismos tienden a

acumularse. A medida que disminuyen los niveles de nutrientes, aumenta la ventaja de

estar asociado a superficies. La importancia de las superficies para la colonización

microbiana fue descubierta por muchos microbiólogos del pasado, entre ellos N. L.

Söhngen (principios de 1900). Y C. E. Zobell (1940-1950). Zobell estableció el papel de la

adhesión macromolecular dependiendo de la concentración de los nutrientes, y observó

también que la adhesión bacteriana es un proceso de dos pasos, que comprenden la

adhesión reversible e irreversible (Prescott et al., 2000).

A medida que las células bacterianas que crecen sobre superficies, tienden a formar

biopelículas: agrupamiento de células bacterianas adheridas a una superficie y

encerradas en una matriz adhesiva excretada por las células. La matriz consiste en una

mezcla de polisacáridos, pero pueden contener proteínas e incluso ácidos nucleicos. Las



biopelículas atrapan nutrientes para el crecimiento microbiano y ayudan a evitar que se

desprendan las células superficiales expuestas a corrientes de líquidos (Madigan et al.,

2009).

Las biopelículas contienen regularmente varias capas porosas y las células de cada capa

se pueden se pueden examinar mediante microscopia láser confocal de barrido.

Dentro de estas biopelículas podemos encontrar desde una o dos especies hasta incluso

una gran diversidad de bacterias. Un ejemplo de esta lo podemos ver en la superficie de

los dientes donde podemos encontrar cientos de filotipos diferentes. Con esto podemos

decir que las biopelículas son comunidades microbianas funcionales y que no solo se

encargar de atrapar nutrientes en una matriz adhesiva.

Ejemplos de Biofilms

Madigan et

al., 2009

Ejemplos de

biopelículas

microbianas.

En la figura de arriba se describe:

a. Sección transversal de una biopelícula experimental de células de Pseudomonas

aeruginosa. La capa amarilla (de unos 15 µm de profundidad) contiene células y se

tiñe mediante una reacción que revela la actividad de la fosfatasa alcalina.

b. Microscopía láser confocal de barrido de una biopelícula natural (vista superior) en

una superficie de una hoja. El color de las células indica su profundidad en la

biopelícula: rojo para las células sobre la superficie; verde, a 9 µm de profundidad;

azul, a 18 µm de profundidad.

c. Una biopelícula de procariotas oxidadores de hierro adheridas a rocas ricas en hierro

de Río Tinto (España). Cuando el agua rica en Fe2+ pasa sobre y a través de la

biopelícula, los microorganismos oxidadores de hierro lo oxidan.

4.3.1. Propiedades

Como sabemos para poder identificar algo es necesario reconocer las características o

propiedades que este presenta y las biopelículas no son la excepción por lo que a

continuación se mencionarán y describirán las características físicas y químicas de estas,

dentro de las Propiedades Físicasdestacan:

* Color y consistencia



* Biomasa

* Densidad

* Concentración de oxígeno disuelto

* Erosión

* Espesor

Al utilizar como ejemplo un aparato de biodiscos utilizado en el tratamiento de efluentes

domésticos en sus etapas iniciales el color de la biopelícula es generalmente gris o gris

amarronado y filamentoso, mientrasque en etapas posteriores es amarronado o rojizo

amarronado, gelatinoso y menos filamentoso.

Cuando la biomasa presenta un color grisindica la biomasa que preferentemente va a

remover materia orgánicacarbonosa (con altas cantidades de carbono que los

microorganismos utilizan para su alimentación), mientras que la que presenta una

coloración amarronada rojiza es característica de la predominancia demicroorganismos

nitrificantes (son los microorganismos que se encargan de oxidar el amonio).

La concentración de oxígeno disuelto en el afluente (lo que concurre en abundancia) tiene

una influencia directa en la densidadde la biopelícula al igual que la fracciones de exo-

polímeros (polisacáridos), de materia orgánica, de protozoos, degusanos e insectos.

La erosión se define como el proceso de remoción de partículas dentro o fuera de la

biopelícula, en el biodisco quees altamente dependiente de las condiciones dinámicas del

sistema da origen al biosólido sedimentado (remoción masiva de porciones de biopelícula

que caen por gravedaddebido a la fuerza de corte).

El espesor se puede medir esto es: el tamaño de los flóculos o el espesor de la película

en estosprocesos se miden en milímetros, mientras que los microorganismos individuales

se miden enmicrones.Cuando el espesor de la biopelícula se incrementa, el oxígeno

disuelto no es capaz de difundirsehasta el fondo del mismo, por lo tanto los

microorganismos de la capa inferior, unidas al soporte, podrían cambiar

alternativamenteadaptándose a las nuevas condiciones ambientales (anaerobiosis, sin

oxígeno). Por lo que el espesor de la biopelícula es inversamente proporcional a la

velocidad de flujo del líquido, lo que va a disminuir exponencialmente con los aumentos

de la velocidad de rotación de los discos.

Como todo tiene un principio y un final las biopelículas no son la excepción por lo que el

crecimiento de la biopelícula continua hasta que llega un momento en que no reciben más

oxígeno las capas profundas lo que va a producir el desprendimiento de la capa

bacteriana. Este desprendimiento, se ve influenciado por diferentes factores como: la

velocidad de giro de losdiscos y el diámetro de los mismos, entre otros. Después de dicho

acontecimiento comenzará la formación deuna nueva película, y así indefinidamente.



Ahora bien una vez descritas las propiedades físicas ahora describiremos las propiedades

químicas dentro de estas destacan las siguientes:

La biopelícula es generalmente viscosa e hidrofílica (a fin al agua) debido a lapresencia

de componentes poliméricos extracelulares que están constituidos por polisacáridos con

residuos hidrofílicos y otros polímeros intracelulares. Por lo quela adsorción bacteriana al

soporte ocurre de la siguiente manera: Al inicio la célula bacteriana se mantiene unida a

la superficie gracias a enlaces débilesintermoleculares, que resultan de las fuerzas entre

la célula y el soporte, incluyendo: fuerzas deLondon – Van der Waals, interacciones

electrostáticas, interacciones estéricas y puentes poliméricos.

4.3.2. Desarrollo

La formación de las biopelículas comienza con la adhesión de una célula a una superficie

es como una señal que desencadena la expresión de los genes específicos para la

biopelícula. Los genes van a codificar proteínas que sintetizan las moléculas de

señalización intercelulares e inician la formación de la matriz. Esto es el comienzo de una

formación de la película por lo que la primer célula pierde su flagelo y se inmoviliza,

aunque se desconoce el mecanismo, pero de alguna forma por decirlo así las bacterias

―sienten‖ una superficie adecuada y realizan lo necesario para comenzar el crecimiento de

la biopelícula.

Formación de biopelículas.

Madigan et al.,

2009

La formación de biopelículas comienza con la adhesión de unas pocas células que luego

crecen y se comunican con otras células. Se forma la matriz y se extiende a medida que

crece la biopelícula, como se esquematiza en la imagen de arriba

Se está investigando activamente cómo se percibe la superficie, pero el cambio real del

crecimiento de biopelícula lo desencadena la síntesis de guanosina-monofosfato dimérica

cíclico (c-di-GMP), un derivado del nucleótido guanosina-trisfofato. El c-di-GMP lo

sintetizan una serie de proteínas relacionadas con las proteínas perceptoras de

membrana que, de algún modo, detectan la posibilidad de crecer adheridas a la

superficie. Se piensa que el c-di-GMP funciona desencadenando la expresión de los

genes específicos de la biopelícula y activando las enzimas celulares que sintetizan el

material de la matriz (Madigan et al., 2009).



La comunicación intercelular es decisiva para el desarrollo y mantenimiento de una

biopelícula. En Pseudomonas aeruginosa, un notable formador de biopelículas, las

moléculas señalizadoras intercelulares principales son compuestos llamados de

homoserina-lactonas acidas. A medida que se van acumulando, transmiten a otras células

de P. aeruginosa adyacentes (un mecanismo llamado percepción quórum) que la

población de esta especie está aumentando y entonces se desarrolla la biopelícula. Con

el tiempo, se forman grandes ―hongos‖ de P. aeruginosa que miden unos 100 µm de alto y

que contienen miles de millones de células atrapadas en una matriz de polisacáridos

pegajosa (op cit.).

Madigan et al., 2009

En la figura de la izquierda se puede observar ―botones‖ pequeñas células de P.

aeruginosa adheridos a una superficie en las primeras etapas de la formación de la

biopelícula. En la figura de al lado un ―hongo‖ de biopelículas maduro. El hongo más

grande mide unos 120 µm de altura.

Pueden aparecer biopelículas de P. aeruginosa en la fibrosis quística. Esta enfermedad

genética está relacionada a menudo con la formación de una biopelícula tenaz de P.

aeruginosa en los pulmones, que produce síntomas de neumonía. Además de la

señalización intra-especie, en las biopelículas probablemente también se produzca la

señalización inter-especies para coordinar las etapas necesarias para formar y mantener

la estructura (op cit.).

La mayor parte del tracto digestivo humano está colonizado por grupos específicos de

microorganismos que dan lugar a biofilms naturales. Estos biofilms naturales protegen

frente a especies patógenas (Prescottet al., 2000).

La inserción de dispositivos protésicos (procedimiento médico utilizados para diagnósticos

tales como: neuropatía hereditaria motora y sensorial 1-3, Síndrome de Mobius y atrofia

hemifacial) en el cuerpo humano a menudo lleva a la formación de biofilms sobre la

superficie del dispositivo.

Fundamentalmente, los gérmenes implicados son Staphylococcus epidermis, otros

estafilococos coagulasa negativos y bacterias gramnegativas. Estos habitantes de la piel

poseen la capacidad de adherirse tenazmente a las superficies de los dispositivos



protésicos inanimados. En el interior de los biofilms, las bacterias están protegidas de los

mecanismos normales de defensa del cuerpo y también de los antibióticos; por lo tanto, el

biofilm es una fuente de infección de otras partes del cuerpo cuando las bacterias se

desprenden por la descamación del biofilm. Algunos ejemplos de la importancia médica

de los biofilms son:

Las muertes que siguen a las infecciones masivas de pacientes receptores de

corazones artificiales Jarvik 7.

Pacientes con fibrosis quística que albergan gran cantidad de P. aeruginosa

productoras de grandes cantidades de polímeros de alginato, que inhiben la difusión

de antibióticos.

Los dientes, donde los biofilms forman la placa dental que lleva a la caries.

Los lentes de contacto, donde las bacterias pueden provocar intensa irritación,

inflamación e infección ocular.

Los sistemas de aire acondicionado y otros sistemas de retención de agua, donde

bacterias como especies de Legionella( bacteria gramnegativa con forma de bacilo

que vive en aguas estancadas y que soporta un amplio rango de temperatura) pueden

quedar protegidas por los biofilms de los efectos de la cloración.

4.3.3. Dispersión

Durante su fase de dispersión las biopelículas liberan constantemente células

planctónicas, las cuales pueden causar infección porque están a merced de agentes

antibacterianos y del sistema inmunitario, el cual genera una respuesta inflamatoria que

produce un exudado altamente nutritivo, que se percola a través de la biopelícula y

proporciona nutrientes a la microbiota residente para abastecer las necesidades de ésta,

lo que ayuda a la seguridad, sustentabilidad y estabilidad de la comunidad microbiana; de

esta forma, el ―sacrificio‖ de pocas bacterias promueve la supervivencia de la comunidad

(Castrillón et al., 2011).

Actividad 2. En la oscuridad de la tubería.

En esta actividad podrás reforzar tus conocimientos sobre los biolfilms compartiendo y

discutiendo tus ideas sobre este tema en un foro titulado ―En la oscuridad de la tubería‖

en donde deberás discutir sobre el peligro de los casos de biofilm de Pseudomonas

aeruginosa en tuberías de los lavabos dentro de quirófanos y proponer soluciones al

respecto, considerando el comportamiento y etapas de los biofilms.

Para participar en el foro:

1. Dirígete al aula.



2. Ingresa al foro con el nombre de esta actividad y realiza lo que en él se te

indica.

*Es recomendable que previo a tu ingreso al foro consultes la Rúbrica de

participación en foros que se encuentra en la pestaña Material de apoyo.

Nota: Te exhortamos atentamente a abstenerte de cualquier acción de plagio o copia

de contenidos, ya que el facilitador(a) puede detectar esta situación sin dificultad. Ten

presente que tu formación exige que desde esta etapa todo producto o tarea que

reportes sea de tu iniciativa y creatividad, con la intensión de que en lo sucesivo esta

actitud se proyecte directamente en tu práctica profesional.

4.3.4. Quorum-sensing

Las bacterias liberan señales químicas que difunden entre las bacterias cercanas.

Conforme aumenta la población de bacterias, aumenta la concentración de la señal

química. A través del proceso conocido como quórum sensing, las bacterias detectan

cuándo se alcanza una determinada concentración crítica de una molécula señal. La

bacteria responde activando un proceso biológico específico y forma una biopelícula.

Los biólogos han descubierto que la señalización defectuosa puede causar o contribuir al

desarrollo de diversas enfermedades, incluso el cáncer y la diabetes (Solomon et al.,

2008).

Actividad 3. La sucesión bacteriana

En esta actividad reforzaras lo aprendido acerca del quórum-sensing, para lo cual se te

pide elaborar una gráfica donde se ubique las fases de la sucesión microbiana y la

importancia del quórum-sensing.

1. Diseña una gráfica en formato Excel donde identifiques las fases de la sucesión

microbiana

2. En un apartado realiza la importancia del quórum-sensing dentro de la

biotecnología.

3. Apoya tu trabajo con imágenes y se cuidadoso con la ortografía.

4. Guarda tu documento con la nomenclatura MTM_U4_A3_XXYZ y envíalo a tu

Facilitador(a) mediante la Base de datos.








4.4. Biorremediación

El potencial biogeoquímico de los microorganismos parece ilimitado y a menudo se ha

dicho que son los mejores químicos de la tierra. Y como tales se han utilizado para extraer

metales valiosos de menas con poco mineral (lixiviado microbiano) y como agentes para

adecentar el ambiente. El término biorremediación se refiere a la eliminación de aceites,

sustancias químicas tóxicas u otros contaminantes de un ambiente mediante

microorganismos. La biorremediación es una manera económica de limpiar los

contaminantes y, en algunos casos, es la única manera práctica de hacerlo (Madigan et

al., 2009).

4.4.1. Impacto

Para que la biorremediación se considere una tecnología aplicable para eliminar un

contaminante específico, es necesario demostrar que dicha sustancia o una mezcla

química que la contenga, es biodegradable y que el proceso de biorremediación no tendrá

efectos colaterales adversos sobre el ecosistema. Los productos finales de la

biorremediación eficaz, como el agua y el dióxido de carbono, son inocuos y su presencia

no presenta ningún peligro para el ambiente ni para los organismos vivos (Atlas y Bartha,

2006).

La biorremediación es barata en comparación con los métodos físicos para descontaminar

el medio ambiente, que pueden resultar extraordinariamente caros. Mientras que las

tecnologías convencionales exigen el traslado de grandes cantidades de desechos tóxicos

o suelo contaminado, una característica de la biorremediación es que puede efectuarse in

situ y solo requiere un equipamiento sencillo.

La biorremediación, empero, no es la solución para todos los problemas de contaminación

ambiental. Como otras tecnologías está limitada por las condiciones locales y por el

tiempo disponible para llevar a cabo el tratamiento, y la gama de materiales que puede

tratar es restringida. Tiene un gran potencial destructor de contaminantes, especialmente

en los casos de suelo contaminado por combustibles o creosota (biocida fabricado a base

del fraccionamiento de alquitranes para la protección de la madera).

4.4.2. Principales técnicas

La biodegradación de contaminantes en el ambiente es un proceso complejo cuyos

aspectos cuantitativos (los que se pueden contar, medir) y cualitativos (los que se

observan como el color, sabor entre otros) dependen de la naturaleza y cantidad del



contaminante, de las condiciones locales y estacionales, y de la composición de la

comunidad microbiana autóctona (Atlas y Bartha, 2006).

Las dos estrategias generales de la biorremediación son la modificación ambiental, como

pueden ser la aplicación de nutrientes y la aireación, y la ―siembra‖ de degradadores de

xenobióticos apropiados.

Para demostrar la utilidad potencial de una técnica de biorremediación es importante

documentar la biodegradación aumentada del contaminante en condiciones controladas.

Dado que esto suele ser imposible in situ, se requieren ensayos de laboratorio. Las

variables que se miden habitualmente en los ensayos de biorremediación de laboratorio

incluyen el recuento de poblaciones, la medida de respiración microbiana (consumo de

oxígeno o producción de dióxido de carbono) y la determinación de la velocidad de

degradación (desaparición de contaminantes individuales o totales) en comparación con

los controles que no se utiliza la biorremediación. Las metodologías empleadas en estas

medidas son fundamentales. Sin duda, la medida más directa de la eficacia de

biorremediación es el registro de la desaparición del contaminante.

Los tratamientos de biorremediación no deben tener efectos ecológicos adversos. Por

ejemplo si utilizamos algún abono o un aditivo químico es necesario determinar la

toxicidad inmediata por pruebas toxicológicas estandarizadas, así como la toxicidad

crónica y los efectos subletales.

4.5.Biofouling

El biofouling también conocido como bioincrustaciones se origina en las superficies

metálicas como en las embarcaciones (pero también incluyen tomas de agua, anclas,

entre otros)que se encuentran en contacto con aguas industriales o naturales, como una

acumulación no uniforme que resulta de los procesos fisicoquímicos (pH, salinidad, entre

otros) y biológicos (sustancias metabólicas de los microorganismos) causantes de la

corrosión microbiológica.

De manera más detallada el origen de estas bioincrustaciones comienza con un proceso

de adhesión de una gran variedad de micro y macroorganismos, los cuales buscan

generar un ambiente adecuado para su proliferación. Dentro de los organismos que

podemos encontrar en las bioincrustaciones tenemos a moluscos, crustáceos, algas,

diatomeas y, en menor proporción, a bacterias resistentes que hacen parte de la vida

marina típica de las aguas tropicales.



Ejemplo de biofouling en un tripoide.

http://www.google.com.mx/imgres?imgurl=http://w

oodshole.er.usgs.gov/operations/stg/Gear/biofouli

ng.JPG&imgrefurl=http://woodshole.er.usgs.gov/o

perations/stg/Gear/tripod.htm&usg=__qxdxnoX9g

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%3Disch%26prmd%3Divnsb&um=1&itbs=1

4.5.1. Impacto

Las bioincrustaciones pueden alcanzar proporciones de hasta 150 Kg por metro

cuadrado, lo que obliga a los buques, embarcaciones e incluso submarinos, entre otros a

tener un mayor consumo de combustible, debido al incremento de la resistencia de la

embarcación al agua. Aunado a esto se presenta un aumento de la turbulencia de las

embarcaciones lo que hace que se alteren las propiedades de reflexión del sonido,

comprometiendo las operaciones basadas en el sonar.

Otro riesgo que existe es de los buques, yates y maquinaria mantenida en puertos por

largos períodos, que posteriormente son transportados a nuevas sitios sin haber sido

limpiados previamente lo que origina un vector de transferencia de especies, lo que hace

que las especies se vuelvan exóticas y por lo tanto invasoras, a su vez estas especies

pueden también ir acompañados de especies comensales, parasitas o patógenas.

Algunos ejemplos son los siguientes:

Las biopelículas desarrolladas por bacterias, cianobacterias y diatomeas

Filamentos de alga verde (a menudo Enteromorphaspp.) y poblaciones de alga

roja y marrón

Organismos sésiles (organismos que no son capaces de moverse y permanecen

adheridos), incluyendo esponjas, hidroides, corales, anémonas de mar, gusanos de

tubo, percebes, moluscos bivalvos, briozoos y cordatos (todos los cuales se

adhieren al sustrato adecuado y se propagan por desoves, con variaciones en la

duración de la vida larvaria).

Organismos bentónicos móviles y epibentónicos, incluyendo anélidos poliquetos

errantes, esqueletos de camarones, anfípodos, isópodos, cangrejos, nudibranquios,

whelks (caracoles depredadores), crinoideos y peces territoriales (esp. Gobiidae y

formas similares). Este grupo evita la remoción a través cualquiera de las

siguientes formas:

- adherirse y agarrarse a otras especies incrustantes o a las partes del casco que pueden

servirle de refugio

http://www.google.com.mx/imgres?imgurl=http://woodshole.er.usgs.gov/operations/stg/Gear/biofouling.JPG&imgrefurl=http://woodshole.er.usgs.gov/operations/stg/Gear/tripod.htm&usg=__qxdxnoX9gu0mg-Sr-GivCvEqSxs=&h=1536&w=2048&sz=965&hl=es&start=1&zoom=1&tbnid=9xY4PbnmiiH97M:&tbnh=113&tbnw=150&ei=6ebfTubLNMqDsgKY49XmBg&prev=/search%3Fq%3Dbiofouling%26um%3D1%26hl%3Des%26sa%3DN%26gbv%3D2%26tbm%3Disch%26prmd%3Divnsb&um=1&itbs=1













- acomodarse en espacios muy pequeños entre especies incrustadasestablecidas o

muertas

- refugiarse en aberturas del casco y de tuberías (incluye peces pequeños).

Ejemplo del impacto del biofouling en una embarcación

http://www.google.com.mx/imgre

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actor.org/dcpi/2009/july-

aug/ahead/biofouling4.jpg&imgr

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r.org/biofouling-is-tip-of-green-

iceberg-1995&usg=__w-

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&h=534&w=550&sz=64&hl=es&

start=4&zoom=1&tbnid=jhFECs

QThR-

KFM:&tbnh=129&tbnw=133&ei=

6ebfTubLNMqDsgKY49XmBg&p

rev=/search%3Fq%3Dbiofouling

%26um%3D1%26hl%3Des%26

sa%3DN%26gbv%3D2%26tbm

%3Disch%26prmd%3Divnsb&u

m=1&itbs=1

4.5.2. Técnicas anti-fouling

Debido a esta problemática varias asociaciones han realizado un programa anti-fouling

que se ha emprendido en los recientes años por medio de grandes investigaciones para la

búsqueda dealternativas sostenibles a las actuales estrategias de anti-fouling más tóxicas.

Estas estrategias incluyen, control biológico (usando pastoreadores naturales); nuevos

materiales tales comorevestimientos no-tóxicos de anti-fouling; métodos eléctricos

(generando biocidas (CI-) o cambios depH), nuevas técnicas de manejo de moluscos y

técnicas de inmersión.

Existen tres principios fundamentales para el anti-fouling:

Combatir asentamiento inicial, repeler o matar.

Prevenir el desarrollo de fouling, inhibidores de crecimiento y

Remover el biofouling, limpiar, reducir las fuerzas de adhesión o superficies liberadoras de

fouling

http://www.google.com.mx/imgres?imgurl=http://www.drillingcontractor.org/dcpi/2009/july-aug/ahead/biofouling4.jpg&imgrefurl=http://www.drillingcontractor.org/biofouling-is-tip-of-green-iceberg-1995&usg=__w-eFjB_fukw8JGPX_BRIogQFlik=&h=534&w=550&sz=64&hl=es&start=4&zoom=1&tbnid=jhFECsQThR-KFM:&tbnh=129&tbnw=133&ei=6ebfTubLNMqDsgKY49XmBg&prev=/search%3Fq%3Dbiofouling%26um%3D1%26hl%3Des%26sa%3DN%26gbv%3D2%26tbm%3Disch%26prmd%3Divnsb&um=1&itbs=1




















Anti-fouling. Izquierda una larva de cirrípedo, en el centro uncirrípedo

inmaduro y a la derecha un grupo de cirrípedos maduros.

http://www.crabp

roject.com/client

/files/CRAB_Bes

t_Practice_Guid

elines-

Spanish.pdf

http://www.crabproject.com/client/files/CRAB_Best_Practice_Guidelines-Spanish.pdf








Las tecnologías y las estrategias para combatir biofouling en superficies sumergidas





Evidencia de aprendizaje. La comunicación intercelular

En esta actividad podrás integrar lo aprendido a lo largo de esta unidad con respecto a

los biofilms o biopeliculas. Deberás elaborar un ensayo sobre la comunicación bacteriana

dentro de un Biofilm en alguna mucosa humana durante algún proceso infeccioso.

Realizaras un ensayo de cómo es que se da la comunicación bacteriana dentro del

biofilm tanto para su desarrollo como para preservación.


1.- En un documento de Word elabora un ensayo de al menos una cuartilla donde

expongas la importancia de la comunicación entre bacterias.

2.- Haz énfasis en como se lleva a cabo esta comunicación en alguna mucosa humana

durante el proceso de infección.


4.- Guarda tu documento con la nomenclatura MTM_U4_EA_XXYZ y envíalo a tu







Nota 2: No olvides revisar/consultar la Escala de evaluación para que puedas guiarte

correctamente en el diseño de estructura de tu ensayo y en el proceso de solución o

respuesta de tu Evidencia de Aprendizaje (EA).

Al finalizar tu evidencia de aprendizaje, es importante que lleves a cabo tu ejercicio de

autorreflexión, para ello, ingresa al Foro de Preguntas de Autorreflexión y consulta las

preguntas que tu Facilitador(a) publique ahí para esta unidad, a partir de ellas, realiza tu

ejercicio en un documento de texto y envíalo mediante la herramienta Autorreflexiones.

O.A.

En esta actividad pondrás a prueba tus conocimientos adquiridos durante la unidad,

mediante un crucigrama acerca de los principales conceptos involucrados en ecología

microbiana.



1. Realiza un crucigrama con ayuda de los temas vistos en clase, o bien puedes

apoyarte de literatura externa

2. Se cuidadoso con la ortografía

3. Recuerda que para realizar un crucigrama es necesario:

a. Colocar un párrafo con la idea principal y la respuesta irá en el crucigrama ambas

deben ser claras y concisas.

4. Guarda tu documento con la nomenclatura MTM_U4_OAU_XXYZ y envíalo a tu

facilitador mediante la sección de tareas.


contenidos, ya que tu facilitador puede detectar esta situación sin dificultad, tu




Cierre de Unidad

Como te habrás dado cuenta los microorganismos juegan un papel ecológico muy

importante dentro de los diferentes hábitats y esto te podrá dar una idea de cómo es que

se pueden comportar si se presenta alguna problemática. A su vez tu tendrás la

capacidad de poderlos resolver y sobre todo poder controlar cuando estos se vuelvan una

plaga, siempre y cuando utilices criterios ecológicos cuidando el ambiente.

Para saber más

Para entender mejor el tema del origen de la vida en la Tierra ver el siguiente video

http://www.youtube.com/watch?v=wIZCM7tqwwU

Hemos estudiado todo lo relacionado con los microorganismos en especial las

bacterias, pero existen otros microorganismos como los virus que no se consideran

dentro de los tres Dominios (Bacteria, Archaea y Eukarya), por lo que se te

recomienda ver el siguiente video para ver saber que es el VIH y sus características

http://lacienciaysusdemonios.com/category/medicina/page/2/.

Para comprender como es que se lleva a cabo la sucesión en ecosistemas terrestres

ver el video http://www.youtube.com/watch?v=M1J1U3Hd7nA


Atlas, R. M. y Bartha, R. (2006). Ecología microbiana y microbiología ambiental. 4ª

ed. Pearson, Adison Wesley.

Castrillón, R. L. E., Palma, R. A. y Padilla, D. M. del C. (2011). Interferencia de las

biopelículas en el proceso de curación de heridas. Dermatología RevMex.

55(3):127-139. Consultado en línea el 23 de noviembre del 2011

http://www.medigraphic.com/pdfs/derrevmex/rmd-2011/rmd113e.pdf

http://www.youtube.com/watch?v=wIZCM7tqwwU

http://lacienciaysusdemonios.com/category/medicina/page/2/

http://www.youtube.com/watch?v=M1J1U3Hd7nA

http://www.medigraphic.com/pdfs/derrevmex/rmd-2011/rmd113e.pdf




Pidello,A. (2011). Ecología microbiana. Corpus

WALEED, M. K. ZAID. (1993).Tesis doctoral: Physical Properties of Rotating

Biological Contactor Biofilms.

Copyright byWaleed M. K. Zahid,

Willey, J., Sherwood, L. M. y Woolverton, C. J. (2009). Microbiología.7a ed.

MGrawHill-Interamericana.




Graw Hill. .


microorganismos. 12 a ed. Pearson Adison-Wesley.

Prescott, L. M., Harley, J. P. y Klein, D. A. (2005). Microbiología. 5a ed. McGraw-Hill

Interamericana.

Solomon, P. E., Berg, R. L. y Martin, W. D. (2008). Biología. 8a ed. McGraw Hill.


ed.Médica Panamericana.


04_pd_bt_microbiología y taxonomía microbiana

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