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HISTORIA DE LA MICROBIOLOGIA

INTRODUCCIÓNLa Microbiología es la ciencia que trata de los seres vivos muypequeños, cuyo tamaño se encuentra por debajo del poderresolutivo del ojo humano.

Bacteriología Micología Virología Parasitología

Esta determinada por la metodología apropiada para poner enevidencia, y poder estudiar, a los microorganismos. Microscopio Técnicas de cultivo puro en laboratorio

INTRODUCCIÓN

Estudio de los organismos microscópicos, deriva de 3 palabrasgriegas: mikros(pequeño), bios(vida) y logos (ciencia) queconjuntamente significan el estudio de la vida microscópica.

¿es animal, vegetal o mineral ?

Los microorganismos son diminutos seres vivos queindividualmente son demasiado pequeños como para verlos asimple vista.

Se incluyen las bacterias, hongos (levaduras y hongosfilamentosos), virus, protozoos y algas microscópicas.

MICROBIOLOGÍA COMO CIENCIA

La Microbiología como ciencia no se desarrolló hasta la últimaparte del siglo XIX.

Durante este siglo la investigación en torno a dos preguntasinquietantes favoreció el desarrollo de estas técnicas yestableció las bases de la ciencia microbiológica:

(1) ¿Existe la generación espontánea?

(2) ¿Cuál es la causa de las enfermedades contagiosas?

La microbiología se estableció firmemente como una cienciaindependiente en desarrollo.

IMPORTANCIA DE LA MICROBIOLOGÌA

Los microorganismos han sido los primeros en aparecer en laevolución, y constituyen seguramente la mayor parte de labiomasa de nuestro planeta.

Las actividades microbianas sustentan los ciclosbiogeoquímicos de la Tierra, que dependen de modofundamental de los microorganismos.

Las actividades metabólicas microbianas sonexcepcionalmente variadas, siendo algunas de ellasexclusivas del mundo procariótico.

ASPECTOS BENEFICIOSOS

El aspecto aplicado y la incidencia económica y social de losmicroorganismos:

Todas las culturas desarrollaron de modo empírico multitudde bebibas y alimentos derivados de fermentacionesmicrobianas: vino, cerveza, pan, verduras fermentadas, etc.

Producción de multitud de productos industriales: alcoholes,ácidos orgánicos, antibióticos, enzimas, polímeros, etc.

Los microorganismos siguen desempeñando un papelfundamental en la nueva generación de medicamentos

recombinantes y de terapias novedosas.

ASPECTOS PERJUDICIALES

Las enfermedades microbianas han sido causa de grandesmales en el mundo. Basta recordar que la peste (muerte negra)causó a mediados del siglo XIV, la muerte de la tercera parte dela población europea, y ya en la primera mitad del siglo XV llegóa afectar a más del 75%.

Desde la época del descubrimiento de América, lasexploraciones han conllevado el intenso trasiego de agentespatógenos de un lugar a otro.

La microbiología médica, desde la época de Pasteur y Koch,en la lucha contra las enfermedades infecciosas (antisepsia,desinfección, esterilización, quimioterapia).

FASES DE LA MICROBIOLOGÍA

Periodo especulativo (desde la antigüedad hasta primerosmicroscopios).

Primeros microscopistas (1675 -mediados del siglo XIX).

Cultivo de microorganismos (hasta finales del siglo XIX).

Hasta nuestros días: multitud de enfoques en el estudiomicrobiano. Ciencias “emancipadas”(Virología, Inmunología)

FASE ESPECULATIVA

La humanidad conoce las actividades microbianas sin sabernada de los microorganismos:

Enfermedades infecciosas “miasmas”.

Frascatorius (1546): gérmenes vivos

Alimentos y bebidas fermentados (queso, lechesfermentadas, vino, cerveza)

PRIMERAS IDEAS

La teoría de la generación espontanea.

La creencia de que existían seres tan pequeños que eraninvisibles se remonta a tiempos tan lejanos como antes de laEra Cristiana.

Doscientos años antes de ella, Varro ya proponía la posibilidaddel contagio de ciertas enfermedades debido a criaturasinvisibles suspendidas en el aire, y esta idea ya era compartidapor los antiguos médicos latinos y árabes.

PRIMERAS IDEAS

Lucrecio fue conocido por su punto de vista peculiar sobre lamateria, ya que pensaba que las cosas surgían de una especiede átomo o semilla.

El contagio de las enfermedades.

La epidemiología es la rama de la medicina que estudia lapropagación de las enfermedades y se inició mucho antes deque se aplicara el término "enfermedad contagiosa" por los aúndesconocidos agentes causantes de las infecciones.

Generación espontánea

DEFENSORES DE LA TEORÍA

Jhon Needman: Siglo XVIII, Carne cocida

Feliz Archimede Pouchet: Siglo XIX, Principal defensor

Detractores de la generación espontánea

Lazaro Spallanzani: Siglo XVIII, Caldo cerrado hermético

Franz Schulze: Siglo XIX, Soluciones ácidas fuertes.

Theodor Shwann: Siglo XIX, Tubos calentados al rojo.

REVOLUCION CONCEPTUAL

Pasteur, desechó la teoría de la generación espontánea.

Su experimento consistió básicamente en hervir infusiones enun aparato tal que, cuando el contenido se enfriaba, el aire queentraba era calentado y luego vuelto a enfriar al pasar por unacamisa enfriada con agua. Bajo estas condiciones la infusión seconservaba libre de contaminación.

LOUIS PASTEUR

Balón cuello de cisne

REVOLUCION CONCEPTUAL

Pasteur, desechó la teoría de la generación espontánea.

A pesar del éxito de los experimentos de Pasteur no siempre selograba reproducirlos, y esto se debía principalmente a laresistencia de ciertas esporas o microbios a las altastemperaturas. Sin embargo, tal dificultad no pudo opacar elconcepto general que Pasteur logró aclarar.

HISTORIA DEL MICROSCOPIO

Durante el siglo XVIII el microscopio sufrió diversos adelantosmecánicos que aumentaron su estabilidad y su facilidad deuso aunque no se desarrollaron mejoras ópticas.

Las mejoras mas importantes de la óptica surgieron en 1877cuando Abbe pública su teoría del microscopio y por encargode Carl Zeiss mejora la microscopía de inmersiónsustituyendo el agua por aceite de cedro.

El microscopio electrónico de transmisión (T.E.M.) fue elprimer tipo de microscopio electrónico desarrollado esteutiliza un haz de electrones en lugar de luz para enfocar lamuestra consiguiendo aumentos de 100.000 X.

PRIMEROS MICROSCOPIOS

1. Antonijvan Leeuwenhoek: Microscopio simple Descubrimiento de los microorganismos (“animálculos”en

gota de estanque, 1675) Describe bacterias (1683) Describe protozoos

2. RobertHooke: Microscopio compuesto Describe hongos filamentosos (1667)

PRIMEROS MICROSCOPIOS

1. Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723): fabricó la primeralente lo suficientemente poderosa como para observar a losorganismos unicelulares.

Logró observar muchos "pequeños animalillos". Éstos incluían protozoarios, tanto de vida libre como

parásitos de las vísceras de algunos animales.

ANTONY VAN LEEUWENHOEK

Nació en Holanda el 24 de Octubre de1632.

Comerciante carente, totalmente deformación científica.

Estudió en Amsterdam y se recibiócomo Tratante de paños.

Por causa de su oficio, fabrico lasmejores lentes de aumento, para verla calidad de los paños.

LEEUWENHOEK Y SU MICROSCOPIOSIMPLE

MICROSCOPIO SIMPLE DE LEEUWENHOEK

PRIMEROS DIBUJOS DE BACTERIAS (LEEUWENHOEK, 1683)

MICROSCOPIO COMPUESTO DE ROBERT HOOKE

Empleó el término célula o poro paradenominar las cavidades que observó, con unmicroscopio, en cortes finos de corcho hechoscon un cortaplumas.

El término célula para denominar los elementosque constituyen los organismos vivos. En el libroCitología General de De Robertis, transcribeliteralmente la XVIII de Micrographia, "Sobre latextura del corcho y las células y poros, yalgunos otros cuerpos espumosos“.

PRIMEROS MICROSCOPISTAS

Antonie vanLeeuwenhoek

LazzaroSpallanzani Louis

Pasteur

José Gregorio Hernandez

GiocondaSan-Blas

YliaMetchnikoff

RobertKoch

HISTORIA DEL MICROSCOPIO

El microscopio se invento, hacia 1610, por Galileo, según lositalianos, o por Jansen, en opinión de los holandeses.

Sin embargo las primeras publicaciones importantes en elcuando Malpighi prueba la teoría de Harvey sobre lacirculación sanguínea al observar al microscopio los capilaressanguíneos y Hooke publica su obra Micrographia.

A mediados del siglo XVII un comerciante holandés,Leenwenhoek, utilizando microscopios simples de fabricaciónpropia describió por primera vez protozoos, bacterias,espermatozoides y glóbulos rojos.

ESTRUCTURA DE LOS MICROORGANISMOSS

El físico Tindall estaba interesado en los fenómenos de ladispersión de la luz en el agua y en el aire (fenómeno queahora se conoce como efecto Tindall) y sus observaciones seapoyaron en los experimentos de Pasteur. Tindall encontró queun rayo de luz puede observarse mejor cuando el humo de uncigarrillo pasa a través de él. Lo mismo ocurre en un cámara encuyo interior hay aire normal.

TEORÍA DEL GERMEN DE LA ENFERMEDAD

Teoría teúrgica: se basó en las creencias y supersticiones quela humanidad consideraba que todos los males eran causadospor espíritus divinos indignados.

Teoría miasmática: los miasmas, conjunto de emanacionesfétidas de suelos y aguas impuras, eran la causade enfermedad.

Teoría contagium fomites: Atribuía la enfermedad a uncontagio causado por objetos inanimados utilizados por unapersona enferma.

Teoría contagium vivum: manifestó haber vistomicrobios en la sangre de víctimas de la peste bubónica

ORIGEN DE LA ENFERMEDAD

FRACASTORO DE VERONA: “Microorganismos”

VON PLENCIZ DE VIENA: “Microorganismos”+ otros agentes.

OLIVER WENDELL HOLMES: “Microorganismos”+

otros agentes+

el ambiente

ROBERT KOCH Alemania 1843 - 1910

1870: Aisló las bacterias productoras del “carbunco delganado”

POSTULADOS DE KOCH

Un microorganismo especifico se puede encontrar“siempre” asociado a una enfermedad determinada.

Ese microorganismo puede aislarse y cultivarse, en cultivopuro, en el ámbito del laboratorio.

El cultivo puro del microorganismo producirá laenfermedad al ser inyectado en un animal deexperimentación.

Por técnicas de laboratorio, se puede recuperar elmicroorganismo, partiendo de un animal infectado.

TIPOS DE MICROSCOPIO

Microscopio óptico: Esta formado por numerosas lentes que pueden aumentar la visualización de un objeto.

Microscopio electrónico: Funciona mediante el uso de ondaselectrónicas. El "bombardeo" de electrones permite obtenerimágenes ampliadas de la muestra, las que se proyectansobre una pantalla como la del televisor.

Puede aumentar la imagen de un objeto entre 50.000 y 400.000veces.

TIPOS DE MICROSCOPIO

Microscopio de efecto túnel: Este microscopio utiliza unaespecie de aguja cuya punta es tan fina que ocupa un sóloátomo. Esta punta se sitúa sobre el material y se acercahasta una distancia determinada. Luego se produce una débilcorriente eléctrica.

La aguja reprodúcela informaciónatómica del material de estudioen la pantalla de una computadora.

TIPOS DE MICROSCOPIO

Microscopio de fuerza atómica: Es similar al del efecto túnel.Usa una aguja muy fina situada al final de un soporte flexiblepara entrar en contacto con la muestra y detectar los efectosde las fuerzas atómicas.

PARTES DEL MICROSCOPIO

IMPORTANCIA DEL MICROSCOPIO

El microscopio es sin duda el elemento más importante en cualquier laboratorio. Nos permite:

Descubrir infinidades de cosas que nos han ayudado aevolucionar.

El microscopio ayudo a mirar y aprender de las estrellas yplanetas. El microscopio ha sido una de las herramientasesenciales para el estudio de las ciencias de la vida.

Abrió el ojo humano hacia una nueva dimensión, tanto es asíque actualmente, el microscopio nos permite observar el"corazón" mismo de la materia: los átomos.

EVOLUCIÓN DEL MUNDO MICROBIANO

Los primeros seres que aparecieronen la Tierra se alimentaban de lassustancias orgánicas que seproducían constantemente en laatmósfera: quimioorganotrofosanaerobios.

La competencia por los nutrienteshizo que muchos de ellos seespecializaran en realizar procesosde fotosíntesis o de quimiosíntesis,y que surgieran las bacteriasfotolitotrofas y las quimiltrofas.

EVOLUCIÓN DEL MUNDO MICROBIANO

Todos las células eucarióticas heredaron la capacidad de realizar larespiración celular y, algunas (algas, vegetales), además, la de hacerla fotosíntesis utilizando el agua como donador de electrones. Lapresencia de oxígeno originó la capa de ozono, y por ello, los seresvivos pudieron abandonar el agua, pues estaban protegidos por lacapa de ozono.

CLASIFICACIÓN DE LAS BACTERIAS

EUCARIOTASPoseen un núcleo y multitudde orgánulos.Carece de Pared celular.La membrana celularcontiene esteroides queimparten estabilidadOsmótica.El transporte electrónico severifica en la membrana de lamitocondrias.La actividad metabólica eslimitada.

PROCARIOTASNo poseen núcleo.Tienen Pared Celular.Membrana celular sinesteroides a excepción demicoplasma que si tieneesteroides.El transporte electrónico seproduce en la membranacitoplasmática.La actividad metabólica esdiversa

COMPARACIÓN CÉLULA PROCARIOTA Y EUCARIOTA

CLASIFICACIÓN DE LAS BACTERIAS

Un método muy utilizado es la tinción deGram en que se trata a las muestras con uncolorante púrpura, luego con yodo, se lavacon alcohol y se añade otro colorante decontraste.

La pared de las Grampositivas (+)permanece púrpura después de todo elproceso.La pared de las Gramnegativas (-) sedecolora con el lavado, pero luego con elsegundo colorante se quedan rosas.

CLASIFICACIÓN DE LAS BACTERIAS

Gram+, la pared, muyancha, está formada pornumerosas capas depeptidoglucano, reforzadaspor moléculas de ácidoteicoico (compuestocomplejo que incluyeazúcares, fosfato yaminoácidos).

CLASIFICACIÓN DE LAS BACTERIAS

Gram-es más estrecha ycompleja, ya que hay una solacapa de peptidoglucanoy, porfuera de ella, hay una bicapaLipídica que forma unamembrana externa muypermeable.

Fuera de la pared suele haberuna capa pegajosa o glicocálix,con polisacáridos, proteínas omezclas de ambos compuestos.

ESTRUCTURA DE UNA BACTERIA

Generalmente, la longitud de lascélulas procarióticas estácomprendida entre 1 y 10 micras, esdecir, son unas 10 veces máspequeñas que las célulaseucarióticas.

La estructura de una célulaprocariótica es muy sencilla: sinnúcleo definido en su interior y lamayoría sin compartimentosinternos delimitados pormembranas.

REPRODUCCIÓN BACTERIANA

La reproducción bacteriana es unproceso coordinado en el que seproducen dos células hijas iguales.

Las bacterias se reproducennormalmente por fisión binaria.

La multiplicación implica el aumentodel número, pero no del tamañobacteriano. Es importante que elmedio que rodea a las bacteriasproporcione las condicionesfisicoquímicas apropiadas.

FISIÓN BINARIA

En células procariotas se produce ladivisión simple por bipartición : elADN de la bacteria se duplica yforma dos copias idénticas.

Cada copia se va a un punto de lacélula y más tarde la célula se divideen dos mitades. Así se forman doscélulas hijas iguales, más pequeñaque la progenitora.