biología. 2º bachillerato microbiologÍa 1664 1675 mitad - final del s.xix 1859 1876 1882...

Biología. 2º BachilleratoMICROBIOLOGÍA

1664

1675

Mitad - final del s.XIX

1859

1876

1882

MICROBIOLOGÍA .- Estudia a los seres vivos de tamaño inferior al poder resolutivo del ojo humano: desde partículas no celulares como virus, viroides y priones, hasta

organismos como bacterias, protozoos, algas y hongos unicelulares.

Robert Hooke Observa y describe mohos. Acuña el término “cell”.

Anton van Leeuwenhoek Observa microorganimos unicelulares procariotas y eucariotas.

Desarrollo de los cultivos bacterianos y asentamiento de la microbiología como ciencia:

• Se rechaza la generación espontánea de los seres vivos.

• Se descubre el origen bacteriano de las enfermedades infecciosas..

Louise Pasteur Consigue refutar definitivamente la teoría de la generación espontánea.

Robert Koch Enuncia los postulados que recogen la comprobación experimental de la teoría microbiana de las enfermedades infecciosas.

Robert Koch Descubre el bacilo de la tuberculosis y poco después el del cólera.

Periodo especulativo anterior Desde la antigüedad hasta los primeros microscopistas

Principios del siglo XX hasta hoy

Estudio intensivo de los microorganismos: bioquímica, genética, ecología etc


L. Pasteur y R. Koch

Louis Pasteur refutó la teoría de la generación espontánea. Realizó trabajos sobre la fermentación, y contribuyó al desarrollo científico de la vacunación. Junto con Koch, enunció la teoría microbiana de las enfermedades infecciosas.

Robert Koch Contribuyó a la teoría microbiana de las enfermedades infecciosas y descubrió el microorganismo causante de varias enfermedades (antrax-Bacillus antracis, tuberculosis -Mycobacterium tuberculosis) y cólera-Vibrio cholerae.


Experimentos de Redi (1690)

Experimentos de Pasteur


Postulados de Koch:1.- En todos los casos de la enfermedad se debe poder demostrar la presencia del agente, por aislamiento en cultivo puro.2.- El agente no debe hallarse en casos de otras enfermedades3.- Una vez aislado, el agente ha de ser capaz de reproducir la enfermedad en los animales de experimentación.4.- El agente debe poder recobrarse a partir de la enfermedad producida experimentalmente.


Clasificación de los seres vivos


CELULARESACELULARES

bacterias, algas cianofíceas

VIRUS: ácidos nucléicos y proteínas VIROIDES: moléculas de RNAPRIONES: proteínas infecciosas

MICROORGANISMOS

PROCARIOTAS EUCARIOTAS

protozoos, hongos y algas microscópicas.


Célula nerviosa de

jirafa

Ameba

Bacteria Linfocito

Yema de huevo de avestruz

Célula intestinal

PODER RESOLUTIVO


PODER RESOLUTIVO


VIRUS

1. Seres vivos acelulares: sin orgánulos, sin membranas celulares etc

2. Muy pequeño tamaño 30-300 milimicras, debe de recurrirse al m.e. para visualizarlos.

3. Parásitos obligados de células, las cuales necesitan para reproducirse.

4. Carecen de metabolismo propio, capacidad de relación o de nutrición. Sólo capacidad de reproducción.

5. Descubiertos su existencia y su carácter infectivo a finales del XIX (Pasteur, 1884) aunque hasta 1942 no se visualizaron mediante el m.e.

6. Cada clase de virus se caracteriza por el tipo de ácido nucleico ADN o ARN que posee para codificar proteínas, algunas enzimáticas, mientras que otras son estructurales para formar la estructura del virus.


ESTRUCTURA DE LOS VIRUS.

ACIDOS NUCLEICOS Cortos, pueden ser ADN o de ARN, lineal o circular, monocatenárico o bicatenárico. -Los que contienen ARN se llaman retrovirus y tienen la capacidad de pasar su ARN a ADN

CÁPSIDA Estructura formada por unidades protéicas llamadas capsómeros que rodean al DNA o RNA. -Pueden ser helicoidales, icosaédricas y complejas (con cabeza, cola y sistema de anclaje como ocurre en los bacteriófagos).

ENVOLTURA (en algunos) Bicapa lipídica a veces con alguna proteína, encargada de la unión del virus a la célula que va a parasitar (infectar) presente sólo en virus animales


Tipos de virus

Virus bacteriófago

Virus con envoltura membranosa

Virus helicoidal

Virus icosaédrico


Ciclo biológico de un virus

-Fase de fijación o adsorción.El encuentro entre la célula parasitada y el virus es fortuito, y cuando se produce el virus se fija a la superficie (adsorción) de la célula.

-Fase de penetración.El ácido nucleico del virus va quedar en citoplasma de la célula.

-Fase de eclipse.Se denomina así porque no se observa al virus dentro de la célula. Durante esta fase el ácido nucleico del virus, se adueña de la maquinaria celular y sintetiza sus propias proteínas, y también produce múltiples copias del material genético vírico.

-Fase de ensamblaje.Una vez sintetizados los capsómeros, se reunen formando la cápside, mientras que el ácido nucleico queda en su interior.

-Fase de liberación.Los virus formados en la fase anterior salen al exterior para infectar otras células.

Estas cinco fases corresponden al ciclo lítico de un virus, en algunas ocasiones el ADN del virus se une al ADN celular, y permanece ahí durante varias generaciones (replicandose con el material genético de la célula) hasta que un estímulo induce la salida del material genético del virus y el inicio de un ciclo lítico, a este proceso se le denomina ciclo lisogénico de un virus.


Ciclo biológico de un virus

Bacteriófago

Virus con envuelta membranosa


TIPOS DE VIRUS


VIRUS DE LA GRIPE


Tipo I

Tipo VI ARN monocatenario ( + )

ADN bicatenario

VIRUS GENOMA REPLICACIÓN Y TRANSCRIPCIÓN EJEMPLOS

RetrovirusARN (+) ADN (±) ARNm

Transcripción inversa Transcripción

ARN monocatenario ( + )Bacteriófago MS2, polivirus

Tipo III

Tipo II

Tipo V ARN monocatenario ( - )

ADN monocatenario

ARN bicatenario

Bacteriófago T4, poxvirus, herpesvirus

Bacteriófago X174 y M13

Reovirus, picornavirus

Virus de la rabia

Transcripción

Síntesis

Transcripción

Uso directo

ADN ARNm

ADN ARNmADN

ARN ARNm

ARN (+) ARNm

ARN (-) ARNm

Transcripción

Transcripción

Tipo IV

CLASIFICACIÓN DE LOS VIRUS


1. Pequeñas partículas infecciosas y patógenas (ej. enfermedad de las "vacas locas”)

2. Compuestos por proteínas PPr. 3. Tienen un gran poder de asociación. 4. Poseen afinidad por las proteínas hidrófilas de

las membranas celulares. 5. Tienen capacidad para producir nuevos

priones, especialmente en células nerviosas. 6. Se transmiten verticalmente , como cualquier

enfermedad hereditaria pero también horizontalmente, mediante el contagio entre individuos de igual o distinta especie.

PRIONES


PRIONES beta o lámina plegada

alfa hélice


PRIONES

• Son partículas proteínicas infecciosas.

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

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

Estructura normal de la proteína del prión (PrPc)

Forma infecciosa de la proteína del prión (PrPsc)

PRIONES


VIROIDES

1. Pequeña molécula de ARN monocatenario (circular o lineal) con capacidad infectiva.

1. El ARN puede presentar fragmentos bicatenarios por pliegues de la misma y única hebra y adopta una peculiar estructura secundaria en algunas zonas por emparejamiento intracatenario de bases homólogas.

1. -Se sabe que el viroide no actúa como ARNm, carece de capacidad codificadora y muestran cierta semejanza con los intrones por lo que podrían representar secuencias intercaladas que escaparon de sus genes en el transcurso evolutivo.

1. Se replica en la célula huésped al igual que los virus. Se desconocen los detalles

1. Asociados a enfermedades y malformaciones patológicas en las plantas aunque en 1986 se descubrió que el agente de la hepatitis delta humana posee un genoma de ARN de tipo viroide, aunque requiere para su transmisión (pero no para su replicación) la colaboración del virus de la hepatitis B, empaquetándose en partículas similares a las de este virus. A diferencia de los viroides vegetales, posee capacidad codificadora de algunas


TIPOS MORFOLÓGICOS

CocosBacilos

Espirilos

Vibrios

Flagelos (1 o 2 que permiten la locomoción: axonema+corspúsculo basal+codo o gancho)

Cápsula bacteriana

Membrana plasmática

Mesosomas (plegamientos de la membrana que contienen enzimas para la respiración, división celular, pigmentos fotos.)

Pared celular

Citoplasma (viscoso y desprovisto de orgánulos excepto ribosomas y mesosomas)

Nucleoide (molécula circular de ADN)

Ribosomas

Fimbria (cortos, huecosy numerosos

Pili (largos, huecos y rígidos, paso de plásmidos)

BACTERIAS

Plásmidos


Envoltura rígida que proporciona protección frente a choques osmóticos.

COMPOSICIÓN QUÍMICA:

Peptidoglucano o mureína, formado por N-acetilglucosamina, ácido N-acetilmurámico y un tetrapéptido. Exclusivo de Bacteria.

TIPOS DE PARED:

GRAM POSITIVAS (retienen el cristal violeta)

GRAM NEGATIVAS(no retienen el cristal violeta)

Pared celularPared celular

PEPTIDOGLUCANO (90%)



Ácido teicoicoÁcido lipoteicoico

PorinaLPS

Lípido A

FUNCIÓN:

LA PARED CELULAR EN EN PROCARIOTAS

PEPTIDOGLUCANO (10%)


PROTEGE A LAS BACTERIAS DE LA PRESIÓN OSMÓTICA

NAM

NAG

PEPTIDOGLICANO DE LA PARED BACTERIANA

(HETEROPOLISACÁRIDO Y HETERÓSIDO)


Producen materia orgánica a partir de la materia inorgánica ingerida:

Ingieren materia orgánica extrayendo parte de su energía química:

PROCARIOTAS

HETERÓTROFOS

SAPROFÍTICAS

PARÁSITAS

SIMBIÓTICAS

Fotosíntesis anoxigénica

Fotosíntesis oxigénica

Sulfobacterias verdes y púrpuras

Cianobacterias

Bacterias del suelo

FOTOAUTÓTROFAS

QUIMIOLITOAUTÓTROFAS

Bacterias de la flora intestinal

Bacterias patógenas

Bacterias descomponedoras

AUTÓTROFOS

LA NUTRICIÓN EN PROCARIOTAS

QUIMIOHETEROTROFAS

FOTOHETERÓTROFAS (bacterias purpúreas no sulfúreas)


BACTERIAS FOTOAUTÓTROFAS (fotosíntesis oxigénica)

6 CO2 +12 H2O -------> C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

Nitrito formadoras (nitrosomas)NH4

+ + 3/2 O2 -------> NO21- + 2H+ + H2O + energía

Nitrato formadoras (nitrobacter)2 NO2H + O2 --------------> 2 NO3

1- + 2H+ + energíaDel azufre incoloras2 SH2 + O2 ---------> S2 + 2 H2O + energía1/2 S2 + O2 + H2O ---------> SO3

2- +2H+ + energía2 SO3

2- + O2 -----------> 2 SO42- + energía

Del hierro 2 CO3Fe + O2 + 3 H2O ----> 2 Fe (OH)3 + 2 CO2 + energía

BACTERIAS QUIMIOLITOAUTÓTROFAS


FERMENTACIÓN LÁCTICA glicolisis 2NAD+

C6H12O6 (glucosa) ----> ----> ----> ..... 2 CH3-CO-COOH (pirúvico)

+ 2 (NADH + H+)

lactato-deshidrogenasa2 CH3-CO-COOH (pirúvico) -----> 2 CH3-CHOH-COOH (ácido láctico) NADH+H+ NAD+

FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA Y ACÉTICA glicolisis 2NAD+

C6H12O6 (glucosa) --> --> .. 2 CH3-CO-COOH (pirúvico) + 2 (NADH + H+)

2 CH3-CO-COOH (pirúvico)-----------> 2 CH3-COH (etanal) + 2 CO2

2 CH3-COH (etanal) + 2 (NADH + H+) --> 2 CH3-CH2OH (etanol) + 2 NAD+

2 CH3-CH2OH (etanol) + 2O2 ------> 2 CH3-COOH (ácido acético o etanoico)

+ 2 H2O + calor

BACTERIAS HETERÓTROFAS


REPRODUCCIÓN BACTERIANA: BIPARTICIÓN


+

TRANSFORMACIÓN

CONJUGACIÓN

TRANSDUCCIÓN

ADN transformante

Cromosoma bacteriano

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

Pili

Célula donante F+

Célula receptora F-

Replicación del ADN

Célula F+Célula F+

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

El vector de transferencia genética es un bacteriófago.

Bacteria infectada por un fago Lisis bacteriana Célula transducida

FORMAS DE REPRODUCCIÓN PARASEXUAL EN BACTERIAS


FORMAS DE REPRODUCCIÓN PARASEXUAL: TRANSFORMACIÓN

EXPERIMENTO DE AVERY (1944) (CULTIVO DE BACT. R EN UN MEDIO CON DNA PURIFICADO PROCEDENTE DE BACTERIAS S

S R


FORMAS DE REPRODUCCIÓN PARASEXUAL: CONJUGACIÓN


FORMAS DE REPRODUCCIÓN PARASEXUAL: TRANSDUCCIÓN


BACTERIAS GRAM NEGATIVAS DE IMPORTANCIA MÉDICA Y COMERCIAL

BACTERIAS GRAM POSITIVAS DE IMPORTANCIA MÉDICA Y COMERCIAL

BACTERIAS GRAM NEGATIVAS RESTANTES Y ARCHAEA

ACTINOMICETES FILAMENTOSOS Y BACTERIAS RELACIONADAS

COCOS BACILOS CON O SIN ENDOSPORAS MICOBACTERIAS

Legionella Treponema pallidum Shigella

BACILOS Y COCOS AEROBIOS ESPIROQUETAS BACILOS ANAEROBIOS FACULTATIVOS

Staphylococus aureus Clostridium tetani Mycobacterium tuberculosis

Chromatium Streptomyces

CLASIFICACIÓN DE LAS BACTERIAS


SPOROZOA SARCODINA

CILIOPHORAMASTIGOPHORA

Generalmente inmóviles en estado de madurez. Todos parásitos estrictos.

Ej. Plasmodium y Toxoplasma

Se mueven pos pseudopodos Ej. Foraminíferos, radiolarios y Entamoeba

Poseen uno o más flagelosEj. Trypanosoma y Leishmania

Llevan a cabo movimientos vibrátiles mediante ciliosEj. Paramecium

MICROORGANISMOS PROTOZOOS


ALGAS

HONGOS

• Son Eukarya autótrofos fotolitótrofos.

• Algunas son móviles mediante flagelos y otras sésiles.

• Sus paredes celulares tienen principalmente celulosa.

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

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

• Son Eukarya heterótrofos.

• Sus paredes celulares tienen principalmente quitina.

• Viven en ambientes muy diversos, la mayoría terrestres.

• Tienen importancia ecológica como descomponedores.

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

MICROORGANISMOS: ALGAS Y HONGOS


HONGOS FILAMENTOSOS

SETAS

LEVADURAS

HONGOS MUCOSOS

Conidios(esporas)

Hifas sustrato

Hifas aéreas • Son hongos filamentosos unicelulares de forma ovoide.

• Se reproducen asexualmente por gemación.

• Son importantes en procesos industriales de fermentación.

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

queso.

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

• Hongos filamentosos del grupo Basidiomycetes.

• Sus cuerpos fructíferos se denominan setas.

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

• Filogenéticamente son muy distantes de los hongos.

• Se alimentan de microorganismos sobre materia vegetal en descomposición.

• Se dividen en hongos mucosos celulares y acelulares.

TIPOS DE HONGOS


Asca

Ascosporas

Gemación

Estado haploide

Apareamiento(fusión de dos

tipos conjugativos)

Estado diploide

MeiosisGemación

El ciclo biológico es diplohaplonte con alternancia de generaciones

CICLO DIPLOHAPLONTE DE LA LEVADURA SACHAROMICES CEREVISAE


Son organismos autótrofos y fotótrofos que dependen del agua. Realizan fotosíntesis oxigénica. Forman parte del fitoplancton y se pueden encontrar sobre cualquier superficie húmeda. También forman asociaciones simbióticas con los hongos (LÍQUENES). Todos poseen pigmentos. Pueden ser unicelulares o pluricelulares.

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TIPOS DE ALGAS

o CLOROFITOS. Color verde con clorofila a y b. Formas unicelulares microscópicas o macrocelulares (Acetabularia mediterránea). Coloniales (Volvox) o pluricelulares macroscopicas con la lechuga de mar (Ulva lactuca)

CRISOFITOS. Flagelados unicelulares o coloniales con pigmentos dorados.

o BACILIAROFITAS. Unicelulares de color verde pardo que a veces se encuentran en colonias. Presenta unas “valvas” parecidas a un caparazón que encajan a modo de placa “petri”, Forman parte del plancton. (Diatomeas)

o ALGAS CONJUGADAS. Generalmente formas filamentosas, de color verdoso con cloroplastos de forma estrellada (Spirogyra, Zygnema)

DINOFLAGELADOS. Formas marinas unicelulares o coloniales.

EUGLENOFITOS. Unicelulares flagelados típico de aguas estancadas. No tienen pared celulosica así que pueden cambiar de forma. Pueden tener una nutrición autótrofa o heterótrofa.

biología. 2º bachillerato microbiologÍa 1664 1675 mitad - final del s.xix 1859 1876 1882...

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