microbiología

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Microbiología

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Page 1: Microbiología

Microbiología

Page 2: Microbiología
Page 3: Microbiología

LOUIS PASTEUR

Padre de la Microbiología. Ideo el proceso de PASTEURIZACION. Refutó la Teoría de la Generación

espontánea. Elaboró la vacuna de la RABIA. Fermentación alcohólica.

Padre de la Microbiología. Ideo el proceso de PASTEURIZACION. Refutó la Teoría de la Generación

espontánea. Elaboró la vacuna de la RABIA. Fermentación alcohólica.

ROBERTO KOCH.

Padre de la Investigación Científica. Descubrió el agente causal de la

tuberculosis y lo llamó Bacilo de Koch.

Page 4: Microbiología

CLASIFICACION DE WITHAKER.CLASIFICACION DE WITHAKER.

19619666

Page 5: Microbiología

Clasificación de Woese (1977)Clasificación de Woese (1977)

Estableció el sistema de los 3 dominios:BacteriaArchaeaEukarya: Protista Fungi Plantae Animalia

Page 6: Microbiología

Característica Bacteria Archaea Eukarya

Envoltura nuclear Ausente Ausente Presente

Orgánulos membranosos Ausentes Ausentes presentes

Peptidoglucanos en la pared Presente Ausente Ausente

ARN polimerasa Una clase Varias clases Varias clases

Aminoácido inicial Formilmetionina Metionina Metionina

Histonas con el ADN Ausentes Presentes Presentes

Cromosoma circular Presente Presente Ausente

Page 7: Microbiología

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Page 8: Microbiología

Virus Bacteria Cianobacterea

Alga Hongo Hongo

Page 9: Microbiología

LAS BACTERIAS: CLASIFICACIÓN1) ARQUEOBACTERIAS: Bacterias consideradas "fósiles vivientes" pues viven en

hábitats que parecen corresponder con los que existieron en la Tierra primitiva. 2) EUBACTERIAS: Son las bacterias típicas. Por ejemplo Escherichia coli.

- Se trata de microorganismos unicelulares procariotas- Tamaño oscila entre 1 y 10 micras (como son muy pequeñas no necesitan citoesqueleto)- Adaptadas a vivir en cualquier ambiente, terrestre o acuático.- Tienen todas las formas de nutrición conocidas. - Indispensables para el mantenimiento del equilibrio ecológico (son uno de los eslabones de los ciclos biogeoquímicos pues permiten el reciclaje de la materia).

- Pueden estar solas o formar colonias. - La forma es un criterio de clasificación (cocos, bacilos, vibrios y espirilos)- Hoy en día se clasifican por comparación de secuencias de ARN ribosómico.

LAS BACTERIAS: CLASIFICACIÓN1) ARQUEOBACTERIAS: Bacterias consideradas "fósiles vivientes" pues viven en

hábitats que parecen corresponder con los que existieron en la Tierra primitiva. 2) EUBACTERIAS: Son las bacterias típicas. Por ejemplo Escherichia coli.

- Se trata de microorganismos unicelulares procariotas- Tamaño oscila entre 1 y 10 micras (como son muy pequeñas no necesitan citoesqueleto)- Adaptadas a vivir en cualquier ambiente, terrestre o acuático.- Tienen todas las formas de nutrición conocidas. - Indispensables para el mantenimiento del equilibrio ecológico (son uno de los eslabones de los ciclos biogeoquímicos pues permiten el reciclaje de la materia).

- Pueden estar solas o formar colonias. - La forma es un criterio de clasificación (cocos, bacilos, vibrios y espirilos)- Hoy en día se clasifican por comparación de secuencias de ARN ribosómico.

Arqueobacteria:

Halobacterium salinarum

Eubacteria

Bacillus anthracis

Page 10: Microbiología

• Mayoría de anaerobias• Membranas sin ac. grasos• Pared sin

peptidoglucanos

• Mayoría de anaerobias• Membranas sin ac. grasos• Pared sin

peptidoglucanos

Page 11: Microbiología

• Grupo amplio, con varias ramas evolutivas.

• Gran capacidad adaptativa.• Son la mayor parte de las bacterias

conocidas

• Grupo amplio, con varias ramas evolutivas.

• Gran capacidad adaptativa.• Son la mayor parte de las bacterias

conocidas

Page 12: Microbiología

Célula procariótica. Bacteria

Flagelos (1 o 2 que permiten la locomoción)

Cápsula material

glucoproteico

Membrana plasmática

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

Pared celular envoltura rigída que da forma a la célula

Citoplasma (desprovisto de orgánulos excepto ribosomas y mesosomas)

Nucleoide (molécula circular de ADN)

Ribosomas 70 S

Fimbria

Pili estructura de fijación e

intercambio de material genético

Plasmido cromosoma accesorio de pequeño tamaño

Page 13: Microbiología
Page 14: Microbiología
Page 15: Microbiología
Page 16: Microbiología

Pared celular• Cubierta rígida que rodea el protoplasma• Poseen todas las bacterias excepto:

• Micoplasmas• Thermoplasma

• Espesor entre 50 a 100 Å• 20% del peso seco de la bacteria• Sirve como criterio de clasificación según su

respuesta a la tinción de Gram • (Gram + /Gram -)• Funciones:

• Protección ante cambios de presión osmótica

• Regulación del paso de iones• Mantenimiento de la forma celular• Resistencia a antibióticos

4-membrana citoplasmática, 5-pared celular,6-membrana externa, 7-espacio periplásmico.

1-membrana citoplasmática, 2-pared celular, 3-espacio periplásmico.

Bacteria Gram positiva.

Bacteria Gram negativa

Page 17: Microbiología

Fimbria o pili entre bacterias

Son filamentos huecos, delgados y rectos, situados en la superficie de determinadas bacterias y cuya función no está relacionada con la locomoción, sino con la adherencia a los substratos y el intercambio de fragmentos de ADN durante la conjugación.

Fimbria o pili entre bacterias

Son filamentos huecos, delgados y rectos, situados en la superficie de determinadas bacterias y cuya función no está relacionada con la locomoción, sino con la adherencia a los substratos y el intercambio de fragmentos de ADN durante la conjugación.

http://www.siue.edu/

Page 18: Microbiología
Page 19: Microbiología

FUNCIONES DE NUTRICIÓN BACTERIANA

AUTÓTROFAS:

Emplean compuestos inorgánicos para sintetizar compuestos orgánicos.

Las autótrofas fotosintéticas, como las bacterias sulfurosas verdes y purpúreas. No utilizan agua como dador de electrones en la fotosíntesis, sino otros compuestos, como el sulfuro de hidrógeno, y no producen oxígeno. Al poseer pigmentos que absorben luz casi infrarroja, pueden realizar la fotosíntesis prácticamente sin luz visible.

Las autótrofas quimiosintéticas, a diferencia de las fotosintéticas, utilizan la energía que desprenden ciertos compuestos inorgánicos al oxidarse

HETERÓTROFAS:

Emplean compuestos orgánicos para sintetizar sus propios compuestos orgánicos.

Bacterias saprófitas. Suelen ser las bacterias de vida libre que viven sobre materia orgánica muerta.

Muchas viven en relación estrecha con otros organismos. De ellas, la mayoría son comensales y no causan daños ni aportan beneficios a su huésped; algunas son parásitas (producen enfermedades) y otras son simbiontes.

Independientemente del tipo de nutrición, las bacterias pueden necesitar el oxígeno atmosférico (bacterias aerobias) o no (bacterias anaerobias). Para algunas bacterias anaerobias el oxígeno es un gas venenoso (anaerobias estrictas), otras lo utilizan cuando está presente, aunque pueden vivir sin él (anaerobias facultativas).

Independientemente del tipo de nutrición, las bacterias pueden necesitar el oxígeno atmosférico (bacterias aerobias) o no (bacterias anaerobias). Para algunas bacterias anaerobias el oxígeno es un gas venenoso (anaerobias estrictas), otras lo utilizan cuando está presente, aunque pueden vivir sin él (anaerobias facultativas).

Page 20: Microbiología

• Las bacterias responden a un número elevado de estímulos ambientales diversos mediante modificaciones de su actividad metabólica o de su comportamiento. Ciertas clases, ante los estímulos adversos del ambiente, provocan la formación de esporas de resistencia, que, al ser intracelulares, se denominan endosporas.

• Las endosporas bacterianas son estructuras destinadas a proteger el ADN y el resto del contenido protoplasmático, cuya actividad metabólica se reduce al estado de vida latente; pueden resistir temperaturas de hasta 80ºC y soportan la acción de diversos agentes físicos y químicos. En condiciones favorables germinan y dan lugar a una nueva bacteria (forma vegetativa).

• Pero la respuesta más generalizada consiste en movimientos de acercamiento o distanciamiento respecto a la fuente de los estímulos (taxias) que pueden ser de varios tipos: flagelar, de reptación o flexuosos (parecido al de las serpientes, pero en espiral).

• Las bacterias responden a un número elevado de estímulos ambientales diversos mediante modificaciones de su actividad metabólica o de su comportamiento. Ciertas clases, ante los estímulos adversos del ambiente, provocan la formación de esporas de resistencia, que, al ser intracelulares, se denominan endosporas.

• Las endosporas bacterianas son estructuras destinadas a proteger el ADN y el resto del contenido protoplasmático, cuya actividad metabólica se reduce al estado de vida latente; pueden resistir temperaturas de hasta 80ºC y soportan la acción de diversos agentes físicos y químicos. En condiciones favorables germinan y dan lugar a una nueva bacteria (forma vegetativa).

• Pero la respuesta más generalizada consiste en movimientos de acercamiento o distanciamiento respecto a la fuente de los estímulos (taxias) que pueden ser de varios tipos: flagelar, de reptación o flexuosos (parecido al de las serpientes, pero en espiral).

FUNCIONES DE RELACIÓN DE LAS BACTERIASFUNCIONES DE RELACIÓN DE LAS BACTERIAS

Page 21: Microbiología

Formación de esporas

Membrana plasmática

ADN

Condensación del ADN

Invaginación de la membrana plasmática

Formación del septo de la espora

Crecimiento del tabique de la espora

Formación de la preespora

Formación del exosporio

Formación del córtex

Lisis de la célula

Espora libre

1. Se forman en bacilos como respuesta a condiciones externas adversas.

2. Reducen el citoplasma por deshidratación y se recubren de una cubierta gruesa, quedando en estado de latencia.

3. Pueden volver a vivir después de muchos años o décadas al hacerse favorables las condiciones ambientales.

4. Bacillus anthracis y Clostridium botulinum son ejemplos de bacilos que forman esporas.

Page 22: Microbiología

Material genético

ADN bacteriano

ADN bacteriano

PlásmidosPlásmidos

• Material extra cromosómico• Puede haber varias copias• ADN bicatenario• Pueden intercambiarse• Se replican de forma independiente

Reproducción bacteriana

Page 23: Microbiología

• Se obtienen dos células hijas, con idéntica información en el ADN circular, entre sí, y respecto a la célula madre,

• Las células hijas son clones de la progenitora.

• Se produce cuando la célula ha aumentado su tamaño y ha duplicado su ADN.

• El ADN bacteriano  se une a un mesosoma, que separa el citoplasma en dos y reparte cada copia del ADN duplicado a cada lado.

Page 24: Microbiología

Las bacterias son capaces de captar del medio trozos de ADN procedentes de otras bacterias o de otros organismos e integrarlos en su cromosoma

Page 25: Microbiología

• Una bacteria donadora (F+) pasa plásmidos (ADN) a una bacteria receptora (F-).

• Si el plásmido se integra en el cromosoma bacteriano se llama episoma y puede transportar genes de este cromosoma.

Page 26: Microbiología

• Cuando una célula es atacada por un virus bacteriófago, la bacteria genera nuevas copias del ADN vírico.

• En la fase de ensamblaje se pueden introducir fragmentos de ADN bacteriano en la cápsida del virus.

• Los nuevos virus ensamblados infectarán nuevas células. mediante este mecanismo, una célula podrá recibir ADN de otra bacteria e incorporar nueva información.

Page 27: Microbiología

HONGOS MICROSCÓPICOSALGAS

MICROSCÓPICAS

MICROORGANISMOS

EUCARIOTAS

REINO PROTOCTISTAS

REINO HONGOS O FUNGI

PROTOZOOS

MICROORGANISMOS CON ORGANIZACIÓN CELULAR EUCARIOTA:Son organismos microscópicos que tienen como forma de organización la célula

eucariota. Por lo tanto poseen las siguientes características:• Tienen orgánulos citoplasmáticos.• Tienen núcleo definido.• Tienen varios cromosomas.• Los cromosomas son lineales, no circulares.

MICROORGANISMOS CON ORGANIZACIÓN CELULAR EUCARIOTA:Son organismos microscópicos que tienen como forma de organización la célula

eucariota. Por lo tanto poseen las siguientes características:• Tienen orgánulos citoplasmáticos.• Tienen núcleo definido.• Tienen varios cromosomas.• Los cromosomas son lineales, no circulares.

Page 28: Microbiología

PROTOZOOS

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

Page 29: Microbiología

Protoctistas: Protozoos

Page 30: Microbiología

ALGAS MICROSCÓPICAS1. Reino de los Protoctistas. 2. Son autótrofos, fotosintéticos3. La estructura celular está rodeada por una pared de celulosa. 4. Las algas unicelulares suelen presentar flagelos para realizar su

desplazamiento. 5. Forman parte importante del plancton.6. Reproducción puede ser asexual, por bipartición, o sexual. 7. En algunos grupos la reproducción sexual se realiza cuando las

condiciones del medio son desfavorables. 8. Viven en medios acuáticos o en medio terrestre con abundante humedad.9. Tienen importancia ecológica como productores de oxígeno y ser la base

de las cadenas tróficas en ecosistemas acuáticos.

Page 31: Microbiología

Algas microscópicas

DIATOMEA

ALGA DINOFLAGELADA PERIDINIUM

EUGLENA

VOLVOX

Page 32: Microbiología

HONGOS MICROSCÓPICOS1. Pueden ser unicelulares (levaduras) o pluricelulares (mohos),

eucariotas. 2. Tienen nutrición heterótrofa; la mayoría son saprofitos (materia

en descomposición); de ahí su relevancia dentro del ciclo de la materia.

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

4. Pared celular formada por quitina y otros compuestos.5. Viven en ambientes muy diversos, la mayoría terrestres.6. Tienen importancia ecológica como descomponedores.

Page 33: Microbiología

SACCHAROMYCES CEREVISIAE

MOHO DEL PAN

Page 34: Microbiología

Aspergillus Aspergillus sp.sp.

Penicillum sp.Penicillum sp.

Sporothrix Sporothrix shenkiishenkii

Mucor

Page 35: Microbiología

Virus de la influenza Virus del mosaico del tabaco Virus ébola

LOS VIRUS Los virus son organismos dotados de extraordinaria simplicidad,

pertenecen a un nivel de organización subcelular, y marcan la barrera entre lo vivo y lo inerte. No se nutren, no se relacionan, carecen de metabolismo propio y para reproducirse utilizan la maquinaria metabólica de la célula a la que parasitan; su simplicidad estructural y funcional los convierte en parásitos intracelulares obligados, tanto de bacterias (bacteriófagos o fagos), como de las células animales y vegetales. Las partículas víricas, llamadas también viriones, están constituidas por una molécula de ADN o ARN, nunca los dos en un mismo virus, contenida en el interior de una cápsula proteica y, en ocasiones, una envoltura membranosa.

LOS VIRUS Los virus son organismos dotados de extraordinaria simplicidad,

pertenecen a un nivel de organización subcelular, y marcan la barrera entre lo vivo y lo inerte. No se nutren, no se relacionan, carecen de metabolismo propio y para reproducirse utilizan la maquinaria metabólica de la célula a la que parasitan; su simplicidad estructural y funcional los convierte en parásitos intracelulares obligados, tanto de bacterias (bacteriófagos o fagos), como de las células animales y vegetales. Las partículas víricas, llamadas también viriones, están constituidas por una molécula de ADN o ARN, nunca los dos en un mismo virus, contenida en el interior de una cápsula proteica y, en ocasiones, una envoltura membranosa.

Page 36: Microbiología
Page 37: Microbiología

Los virus: Clasificación

Page 38: Microbiología
Page 39: Microbiología

VIRUS DE LA GRIPE

Page 40: Microbiología

El sida HIV

Material genético en forma de dos hebras de ARN que contienen un total de 9 000 nucleótidosy que se encuentran ligadas, cada una de ellas,a la transcriptasa inversa.

Nucleocápsidade formaicosaédrica.

Envoltura esférica formada por una capa continua de proteína P17.

Su tamaño es extremadamentepequeño (120 μm) y tieneforma esférica.

Bicapa lipídica externa a la que se asocian diferentes proteínas, como las GP120 que se proyectan hacia fuera.

Proteínas de tipoenzimático, comola integrasa y la proteasa.

Proteínas GP120

Transcriptasa inversa

Page 41: Microbiología

CLASIFICACIÓN DE LOS VIRUS

Page 42: Microbiología

1. ADSORPCIÓNLa proteína de adhesión viral reconoce receptores específicos en el exterior de la célula. Las células que carecen de los receptores apropiados no son susceptibles al virus.

2. PENETRACIÓNLos virus penetran las células de maneras diversas dependiendo de la naturaleza misma del virus.

Virus envueltos(A) Entran por fusión con la membrana plasmática. (B) Entada vía endosomas en la superficie celular Virus no envueltos o desnudos Pueden cruzar la membrana plasmática directamente o pueden ser tomados en endosomas. Si son transportados en endosomas, luego cruzan (o destruyen) la membrana de dichas estructuras.

3. PÉRDIDA DE LA CÁPSULA (fase de ECLIPSE)Perdura hasta que nuevos viriones infecciosos sean creados.

4. SÍNTESIS DE ÁCIDO NUCLEICO Y PROTEINAS VIRALES5. ENSAMBLAJE/MADURACIÓN6. LIBERACIÓN O DESCARGA

Fases de la multiplicación vírica

Page 43: Microbiología

2. Los virus

Fases del ciclo vital

Page 44: Microbiología

Ciclo lítico de los bacteriófagos

Page 45: Microbiología
Page 46: Microbiología

Lisis de una bacteria por un bacteriofago.

Page 47: Microbiología

2. Los virus

Ciclo lisógénico de un bacteriófagos

Page 48: Microbiología

Mecanismo de infección del virus del sida

1. Unión de las proteínas GP120 del virus a los receptores CD4 del linfocito.

2. Fusión de la envoltura del virus con la membrana celular del linfocito y entrada de la nucleocápsida.

3. Reabsorción de las proteínas de la nucleocápsida y liberación del ARN vírico y la transcriptasa inversa.

4. Acción de la transcriptasa inversa formando cadenas híbridas de ARN-ADN del virus.

5. Formación de dobles cadenas de ADN vírico.

6. Entrada de las dobles cadenas de ADN en el núcleo del linfocito.

7. Integración de las dobles cadenas de ADN vírico en el ADN del linfocito.

8. Formación del ARNm de la cápsida y ARN viral.

9. Migración de ARNm de la cápsida y del ARN del virus al citoplasma del linfocito.

10. Formación de proteínas del virus por los ribosomas del linfocito.

11. Reordenación de las nuevas moléculas del virus.

12. Salida de los virus hijos al exterior del linfocito.

1

2

3

4

5

67

8

9

10

11

12

Page 49: Microbiología

Nº Familia Ácido nucleico

Envoltura Género y especie

Enfermedad

1 Papovaviridae(Papovairus)

ADN-bc circular

Desnudos Virus del papiloma humano

Verrugas

2 Poxviridae(Poxvirus)

ADN-bc circular

Envueltos Virus de la viruela

Viruela

3 Herpesviridae(Herpesvirus)

ADN-bc lineal

Envueltos Virus de herpes simple I y II

Grietas en los labios y herpes genital

Virus de la varicela zoster

Varicela y herpes zoster

4 Adenoviridae(Adenovirus)

ADN-bc lineal

Desnudos Adenovirus humano

Infecciones respiratorias, entéricas y oftálmicas

5 Parvoviridae(Parvovirus)

ADN-mc lineal

Desnudos Virus adenoasociados

Infecciones en roedores

Clasificación de los virus parásitos de células animales

Page 50: Microbiología

Nº Familia Ácido nucleico

Envoltura Género y especie

Enfermedad

6 Reoviridae(Reovirus)

ARN-bc Desnudos Rotavirus Diarreas infantiles

7 Orthomixoviridae(Ortomixovirus)

ARN-mc Envueltos Virus de la gripe Gripe

8 Paramixoviridae(Paramixovirus)

ARN-mc Envueltos Virus de la parotiditis

Paperas (parotiditis)

Virus de sarampión Sarampión

9 Rhabdoviridae(Rabdovirus)

ARN-mc Envueltos Virus de la rabia Rabia

10 Picornaviridae(Picornavirus)

ARN-mc Desnudos Enterovirus (virus de la polio, Coxsakie y Echo

Polio, miocarditis, pericarditis, gastroenteritis, meningoencefalitis.

11 Togaviridae(Togavirus)

ARN-mc Envueltos Virus de la rubéola Rubéola

12 Retrovirus(Retrovirus)

ARN-mc Envueltos Virus de la inmunodeficiencia humana (VIH-1 y VIH-2)

SIDA

Virus de la leucemia de las células T

Leucemia de las células T

Page 51: Microbiología

Comparación de tamaños de virus y bacteria

Page 52: Microbiología

VIROIDES

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

2. 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.

3. 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.

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

5. Su efecto dañino se debe a que se acopla en el genoma de la célula huésped e impide la expresión de los genes que codifican la formación de hormonas vegetales.

6. 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 proteínas

Page 53: Microbiología

Las Enfermedades más conocidas causadas por viroides en plantas (y de mayor transcendencia económica) son:

1. Cadang-Cadang del cocotero2. Exocortis(es) de los cítricos3. Piel de manzana marcada por cicatrices4. La enfermedad del Aguacate Tostado/Quemado por el

Sol5. La enfermedad de las patatas ahusadas

-Los viroides aparentemente interfieren con el metabolismo de la planta.-Algunos activan una protein quinasa que interfiere con la traduccion.-Se transmiten mecanicamente o por insectos.-Son estables en el interior celular, exterior y resistentes al calor.

Page 54: Microbiología

PRIONES

En 1957, en tribus Fore de Nueva Guinea que practicaban el canibalismo ritual de los muertos y la endogamia, se descubre una enfermedad infantil del sistema nervioso a la que se denominó “kuru” (escalofrío).

Se trataba de una enfermedad transmisible, tras una larga incubación de varios años. Los cerebros de estos individuos presentaban un aspecto espongiforme: neuronas hinchadas, con grandes vacuolas.

Carleton Gajdusek obtuvo el Nobel en 1976 por su descubrimiento.

Carleton Gajdusek

Page 55: Microbiología

PRIONES: Otras encefalopatías espongiformes•Ya se conocía desde el siglo XVIII una enfermedad espongiforme similar que afectaba a los rebaños de carneros, denominada “tembladera” (scrapie), por los temblores y picazón intensa que presentan los animales.• A principios del siglo XX se describió la enfermedad de Creutzfeld-Jacob (ECJ), un tipo raro de demencia senil transmisible. Entre 1985 y 1986 aparecieron numerosos casos en Francia, debido al tratamiento con hormona de crecimiento extraídas de hipófisis humanas procedentes de cadáveres

Page 56: Microbiología

PRIONES: Otras encefalopatías espongiformes

• Entre 1988 y 1996 se desarrolló una epidemia de encefalopatía espongiforme bovina (EEB) en el Reino Unido, causada por incluirse en los piensos, harina de huesos y carnes procedentes de animales infectados.• Se produjeron casos de transmisión de la EEB desde los bóvidos al ser humano mediante una nueva variante de ECJ.

Page 57: Microbiología
Page 58: Microbiología

??PRIONES: Las causas

• Tenía carácter transmisible.

• No se ajustaban a infecciones típicas al no existir procesos de inflamación o de respuesta inmune.

• El agente “infeccioso” era sensible a proteasas y no a nucleasas, al contrario que los virus normales.

Page 59: Microbiología

PRIONES: Las causas

En 1982 Stanley Prusiner propuso la hipótesis del PRIÓN: Proteinaceus Infectious Only. La causa de la enfermedad era una proteína normal, que se alteraba en los pacientes afectados y se acumulaba hasta valores 50 veces los normales en las terminaciones neuronales.Fue galardonado con el Premio Nobel de Medicina en 1997.

Page 60: Microbiología

La proteína normal tiene más hélices alfa que hojas beta y la anormal al revés, lo que hace que esté más replegada. Esto hace que la proteína patológica no se degrade y que se acumule, generando un efecto tóxico, induciendo la apoptosis en los tejidos nerviosos.

PRIONES: Las causas

Page 61: Microbiología

1. La PrPsc, la forma molecular resistente a proteasa, actúa como ‘plantilla’.

2. Se asocia con la forma helicoidal permitiendo a esta última ser convertida a la forma resistente de pliegues beta (presuntamente mediante la disminución de barreras energéticas que normalmente previenen que esto suceda).

3. Ahora hay dos moléculas de la forma resistente que pueden actuar como plantilla y así el proceso se acelera.

4. El plegamiento anormal de la proteína era transmisible a las proteínas normales. Esto contradecía el dogma central de la biología molecular, ya que la estructura terciaria de una proteína no dependía sólo de su secuencia de aminoácidos.

Page 62: Microbiología

IMPORTANCIA BIOLÓGICA DE LOS MICROORGANISMOS

Intervienen en la regulación del ecosistema.

1. Microorganismos productores: Son organismos autótrofos que transforman la materia inorgánica en materia orgánica.

2. Microorganismos simbiontes: Como es el caso de bacterias que viven en el estomago de muchos animales permitiendo o favoreciendo la digestión de los alimentos.

3. Microorganismos parásitos u oportunistas: provocando enfermedades.

4. Microorganismos descomponedores: Se alimentan de la materia orgánica muerta permitiendo reciclarla a materia inorgánica.

Page 63: Microbiología

CICLOS GEOQUÍMICOS. Los descomponedores permiten la existencia del ciclo de la materia en la biosfera. Su función es transformar la materia orgánica en materia inorgánica. Así, ésta puede ser reutilizada. Los bioelementos circulan de forma cíclica desde la Atmósfera y la Hidrosfera hasta los organismos vivos y de ellos, de nuevo a la Atmósfera o a la Hidrosfera.

Page 64: Microbiología

CH4

CO2 atmosférico

Metanógenos

Humus Cianobacterias y algas

Descomposición

CO2

QuimiorganótrofosBacterias

metanotróficas

FOTOSÍNTESIS

Respiración

FOTO

SÍNTESIS

Res

pir

ació

n

MICROORGANISMOS EN EL CICLO DEL CARBONO

Page 65: Microbiología

SO2

SO2

Putrefacción

HS-R

CaSO4

FeS

SO24

O2

H2S (g)

HS

S

SO24

Reducción desasimilatoria

Ambiente óxico SO2

4

Ambiente anóxico

SO24

HS

Bacterias quimiolitotróficas oxigénicas

Bacterias fototróficas anoxigénicas

Reducción asimilatoria

S

MICROORGANISMOS EN EL CICLO DEL AZUFRE

Page 66: Microbiología

Nitrificación en 2 pasos:

- Nitrosomonas, que oxida el NH3 a nitritos (NO2

)

- Nitrobacter, que oxida el NO2

a nitrato (NO3 )

Desnitrificación conversión desasimilatoria de NO3

a N2, NO y N2O. Retorno del nitrógeno a la atmósfera y empobrecimiento del suelo

Reducción asimilatoria del nitrato por las plantas. Conversión de NO3 en forma orgánica

Nódulos leguminosos con Rhizobium NO, N2, N2O

NH3

NO3

N2 atmosférico

Descomposición de compuestos orgánicos de nitrógeno, por bacterias amonificantes (a pH neutro se encuentra como radical NH4

+ )

Amonificación

Fijación

MICROORGANISMOS EN EL CICLO DEL NITRÓGENO

Page 67: Microbiología

Los microorganismos en la industria y la biotecnología

Los microorganismos juegan un importante papel en la industria alimentaría. Algunos intervienen en la fabricación de productos alimenticios, como derivados lácteos (queso, yogurt…), muchos artículos de panadería y muchas bebidas alcohólicas, se fabrican utilizando levaduras.

La industria farmacéutica produce antibióticos, vacunas, vitaminas, hormonas... a gran escala por medio de microorganismos.

Page 68: Microbiología

Las levaduras

levaduras

Page 69: Microbiología

Penicillium camemberti

queso Camembert

Hongos útiles

Penicillium roqueforti

queso Roquefort

Page 70: Microbiología

Hongos útiles

Penicillium notatumpenicilina

Page 71: Microbiología

Bacterias útiles

Las bacterias ácido-lácticas

Page 72: Microbiología

Lactobacillus d. bulgaricus yogur

Bifidobacterium breve

probióticos

Bacterias útiles

Streptomyces sp.

antibióticos

Page 73: Microbiología

Bacillus thuringiensis (insecticida)

Rhizobium spp (inoculante)

Bacterias en la agricultura

Page 74: Microbiología

grano de maíz

molienda

almidón

licuefaccióncaloralfa-amilasa

dextrinas

sacarificación

Textil, alimentos, pinturas, farmacéuticos, adhesivos, papel, cosméticos, etc

Pinturas, cosméticos, tinturas, etc.

gluco-amilasa

glucosa, maltosa, iso-maltosa

Jarabe de alta fructosa

fermentaciónlevaduras

etanoldestilación, deshidratación, desnaturalizaciónetanol (combustible)

Obtención de etanol a partir de maíz (o papa, mandioca, etc.)

Page 75: Microbiología

Biorremediación (biorremediación microbiana y fitorremediación)

Degradación, absorción, acumulación y/o transformación de... PesticidasHerbicidasPetróleo y derivadosMetales pesados

En 1989 se derramaron 40 millones de litros de petróleo en Alaska, afectando a 1600 Km de playa. La Biorremediación involucró la acción de microorganismos autóctonos y la bioestimulación con fósforo (P), nitrógeno (N) y potasio (K). Como resultado, se incrementó unas 4 veces la velocidad de degradación.

Caso Exxon Valdez

Page 76: Microbiología

Tratamiento de metales pesados

El 25 de Abril de 1998 se produce la rotura de la presa de contención de la balsa de decantación de la mina de pirita (FeS2) en Aznalcóllar (Sevilla). Como resultado aparece un importante vertido de agua ácida y de lodos muy tóxicos, conteniendo altas concentraciones de metales pesados, de gravísimas consecuencias para la región.

Algunos tipos de microorganismo pueden eliminar los metales pesados de las aguas y suelos contaminados concentrándolos en su interior.

Fuente: http://edafologia.ugr.es/donana/aznal.htm

Page 77: Microbiología

o Procesos químicos vs. Procesos enzimáticos

o Plásticos derivados de petróleo vs. Bioplásticos

o Combustibles de fuentes no renovables vs. Biocombustibles

o Agroquímicos vs. Manejo integrado de plagas

o Incineración/basurales vs. Degradación microbiana de la basura

o Tratamiento químico de efluentes y derrames vs. Biorremediación

o Extracción química de metales vs. Biolixiviación

Biotecnología y ambiente

Page 78: Microbiología

En la salud. Microorganismos patógenosLa mayoría de los microorganismos son inocuos para los seres

vivos. Muchos de ellos incluso se han adaptado y viven en los seres vivos son la denominada flora normal.

Otros producen enfermedades infecciosas en plantas, animales y en humanos; estos son los microorganismos patógenos.

El grado de patogenidad se denomina virulencia y se mide, generalmente, por el número de microorganismos necesarios para desarrollar la enfermedad.

Tipos de agentes infecciosos► Virus, como el de la gripe.► Bacterias, como la que produce la meningitis

►Protozoos, como el de la malaria.► Hongos, como el responsable del pie de atleta.► Priones (carecen de ácidos nucleicos, están formados

únicamente por proteínas) “enfermedad de las vacas locas” y otras encefalopatías espongiformes

Page 79: Microbiología
Page 80: Microbiología

CONTACTO DIRECTO

HERPES

SARAMPIÓN

GASTROENTERITIS

CÓLERA

SALMONELOSIS

GRIPE, CATARRO

TUBERCULOSIS, NEUMONIAS

PICADURAS DE INSECTOS (malaria,

fiebre amarilla)

TRANSMISIÓN VERTICAL (de la

madre al hijo, hepatitis B, sida)

TRANSMISIÓN PARENTAL (por

inyección de fluidos corporales

contaminados)

VÍA RESPIRATORIA CONTACO CON EL FOCO INFECCIOSO

Caminos que puede seguir un microorganismo para penetrar en un

ser vivo

VIAS DE TRANSMISIÓN O CONTAGIO

Transmisión directa desde el foco infeccioso a la piel o mucosas

VÍA DIGESTIVA

VIAS DE TRANSMISIÓN DE LAS ENFERMEDADES

SÍFILIS

Contagio a través de alimentos o agua

Contagio por inhalación de microbios presentes en el aire

Page 81: Microbiología

Enfermedades infecciosasBacterianas

Transmitidas por vía respiratoria: Difteria. Tuberculosis.

Transmitidas por el agua o los alimentos: Gastroenteritis. Salmonelosis. Cólera.

Contacto cutáneo: Sífilis. Gonorrea. Tétanos. Peste. Gangrena.

Por protozoos

Malaria. Paludismo. Enfermedad del sueño. Leismaniosis.

Por hongos:

Candidiasis. Pie de atleta.Tiña. Micosis.

Víricas

Varicela. Herpes genital. Cáncer nasofaríngeo. Viruela. Catarros respiratorios e intestinales. Polio. Hepatitis A. Gripe. Paperas. Rubéola. Sarampión. SIDA. Rabia

Page 82: Microbiología

Son proteínas o lipoproteínas producidas por determinados microorganismos que actúan como veneno, aun en pequeñas proporciones, causando daños celulares

graves, muchas veces irreversibles. Según se liberen al medio o permanezcan unidas al microorganismo pueden ser:

ENDOTOXINAS

- Moléculas estructurales de la membrana externa de la pared celular de Gram +

- Lipopolisacáridos. No son destruidas por el calor. No inducen la formación de anticuerpos.

-Son liberadas en grandes cantidades cuando se lisa la bacteria.

- Siempre producen fiebre

Ejemplo: Neisseria meningitidis (meninguitis meningocócica)

Salmonella typhy (fiebre tifoidea)

EXOTOXINAS

- Proteínas solubles que son liberadas al medio de crecimiento por bacterias Gram + .

-Sensibles al calor. Muy tóxicas

- No producen fiebre.

- Inducen la formación de anticuerpos.

Ejemplos: Neurotoxinas (toxina botulínica, que ataca células nerviosas), enterotoxinas (toxina del cólera, que ataca revestimiento del tubo digestivo), citotoxinas (toxina diftérica, que ataca a una amplia gama de células)

¿QUÉ ES UNA TOXINA?

Page 83: Microbiología

Sustancias antimicrobianas

• Antisépticos: sobre la piel (alcohol, agua oxigenada, soluciones de yodo...)

• Bacteriostáticos: de síntesis, detienen crecimiento de bacterias (sulfamidas)

• Antibióticos:

- Producidas por microorganismos (hongos o bacterias)

- Impiden crecimiento de bacterias (bacteriostáticos) o matan bacterias (bactericidas)

- Inocuos para organismo, generalmente

- La resistencia a los antibióticos.

• Antivirales: desarrollados en la lucha contra el sida

Penicillium, un hongo productor de penicilina, al microscopio de barrido.

Tres estirpes de bacterias resistentes a muchos antibióticos: a) Enterococcus fecalis; b) Mycobacterium tuberculosis y c) Pseudonomas aeruginosa.

Page 84: Microbiología

Términos en epidemiología

PREVALENCIA

EPIDEMIA

PANDEMIA

ENDÉMICA

CASOS ESPORÁDICOS

BROTE

INFECCIÓN SUBCLÍNICA

PORTADORES

Proporción de enfermos de una población que padecen una enfermedad concreta en un momento dado.

Una enfermedad que ocurre al mismo tiempo en un número alto de individuos de una región.

Epidemia ampliamente distribuida.

Enfermedad de presencia continua en una población pero con poca incidencia.

Casos individuales de una enfermedad sin relación entre ellos y en zonas geográficamente separadas.

Cuando en un corto periodo de tiempo aparecen cierto número de casos cuando anteriormente eran esporádicos.

Enfermedad de determinados individuos asintomática o con síntomas leves.

Individuos que tienen infección subclínica y pueden transportar y diseminar activamente el agente infeccioso.

Page 85: Microbiología

AGRICULTURA Y GANADERÍA

ASPECTOS NEGATIVOS

ASPECTOS POSITIVOS

LIXIVIACIÓN MICROBIANA

FERMENTACIONES

FARMACIA

BIOTECNOLOGÍA

OBTENCIÓN DE ENERGÍAS (biodiésel, etanol…)

LUCHA CONTRA LA CONTAMINACIÓN (minería, petróleo…)

MICROBIOLOGÍA CLÍNICA

CONSERVACÍÓN DEL MEDIO AMBIENTE

SALUD

Tienen importancia para el hombre en campos como

LOS MICROORGANISMOS

• Organismos patógenos

• Plantas leguminosas

• Animales rumiantes

con

INDUSTRIA

Con utilidades comoCon utilidades como

Estudiando los agentes infecciosos la

IMPORTANCIA PARA EL HOMBRE DE LOS MICROORGANISMOS

TRATAMIENTO AGUAS

RESIDUALES