microbioloxia 2009
TRANSCRIPT
MICROBIOLOXÍAMICROBIOLOXÍA
A microbioloxía é a ciencia que se dedica ó estudio dos microbios ou microorganismos
Entendemos por microbios tódolos organismos de tamaño microscópico, é dicir, que non se poden ver a simple vista.
En xeral son unicelulares
Os microorganismos
poden ser
celulares acelulares
MONERAS PROTISTAS FUNGOS
bacterias
cianobacteriasalgas
unicelulares
protozoos Lévedos
ou levaduras
Valores ou
mofos
celulares
Os microorganismos
acelulares
prións
Os microorganismos
viroidesVIRUS
ESTRUCTURA E FORMAS DE VIDA DOS MICROORGANISMOS
ESTRUCTURA E FORMAS DE VIDA DOS MICROORGANISMOS
AS BACTERIAS
AS BACTERIAS
tipos morfolóxicos
cocosbacilos
espirilosvibrios
Algunhas bacterias presentan agrupacións de individuos
Estreptococos Estafilococos Sarcinas
1 Cápsula bacteriana
2 Parede bacteriana
3 Membrana plasmática4 Citoplasma
5 Nucleoide
6 ADN bacteriano
7 Mesosomas
8 Ribosomas
CÉLULA PROCARIOTICACÉLULA PROCARIOTICA
9 Flaxelo
10
Fimbrias ou pili
CÉLULA PROCARIOTICACÉLULA PROCARIOTICA
é unha capa xelatinosa formada por
polisacáridos
protexe á bacteria
da desecación do medio
dos bacteriófagos
anticorpos
Está formada por un armazón de polisacáridos
con aminoácidos entrelazados
Cápsula bacteriana
Non aparece en tódalas bacterias.
Envoltura ríxida que da forma ás bacterias
Parede bacteriana
péptidoglucanos
Existen dous tipos de parede
Grampositiva
Gramnegativa
1 Cápsula bacteriana
2 Parede bacteriana
3 Membrana plasmática4 Citoplasma
5 Nucleoide
6 ADN bacteriano
7 Mesosomas
8 Ribosomas
CÉLULA PROCARIOTICACÉLULA PROCARIOTICA
9 Flaxelo
10
Fimbrias ou pili
ADN bacteriano
CÉLULA PROCARIOTICACÉLULA PROCARIOTICA
Flaxelo
Fimbrias ou pili
Ademais do ADN bacteriano algunhas bacterias presentan un
PLÁSMIDO
Pequeno fragmento extracromosómico de ADN en forma circular presente
e algunhas bacterias
Son prolongacións con función locomotora.
Pode haber un ou varios e non están presentes en tódalas bacterias
En ocasións tamén son usados polos virus
bacteriófagos como vía de penetración
Son estructuras tubulares de natureza proteica que
aparecen en moitas bacterias
Serven para
intercambiar fragmentosde ADN durante a
conxugación bacteriana
fixarse a unsubstrato
Nutrición bacteriana
utilizan materia orgánica
Segundo a fonte de carbono utilizada as bacterias poden ser
Autótrofas Heterótrofas
utilizan compostos inorgánicos como o
CO2
Segundo a fonte de enerxía poden ser
Fotosintéticas
utilizan a enerxía da luz
Quimiosintéticas
utilizan enerxía química procedente de
reaccións que elas mesmas provocan no
medio
Quimiorganótrofas
(heterótrofas),utilizan a enerxía
acumulada na materia orgánica mediante un
proceso oxidativo
Fonte de enerxía Fonte de materia
Fotoautótrofas enerxía luminosa CO2
Fotoheterótrofas enerxía luminosa moléculas orgánicas
Quimioautótrofas enerxía química CO2
Quimioheterótrofas
enerxía química moléculas orgánicas
Atendendo ás anteriores categorías entre as bacterias podemos atopar as seguintes formas
Desde o punto de vista respiratorio as bacterias poden ser
Aerobias
Utilizan o osíxeno como aceptor final de electróns
Anaerobias
Non utilizan o osíxeno como aceptor final de electróns
A. estrictas
A. facultativas
só poden vivir en ausencia de osíxeno
poden vivir sen osíxeno pero cando está presente
tamén o utilizan
Reprodución bacteriana
A reprodución bacteriana realízase por bipartición, previa duplicación do seu ADN
Ademais desto, as bacterias presentan uns mecanismos chamados parasexuais mediante os que intercambian material xenético entre os distintos individuos
Reprodución bacteriana
Estes procesos son
Conxugación TransduciónTransformación
AS LEVADURAS OU LÉVEDOS
Son fungos unicelulares
Teñen células eucarióticas
Son heterótrofos
Realizanfermentacións
Reprodúcensepor xemación
As levaduras son importantes na fermentación do pan, da bebidas, etc
OS VIRUS
Son seres con organización acelular situados a metade de camiño entre o mundo inorgánico e o orgánico
Están compostos por :
un ácido nucleicoADN ou ARN
unha cuberta proteica
CÁPSIDA
Formada por proteínas globulares denominadas
capsómeros.
A cápsida pola súa forma pode ser :
ICOSAÉDRICA HELICOIDAL COMPLEXA
A cápsida pola súa forma pode ser :
ICOSAÉDRICA HELICOIDAL COMPLEXA
algúns virus ademais teñen unha envoltura membranosa, coma os que parasitan células animais
algúns virus ademais teñen unha envoltura membranosa, coma os que parasitan células animais
OS VIRUS
Son parasitos obrigadosCando se atopan fóra das células chámanse
viroides
VIRIÓNS
Os virus máis sinxelos constan unicamente dun ácido nucleico (non teñen cápsula proteica) e chámanse
Clasificación dos virus
Atendendo ao tipo de células que parasitan
Virusvexetais
Virusanimais
Virusbacterianosbacteriófagosfagos
segundo o ácido nucleico que leven
Virus deADN
bicatenario
Fago T4
monocatenario
Fago0-X-174
Virus deARN
bicatenario
Reovirus
monocatenario
Retrovirus
Tamén podemos ter en conta a presencia de membrana ou dalgunha enzima específica como a transcritasa inversa do VIH
Fisioloxía vírica(forma de vida)
Os virus son parasitos obrigados e carecen do material necesario para obter a materia e a enerxía que necesitan para a súa reprodución
O proceso de reprodución dos virus equivale polo tanto ó seu ciclo vital e precisa dunha célula hóspede de onde conseguir as enzimas necesarias para a síntese dos capsómeros e a replicación do seu ácido nucleico
No ciclo vital dun virus podemos distinguir as seguintes fases :
Fixación
Penetración EclipseEnsamblaxe
de novos virus
Lise ou liberación (no
ciclo lítico)
e ao virus
No ciclo vital dos virus bacteriófagos ou fagos podemos atopar dúas modalidades :
Ciclo lítico
Ao remate do ciclo prodúcese a lise ou rotura da bacteria liberándose os
novos virus
Ciclo lisoxénico
Non se produce a rotura da bacteria e o ADN vírico pasa a incorporarse ó ADN celular ou queda en forma de
plásmido
Neste caso a bacteria segue coa súa vida normal e chámaselle
Bacteria lisoxénica
profago
Ciclo vital do virus da gripe
e o enzima retrotranscritasa ou transcritasa inversa
O virus da gripe é semellante ó virus do SIDA (VIH)
Presenta
unha envoltura membranosa unha
cápside proteica
ARN
Ciclo vital do virus da gripe
Fase de fixación
Penetración
Fase de eclipse
Fase de ensamblaxe
Fase de liberación
FERMENTACIÓNS E PUTREFACCIÓNS
A fermentación
é utilizada como fonte de enerxía por diferentes grupos de organismos unicelulares tanto procariontes como as bacterias como eucariontes como as levaduras
Tamén pode ser utilizada polas células dos tecidos (como estudamos no tema do metabolismo) como vía alternativa cando escasea o osíxeno.
consiste nunha serie de reaccións de oxidación nas que, a diferencia da respiración, o último aceptor do osíxeno é unha molécula orgánica complexa e rica en enerxía
A fermentación comparte coa respiración o proceso de glicólise e durante este proceso só se obteñen dúas moléculas de ATP
GLICOSA
GLICÓLISE
ÁCIDOPIRÚVICO
Fermentaciónláctica Fermentación
alcohólica
Fermentaciónbutírica
Fermentaciónláctica
Esta fermentación utilízase para a obtención industrial de derivados do leite
O ácido pirúvico redúcese
Ácidoláctico
É a vía utilizada para a obtención de enerxía por
bacterias
Lactobacillus
Streptococus
Fermentaciónalcohólica
CH3 - CH2 OH
CH3 - CO - COOH O ácido pirúvico por descarboxilación e posterior redución da
etanol
Esta fermentación utilízase para a obtención de bebidas alcohólicas e para a obtención de etanol industrial
Realízana principalmente os lévedos ou levaduras do xénero
Saccharomyces
S. ellipsoideus S. cerevisae
viño cervexawhisky
pan
Fermentaciónbutírica
Realízana as bacterias do xénero
Clostridium
Transforman o ácido pirúvico en ácido butírico
Esta fermentación causa graves enfermidades como por exemplo:
botulismo tétanos
Utilízase industrialmente para a obtención de vinagre
Fermentación acética
Normalmente tamén se inclúe entre as fermentacións a acética, aínda que intervén o osíxeno como se fose unha respiración aerobia incompleta
CH3 - CH2 OH
Etanol
+ O2
CH3 - COOH
Ácido acético
+ H2O
Realízana as bacterias do xénero
Acetobacter
Neste caso o substrato inicial é un
A putrefacción
FERMENTACIÓN PÚTRIDA
Realízana as bacterias saprófitas dos xéneros
Bacterium Clostridium
PRÓTIDO
Os traballos de Louis Pasteur
Como conclusión Pasteur demostrou que eran os microorganismos os causantes das fermentacións e que estes xa estaban presentes no medio antes de empezar o proceso fermentativo
O químico francés Louis Pasteur (1822-1895) pódese considerar como o fundador da microbioloxía científica.
Por aqueles tempos críase que os microorganismos nacían por xeración espontánea
Esta teoría foi desbotada por Pasteur cos seus traballos sobre as fermentacións e diversas enfermidades
En 1877demostrou que os causantes da enfermidade desaparecían someténdoos a elevadas temperaturas, é dicir, por esterilización
Como recoñecemento a Pasteur a esta esterilización chamóuselle.
PASTEURIZACIÓN
Os microorganismos como axentes bioxeoquímicos
nos ciclos bioxeoquímicos
Os microorganismos teñen un papel importante na natureza; entre outras accións interveñen:
nos procesos de formación dos solos vexetais
na mineralización dos compostos orgánicos
nos ciclos bioxeoquímicos
Os microorganismos no ciclo do carbono
Os fotosintéticos
fotosíntese
Fixan
CO2
respiración
Liberan CO2
Os descompoñedores
actúan sobre os cadáveres volvendo a poñer o carbono en
circulación
Este carbono incorpórase ó ciclo cando os axentes xeolóxicos ou os seres vivos atacan estas rochas.
Por fixación no exoesqueleto
Nascunchas
Rochascalcáreas
Os microorganismos como axentes bioxeoquímicos
nos ciclos bioxeoquímicos
Os microorganismos no ciclo do nitróxeno
Os microorganismos como axentes bioxeoquímicos
Microorganismos desnitrificantes
Os microorganismos que interveñen no ciclo do nitróxeno son de dous tipos:
Microorganismos nitrificantes
Microorganismos nitrificantes
Mineralización do nitróxeno
bacterias nitrificantes
Nitrossomonas Nitrobacter
transforman o amoníaco (NH3) resultante da descomposición das proteínas en nitritos e estes en nitratos
NH3
NO3-NO2
-
As plantas verdes utilizan o nitróxeno en forma de nitratos
Fixación do nitróxeno
Algúns microorganismos son capaces de recoller e fixar o N2 atmosférico incorporándoo ao solo e facendo posible a súa utilización polas plantas veredes.
cianobacterias fungos
Entre os microorganismos fixadores de nitróxeno podemos atopar
bacterias
Rhizobium
vive en simbiose nuns nódulos das raíces das
leguminosas (chícharos, trébol, etc.)
Azotobacter
Clostridium
viven no solo e na auga
nos ciclos bioxeoquímicos
Os microorganismos no ciclo do nitróxeno
Os microorganismos como axentes bioxeoquímicos
Microorganismos desnitrificantes
Os microorganismos que interveñen no ciclo do nitróxeno son de dous tipos:
Microorganismos nitrificantes
Transforman os nitratos en nitróxeno molecular devolvéndoo a atmosfera:
NO3-
N2
UTILIDADE DOS MICROORGANISMOS
Na industria alimenticia
Na industria farmacéutica. En Enxeñería xenética
Na Loita Biolóxica
Microorganismos simbióticos
UTILIDADE DOS MICROORGANISMOS
Na industria alimenticia
Na industria
láctea
Utilízanse bacterias do xénero
Lactobacillus
Streptococus
para a obtención de produtos lácteos
iogur queixo
requeixo
Na industria de bebidas
alcohólicas
Utilízanse os lévedos do xénero
Saccharomyces
viño
cervexa
whiskyron
Na industria do PAN
Utilízanse o lévedo
S. cerevisiae
UTILIDADE DOS MICROORGANISMOS
Na industria farmacéutica.
En Medicina ademais doutros usos o máis importante é a fabricación de antibióticos para a loita contra as bacterias patóxenas.
O primeiro antibiótico descuberto por casualidade por Alexander Fleming en 1929 foi a penicilina.A penicilina está producida por un fungo do xénero Penicillium que pertence ó grupo do valores ou mofos.O descubrimento da penicilina foi totalmente casual e debémosllo a un descoido de Fleming cando estaba traballando no cultivo dunha cepa de bacterias. Deixou, sen querer, unha das cápsulas de cultivo bacteriano aberta e contaminóuselle cun mofo (Penicillium notatum). Cando a ía tirar percatouse de que as colonias de bacterias próximas ó mofo desapareceran, descubrindo así unha substancia (a penicilina) eficaz na loita contra as enfermidades causadas por bacterias.A penicilina resultou ser moi eficaz contra as bacterias Gram +. Posteriormente atopáronse outros antibióticos como a streptomicina que tamén pode actuar contra as Gram negativas.Os antibióticos actúan contra as bacterias de dúas maneiras :inhiben a síntese da parede bacterianaactúan sobre o metabolismo bacteriano interrompendo a síntese de proteínas.Na actualidade os antibióticos presentan dous problemas importantes :a resistencia das bacterias ós antibióticos :debido á súa gran variabilidade xenética pode aparecer cepas resistentes a determinados antibióticosás veces esta resistencia está provocada polo abuso dos antibióticos ou polo seu uso inadecuadoas alerxias : En determinadas persoas os antibióticos poden provocar fortes reaccións alérxicas que nalgúns casos poden ser moi graves.
Na industria farmacéutica.
Na Loita Biolóxica :Na loita contra pragas de insectos : utilízanse microorganismos inimigos naturais dos insectos que se queren combater, como por exemplo fungos no caso da praga da langosta.Na loita contra as mareas negras : utilízanse bacterias capaces de degradar os hidrocarburos limpando o mar de petróleoNa depuración de augas residuais : no tratamento biolóxico das augas residuais utilízanse microorganismos de diversos tipos (bacterias, fungo, protozoos,...) para reducir a demanda bioquímica de osíxeno (DBO) é dicir para degradar a materia orgánica da auga.
En Enxeñería xenética :Como xa estudamos no apartado de enxeñería xenética utilízanse bacterias modificadas xeneticamente para a síntese de insulina e hormona do crecemento ou produción dalgunhas vacinas como as da hepatite A e B.Tamén se usan os plásmidos e os virus como vectores para transferir xenes duns individuos a outros ou para a súa clonación
Microorganismos simbióticos :No aparato dixestivo dos animais e máis concretamente no intestino groso viven unhas bacterias simbióticas que constitúen a “flora intestinal”. Estas bacterias : benefícianse : aproveitando os nutrientes que aínda quedan no intestino e benefíciannos : fabricándonos diversas vitaminas como por exemplo a K, A, algunha vitaminas do complexo B, etc.
Os microorganismos
poden ser
celulares acelulares
MONERAS
PROTISTAS
FUNGOS
VIRUS
Os microorganismos
poden ser
celulares acelulares
MONERAS PROTISTAS FUNGOS VIRUS
bacterias
cianobacteriasalgas
unicelulares
protozoos Lévedos
ou levaduras
Valores ou
mofos