MICROORGANISMOS 1º BACHILLERATO

1º BACHILLERATO

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MICROORGANISMOS, FORMAS ACELULARES Y SALUD

MICROBIOLOGÍA

01

11- PROYECTO VIRSUS DEL MUNDO

5- PRIONES

1-MICROBIOLOGÍA

2- FORMAS ACELULARES

6- MICROORGANISMOS PROCARIOTAS

3- VIRUS

4- VIROIDES

8- MICROORGANISMOS PATÓGENOS

7- MICROORGANISMOS EUCARIOTAS

10- La observación

9- TÉCNICAS DE CULTIVO

ÍNDICE

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• Se ocupa del estudiode los microorganismos y formas acelulares como virus, viroides y priones.
• Microorganismos son seres vivos que, por su tamaño, son imperceptibles para el ojo humano.
• Pueden presentarse aislados o formando colonias.
• Los microorganismos procariotas pertenecen a los reinos Arcahaea y Bacteria.
• Los microorganismos eucariotas pertenecen a los reinos Protoctista y Fungi.

La microbiología

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• Fueron los primeros habitantes del planeta.
• Son simples pero han tenido gran éxito evolutivo colonizando todos los ambientes, incluidos otros organismos.
• Imprescindibles en los ecosistemas y ocupan todos los niveles tróficos: productores, consumidores y descomponedores.
• Intervienen en los ciclos biogeoquímicos.
• Microbiología tiene aplicaciones en medicina, agricultura (fertilización de suelos, control de plagas, etc.), farmacia (producción de vacunas, hormonas, antibióticos con ADN recombinante), tratamiento de residuos, depuración de aguas, etc.

Importancia de los microorganismos

FORMAS ACELULARES

• ¿Por qué los virus no se consideran células?
• ¿Crees que son seres vivos?
• ¿Por qué se les añade el prefijo a a la palabra celular?

VIRUS

• Se caracterizan por su pequeño tamaño y están compuestos por una envuelta protéica o cápsida que alberga en su interior un ácido nucléico con la información genética.

• Pueden infectar a bacterias, plantas y animales.

• Imposibles de observar hasta que en se construyó el primer microscopio electrónico.

• ¿Quén descubre el primer virus?

Estructura y composición de los virus

1. Ácido nucléico (ADN o ARN) mono o bicatenario en ambos casos. Lineal, circular o fragmentado.
2. Cápsida (subunidades llamadas capsómeros) protéica.
3. Si sólo presentan estos dos componentes se denominan virus desnudos.
4. Si poseen una envoltura que procede de la célula hospedadora (bicapa lipídica con proteínas del virus), se denominan virus envueltos.

TIPOS DE VIRUS (según organización cápsida)

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Complejos

Icosaédricos

Helicoidales

MULTIPLICACIÓN DE LOS VIRUS

Ciclo lítico

Ciclo lisogénico

4. VIROIDES

• Son los agentes patógenos más pequeños, formados únicamente por ARN monocatenario circular sin cápside. (ARN infeccioso)

• Producen frecuentemente deformaciones del fruto o abultamientos anormales o afectan a la rigidez de los tallos.
• Llegan a través de plagas de insectos.
• Si consumimos vegetales infectados no nos producen efcto alguno. Son exclusivos de plantas.
• Por ejemplo, el viroide del tubérculo fusiforme de la patata y los que causan enfermedades como la exocortis de los cítricos o el cadang-cadang en el coco

Info

5. PRIONES

• Son proteínas infecciosas anormales y solo causan enfermedades a animales.
• Atacan principalmente al sistema nervioso. ENCEFALITIS ESPONGIFORMES. "Mal de las vacas locas". Se conoció algún caso en humanos.
• Se descubre en Europa al observar a vacas que tenían comportamientos extraños, se golpeaban, sacaban la lengua, etc.
• Espongiforme porque el cerebro quedaba como una esponja.

6. MICROORGANISMOS PROCARIOTAS

IMPORTANCIA DE LOS MICROORGANISMOS PROCARIOTAS

• Intervienen en los ciclos biogeoquímicos y son responsables del reciclaje de la materia.
• Comensalismo y mutualismo con otros organismos --> Beneficios en el ecosistema.
• Forman parte de nuestra microbiota--> Digestión y síntesis de ciertas sustancias (Vit. K).
• Algunas especies pueden ser patógenas --> Pueden causar enfermedades graves.
• Industria alimenticia--> Producción de alimentos (lácteos, vinagre, vino, cerveza, etc).
• Solucionan problemas medioambientales--> Biorremediación, depuración de aguas residuales, degradación de algunos plásticos, eliminación de vertidos de petróleo.​
• Enzimas de algunas arqueas han resultado imprescindibles en el desarrollo de técnicas de biotecnología como la PCR o el ADN recombinante.

• Son las arqueas y las bacterias.
• Los organismos celulares más pequeños y los s.v. más abundantes de la Tierra.

Las bacterias son organismos unicelulares provistos, en su mayoría, de pared celular con mureína. Gran variedad de hábitats y de sistemas metabólicos

6.1 BACTERIAS. MORFOLOGÍA BACTERIANA

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Espirilos. Forma helicoidal

Vibrios. Forma curva

Bacilos. Individuales o colonias

Cocos. Individuales o colonias

6.2 ESTRUCTURA BACTERIANA

• MEMBRANA PLASMÁTICA: Muy similar a la eucariota. bicapa lipídica con proteínas insertadas (transporte y metabolismo).
• CITOPLASMA: Matriz gelatinosa que contiene ribosomas , inclusiones o acúmulo de sustancias y ADN bacteriano.
• PARED CELULAR: Rígida, rodea a la célula. Compuesta de mureína. Dos tipos: Gram + y Gram -
• CROMOSOMA: También llamado nucleoide, libre en el citoplasma, sin membrana, ADN de doble hélice circular.
• PLÁSMIDO: ADN extracromosómico circular presentet en algunas bacterias.
• FLAGELOS: Prolongaciones alargadas, poco numerosas que intervienen en la movilidad.
• PILI: Apéndices filiformes características de las Gram-, mediante las cuales se intercambian ADN.
• FIMBRIAS: Similares a los pili pero más cortos y numerosos, que facilitan adhesión al hospedador.
• CÁPSULAS: Revestimientos viscosos polisacáridos presentes en algunas bacterias, protegen frente a la desecación y fagocitosis. Ayudan a la adherencia.

DIFERENCIAS ENTRE PILIS Y FIMBRIAS

Estas modalidades se pueden combinar:- Bacterias Fotoautótrofas- Bacterias Quimioautótrofas- Bacterias Fotoheterótrofas- Bacterias Quimioheterótrofas

• Según la fuente de carbono: las bacetrias pueden ser autótrofas (carbono procede del CO2) o heterótrofas (carbono procede de las moléculas orgánicas de otros seres vivos).
• Según la fuente de energía: pueden ser fotótrofas (energía lumínica) o quimiótrofas (utilizan la energía contenida en los enlaces químicos y que se desprende en procesos de oxidación)

ANABOLISMO: Síntesis de materia orgánica

METABOLISMO= ANABOLISMO+CATABOLISMO

METABOLISMO: Conjunto de procesos mediante los cuales los seres vivos obtienen materia y energía para realizar las funciones vitales.

6.3 METABOLISMO BACTERIANO

Según la fuente de carbono para esa síntesis de sus propias biomoléculas orgánicas y de la fuente de energía para llevar a cabo esas reacciones, tenemos

CATABOLISMO: Utilización de la materia orgánica para el crecimiento y obtención de energía útil para la célula.

6.3 METABOLISMO BACTERIANO

Consiste en la oxidación de la materia orgánica que se transforma en compuestos más sencillos para obtener energía para la célula.El proceso necesita moléculas oxidantes que capten los electrones desprendidos en la oxidación.- Si utilizan oxígeno como molécula oxidante son bacterias aeróbias.- Si utilizan otra molécula (ácido láctico, sulfatos o nitratos), son bacterias anaerobias.- Las bacetrias anaerobias facultativas utilizan el oxígeno si está disponible, y otras moléculas en su ausencia.

6.4 REPRODUCCIÓN BACTERIANA

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TRANSFORMACIÓN

TRANSDUCCIÓN

CONJUGACIÓN

6.5 ARQUEAS VS BACTERIAS

7. MICROORGANISMOS EUCARIOTAS

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PROTOZOA

CHROMISTA

HONGOS

8. MICROORGANISMOS PATÓGENOS

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GRUPO 1

GRUPO 2

GRUPO 4

GRUPO 3

9. TÉCNICAS DE CULTIVO DE LOS MICROORGANISMOS

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LA ESTERILIZACIÓN

LAS TÉCNICAS ASÉPTICAS

EL CULTIVO

AISLAMIENTO DE COLONIAS POR SIEMBRA

10. La observación

La observación se realiza con microscopios, por lo que las muestras deben ser preparadas previamente.A menudo es necesaria la tinción, es de cir, el uso de colorantespara mejorar la visualización de los microorganismos.- Tinción simple: sencilla, utiliza un colorante como el azul de metileno.- Tinción diferencial, como la tinción Gram que diferencia a las bacterias en dos grupos: Gram+ y Gram- según retengan o no el colorante cristal violeta.Los microscopios que se utilizan pueden ser ópticos o electrónicos.

MICROSCOPIO ÓPTICO vs MICROSCOPIO ELECTRÓNICO

vs

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- Genially

Ya es hora de conocerlos en persona. En Moodle encontrarás el guión de prácticas para la observación de bacterias del yogurt.

VIRUS HELICOIDALES

Forma alargada. La cápsida está compuesta por un solo tipo de capsómeros que se ensamblan alrededor de un eje constituido por el ácido nucléico, formando una estructura helicoidal.Ejemplos:Muchos virus de plantan , como el virus del mosaico del tabaco.

Son muy cortos y curvados (en forma de coma). Como los espirilos viven en medios viscosos, son de pequeño diámetro y atraviesan fácilmente las mucosas. Aquellas que son patógenas se contagian por contacto directo o vectores animales (por ejemplo: Vibrio cholerae).

VIBRIOS

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• Gram negativo: Consta de una capa fina de mureína y posee capa lipídica externa. No tiñen en tinción Gram.
• Gram positiva: Posee una gruesa capa de mureína y carecen de membrana lipídica externa. TIñen ante tinción Gram.

CUADRO RESUMEN

En tu cuaderno quedaría bien

Las formas acelulares son partículas con capacidad infectiva. Las más complejas son los virus. Los más simples son los viroides y los priones. En esta tabla se recogen los grupos de microorganismos y formas acelulares.

ESTERILIZACIÓN

Consiste en eliminar cualquier germen antes de maniular los microorganismos, tanto del instrumental como de los medios de cultivo.

• Calor seco en hornos a 170ºC 90'
• Calor húmedo en autocalves, recipientes herméticos adquieren la Tª del vapor de agua (121ºC-20')
• Por radiaciones (con luz ultravioleta)
• Por compuestos químicos como lejía (hipoclorito de Na), alcoholes o agua oxigenada (Peróxido de osxígeno).

VIRUS COMPLEJOS

Formas diversas, pueden combinar las dos anteriores o presentar componentes adicionales como colas de proteinas como anclaje.Ejejmplo: Virus bacteriófago T4presenta cápsida icosaédrica unida a una estructura helicoidal.

El cultivo

Los medios de cultivo son geles o soluciones con nutrientesy con condiciones de pH y Tª adecuadas.Pueden ser sólidos, para lo que se les añade agar (geltina de alga), líquidos o semilíquidos.Su composición puede servir para identificar y seleccionar bacterias. Los principales medios de cultivo son los siguientes:

• Medios generales: Sirven para todo tipo de organismos.
• Medios selectivos: Estimulan el crecimiento de alguna bacteria concreta que se quiere aislar.
• Medios diferenciales: Permiten el desarrollo de distintas especies, pero tienen características para diferenciarlas; por ejemplo, adquieren distintos colores según la especie.

Crean una atmósfera sin micoroorganismos en la zona de trabajo para evitar la contaminación.

Aislamiento por siembra

Una colonia es una población de microorganismos, clonal procedente de un único individuo, lo suficientemente grande como para ser observada a simple vista sobre medio sólido. Para aislar este primer individuo (conocido como UFC "Unidad FOrmadora de Colonia") podemos llevar a cabo la técnica de Aislamiento por siembra.

• Placa de petri con medio de cultivose deposita la muestra trazando una serie de estrías.
• Al arrastras el asa de siembra se va agotando la muestra y se puede llegar a obtener células aisladas.

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MICROSCOPIO ÓPTICO

Utiliza la luz visible que atraviesa la muestra y ofrece una imagen aumentada gracias a sus lentes.

Con forma de hélice o espiral. Su diámetro es muy pequeño, lo que hace que puedan atravesar las mucosas; por ejemplo:Treponema pallidum, causante de la sífilis. Son más sensibles a las condiciones ambientales que los bacilos, por eso cuando son patógenas se transmiten por contacto directo (vía sexual) o mediante vectores, normalmente artrópodos hematófagos.

ESPIRILOS

Alargados y cilíndricos, en forma de bastón; a veces se presentan en cadenas lineales o ramificadas.Pueden vivir en lugares pobres en nutrientes (vías urinarias, agua ....). Por el contrario, son menos resistentes, susceptibles a los cambios ambientales y no pueden transmitirse por el aire, sólo lo hacen por líquidos o superficies húmedas. Los más grandes (Baccillus y Clostridium) desarrollan endosporas para resistir los períodos de condiciones precarias.

BACILOS

Alga Volvox

CHROMISTA

Muchos son algas unicelulares fotosintéticas (plancton). Producen gran parte del Oxígeno atmosférico y absorben mucho CO2, necesario para que otras especies fabriquen sus cubiertas y caparazones. Pueden producir mareas tóxicas muy dañinas para otras especies, incluido el ser humano.Otros viven en endosimbiosis con microalgas que les aportan oxígeno y materia orgánica pudiendo vivir así en ambientes pobres en oxígeno.Existen especies parásitas del ser humano y causan graves enfermedades.

Las bacterias se dividen asexualmente por fisión binaria o por gemación. Primero se copia el ADN y a continuación se produce una división del citoplasma, y las dos células hijas quedan separadas por un tabique.Pero las bacterias también pueden transferir fragmentos de material genético de una bacteria donadora a una bacteria receptora mediante 3 mecanismos:

FISIÓN BINARIA Y GEMACIÓN

• TRANSFORMACIÓN
• TRANSDUCCIÓN
• CONJUGACIÓN

Encimas de restricción bacterianas

El descubrimiento de las enzimas de restricción bacterianas supuso el nacimiento de la biotecnología moderna, al permitir obtener moléculas de ADN recombinante, perteneciente especies diferentes

Naegleria fowleri

PROTOZOOS

Son unicelulares, heterótrofos, aerobios y pueden ser depredadores, detrívoros, simbióticos o parásitos.Pueden formar esqueletos minerales (conchas)y quiates de resistencia ante situaciones adversas.Son fuente de alimento para muchas especies y algunos pueden causar enfermedades.

VIROIDE EXOCORTIS

El viroide afecta al fruto, la corteza, la hoja, etc.Se tranmite a través de esquejes, raíces o herramientas contaminadas, a través de la sabia de la planta.El viroide es altamente resistente a las altas temperarutas y a condiciones secas, pudiendo mantener su capacidad infeccionsa durante largos periodos de tiempo en las herramientas de poda.

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De aspecto redondeado, que aparecen aislados o en grupos de dos: diplococos, otras veces forman cadenas arrosariadas:estreptococos, grupos arracimados: estafilococos, o masas cúbicas: sarcinas.Son bacterias muy resistentes y se transmiten por el aire. Son pequeñas y exigentes con el medio de cultivo. Suelen ser patógenas:Streptococcus, Staphylococcus, etc.

COCOS

¿Cómo es la estructura del SARS-CoV-2?

Se produce la transferencia de ADN de una bacteria a otra a través de un virus bacteriófago

TRANSDUCCIÓN

VIRUS ICOSAÉDRICOS

Cápsida formada por capsómeros formados por una o varias subunidades protéicas que forman un icosaedro que alberga el ácido nucleico. Pueden presentar espículas para anclarse a la célula hospedadora.Ejemplo: Muchos virus animales como el de la hepatitis A.

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TRANSFORMACIÓN

Sachharomyces sp.

HONGOS

Se consideran microorganismos, los hongos unicelulares (levaduras) y algunos filamentosos (mohos).Las levaduras decomponen los glñucidos por fermentación dando productos de interés humano.La fermentación alcohólica fabrica vino o cerveza y productos de panadería y bollería ya que el proceso desprende CO2 que forma burbujas que esponjan la masa.

• Los mohos forman filamentos pluricelulares que crecen en condiciones cálidas y húmedas.
• Los mohos producen antibióticos y algunos se utilizan en la maduraciónd e ciertos quesos.

• Algunos hongos pueden cusar enfermedades o reacciones alérgicas.

CONJUGACIÓN

Dos bacterias contactan a través de sus pili, y una transfiere a la otra su plásmido.Los genes responsables de la resistencia a los antibióticos de algunas bacterias se alojan en los plásmidos.La transferencia horizontal de los plásmidos mediante conjugación contribuye a la propagación de esta cualidad.

Las formas acelulares carecen de las estructuras esenciales para realizar las funciones vitales, por lo que son parásitos obligados de células procariotas o eucariotas. no poseen membranas y presentan ADN o ARN, nunca ambos, o carecende material genético.Principales ejemplos: VIRUS, VIROIDES y PRIONES

FORMAS ACELULARES

MICROSCOPIO ELECTRÓNICO

Utilizan haces de electrones y precisan de técnicas específicas de preparación (baño de oro, cortar las muestras en láminas muy finas).Pueden ser de transmisión (MET) o de barrido. Su límite de resolución está en torno a los 2 nanómetros, por lo que permiten ver las ultra estructuras celulares.

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Algunas bacterias son capaces de degradar hidrocarburos de vertidos de petróleo.

BIORREMEDIACIÓN

Fermentación láctica y agujetas.

Es un proceso de oxidación incompleta de la materia orgánica que no requiere de oxígeno, ya que la molécula oxidante no es el oxígeno sino el ácido láctico en el caso de bacterias anaerobias o el alcohol en el caso de las levaduras.

FERMENTACIÓN