1. Intro a MICROBIOLOGÍA - Unidad 3 .pdf

Concepto de Microbiología - Historia: aportes a la microbiología - Clasificación de los principales microorganismos

1. Unidad III “Microbiología”
Introducción a la Microbiología -
Clasificación de microorganismos
Biología II - Hemoterapia
ISFT 194

2. ¿Qué es la MICROBIOLOGÍA?
Es la rama de la Biología encargada del estudio de los microorganismos
(pequeños seres vivos).
Es la ciencia que estudia los organismos que sólo son visibles a través del
microscopio: organismos procariotas y eucariotas simples. Se consideran
microbios a todos los seres vivos microscópicos, unicelulares (constituidos por
una sola célula) o pluricelulares (que poseen un conjunto de células).
El estudio de los microorganismos comprende además sus actividades, su
forma, estructura, fisiología, reproducción, metabolismo e identificación.
-micro “pequeño”
-bios “vida”
-logos “estudio, ciencia, tratado”

3. OBJETIVO de la MICROBIOLOGÍA
Pretende comprender las actividades perjudiciales y beneficiosas de los
microorganismos y a su vez, diseñar las maneras de potenciar esos beneficios
y eliminar o reducir al máximo los daños.

4. Principales MICROORGANISMOS
-Agentes acelulares (virus, viroides, priones)
-Bacterias
-Arqueobacterias
-Hongos (unicelulares)
-Parásitos unicelulares: protozoos y
algas unicelulares.
-Parásitos pluricelulares: helmintos
(gusanos planos y redondos) y
artrópodos.

*luego, analizaremos con más detalle
cada grupo.

5. Antes vamos con un poco de historia…
La microbiología como ciencia especializada, no aparece hasta finales del siglo XIX. Podemos
distinguir 4 etapas o periodos en el desarrollo de la microbiología como disciplina.
-1er periodo: completamente especulativo, que se extiende desde la antigüedad a partir
de que el filósofo romano Lucrecio (circa 98-55 a. C) y el médico Girolamo Fracastoro
(1478-1553) propusieron que las enfermedades estaban causadas por criaturas vivas
invisibles.

-2do periodo: de lenta acumulación de observaciones, podría decirse que comienza con
las primeras observaciones microscópicas realizadas entre 1625 y 1630 en abejas y
gorgojos, por el italiano Francesco Stelluti, utilizando un microscopio, probablemente de
Galileo. Sin embargo, la primera persona que observó y describió con rigor científico
microorganismos fue el microscopista aficionado Antoni van Leeuwenhoek
(1632-1723) de Delft, Holanda.

6. Más historia…
-3er periodo: de cultivo de organismos, que llega hasta finales del siglo XIX,
donde Louis Pasteur y Robert Koch encabezan el logro de cristalizar a la
microbiología como ciencia experimental bien asentada.

-4to periodo: desde principios del siglo XX hasta la actualidad, en el que los
microorganismos se estudian en toda su complejidad, fisiológica, bioquímica,
genética, ecológica, etc, y supone un extraordinario crecimiento de la
microbiología, el surgimiento de disciplinas microbiológicas especializadas
(virología, bacteriologia, parasitología, inmunología, etc.).

7. Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723)
-Comerciante de tejidos, que carecía de
formación científica pero con una curiosa
afición: tallaba lentes diminutas que
proporcionaban hasta 300 aumentos.
-Fue la primera persona que observó
bacterias y protozoos, a los que llamó
“animálculos”.
-Fue nombrado miembro de la Royal Society de
Londres, la sociedad científica más
prestigiosa de su época, en reconocimiento a
sus importantes descubrimientos.

8. Louis Pasteur (1822-1895)
-1877-1881: desarrolló una
vacuna contra el carbunco.
-1880: Hace investigaciones
sobre el cólera aviar y
descubre la inmunización
con cultivos atenuados.
-1884: vacuna contra la rabia.
Químico y biólogo francés, considerado el padre de la
microbiología, logró explicar la acción general de los
microorganismos.
-1855-1860: hace diversas investigaciones sobre las
fermentaciones (láctica, alcohólica, butírica)
-1859-1862: hace estudios para lograr argumentos en
contra de la teoría de la generación espontánea.

9. Francesco Redi (1626-1697)
La polémica de la generación espontánea
Desde tiempo primitivos se creía que los organismos vivos podían originarse a
partir de materia no viva.
-Redi demostró que era falsa en el caso
de los animales grandes.
-A través de su famoso experimento,
mostró que los gusanos que aparecían
en la carne en descomposición
provenían de huevos de mosca.

10. Otros aportes a la teoría de la generación espontánea
John Needham (1713-1781)
-Calentó caldos nutritivos (con carne o semillas) y los guardó en frascos cerrados con
corcho. Aun después de hervirlos, al cabo de un tiempo aparecían microorganismos.
-Interpretó estos resultados como prueba de que la vida podía surgir de manera
espontánea a partir de la materia inerte. Fue uno de los defensores más firmes de la
generación espontánea en el siglo XVIII.
Lazzaro Spallanzani (1729-1799)
-Mejoró los ensayos de Needham. Hirvió los caldos durante más tiempo y selló
herméticamente los frascos. En estos frascos no apareció vida, a diferencia de los frascos
mal sellados.
-Refutó a Needham y defendió que los microorganismos provenían de contaminación
externa (aire o instrumentos). Con esto debilitó la teoría de la generación espontánea,
aunque sus críticos (incluido Needham) argumentaron que al sellar los frascos “destruía
la fuerza vital” necesaria para que surgiera vida.

11. Otros aportes a la teoría de la generación espontánea
John Tyndall (1820-1893)
-Usó cámaras herméticas con aire filtrado y demostró que los caldos no se
contaminaban si se impedía la entrada de partículas de polvo. Descubrió
la resistencia de las esporas bacterianas al calor: algunos caldos hervidos
aún se contaminaban porque las esporas sobrevivían.
-Dió evidencia experimental definitiva contra la generación espontánea,
mostrando que los microorganismos siempre provenían de otros
preexistentes.
-Sus trabajos confirmaron y reforzaron la teoría de la biogénesis (vida a
partir de vida), en la línea de Pasteur.

12. Otros aportes a la Microbiología
-Girolamo Fracastorus (1483-1553) sugirió que las enfermedades podían
deberse a organismos invisibles transmitidos persona a otra.
-M. J. Berkeley (1845) demostró que un moho era el causante del tizón de
la papa de Irlanda.
-Ignaz Semmelweis (1850) y Joseph Lister (1867) aportaron cierta
evidencia de la importancia de los microorganismos como causantes de
enfermedades.

13. Robert Koch (1843-1910)
Médico alemán, descubrió el agente causal del carbunco (ántrax), el bacilo
causante de la tuberculosis, el vibrión causante del cólera. Sentó las bases de
la teoría microbiana de las enfermedades.

Postulados de Koch
Son una secuencia definida de pasos experimentales mediante los cuales se
demuestra la relación causal entre un microorganismo y una determinada
enfermedad.

14. 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
enfermedades.
3.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.

15. Origen y evolución de los PROCARIOTAS
Teoría Autógena
-Asume que las células EUCARIOTAS se formaron directamente de un
antecesor arqueobacterial mediante la compartimentación de diferentes
funciones producto de invaginaciones de la membrana plasmática.

-Esta teoría permite explicar la formación del sistema de endomembranas que
está compuesto por retículo endoplasmático, complejo de Golgi y membrana
nuclear, además de orgánulos como lisosomas, pero no puede explicar la
formación de mitocondrias y cloroplastos que presentan una doble
membrana.

16. Origen y evolución de los PROCARIOTAS
Teoría Endosimbiótica
Lynn Margulis planteó la Hipótesis Endosimbiótica en su libro “Origin of Eukaryotic Cells”
publicado en 1970. Por años fue rechazada, pero hoy en día la evolución de organismos
eucarióticos validan la endosimbiosis como una teoría fundamental para explicar eventos
de la historia evolutiva.
-Esta teoría propone que las celulas eucariota evolucionaron, no por mutaciones
genéticas sino por múltiples combinaciones de un número de células determinadas.
-Se basaron en comparaciones de moléculas secuenciadas (ARNr, ARN polimerasa,
ATPasas) y se evidencia que el ancestro de las células eucariotas es el resultado de la
fusión entre una Eubacteria Gram negativa y una Arqueobacteria “Eocito”, y ambos
contribuyeron a la formación del genoma nuclear.
*Ambas teorías no son excluyentes para la evolución de los organismos eucariotas

17. Aplicaciones de la Microbiología
-Microbiología médica
-Microbiología de los alimentos
-Microbiología agrícola
-Microbiología industrial
-Microbiología veterinaria
-Microbiología en la salud pública
-Microbiología bélica (guerra biológica)

18. Áreas de la Microbiología
Bacteriología: estudia las bacterias, microorganismos procariotas unicelulares de
estructura relativamente simple.
Micología: estudia los hongos, microorganismos eucariotas quimioheterótrofos, pueden
ser unicelulares o pluricelulares.
Virología: estudia los virus, agentes submicroscópicos filtrables, parásitos unicelulares
obligados, que poseen un sólo tipo de ácido nucleico rodeado de una cubierta proteica.
Parasitología: es la ciencia que se ocupa del estudio de los protozoarios (protozoología),
helmintos (helmintología) y artrópodos (artropodología) que afectan al hombre.
Inmunología: ciencia que estudia todos los mecanismos fisiológicos de defensa de la
integridad biológica del organismo.

19. Clasificación de los microorganismos


Mundo Microbiano

20. Taxonomía
Es la ciencia que se encarga de clasificar, ordenar y nombrar a los seres vivos.
La taxonomía organiza a los organismos en categorías jerárquicas (como
reino, filo, clase, orden, familia, género y especie) siguiendo criterios de
semejanza, parentesco evolutivo y características compartidas.
-Linnaeus introdujo el sistema binomial en el siglo XVIII
-A fines del siglo XIX, se introdujeron reglas: constante monitoreo, evitar
confusión, evitar dobles nombres.

21. Nomenclatura binomial
Características principales:
●Se conforma de dos palabras en latín:
-Primer término → Género (siempre con mayúscula inicial).
-Segundo término → epíteto específico (siempre en minúscula).
●Formato tipográfico: Se escribe en cursiva (o subrayado si no se puede usar
cursiva).
●Universalidad:
-Sirve para que científicos de todo el mundo usen el mismo nombre, sin
importar el idioma local.
-Evita confusiones que pueden surgir con los nombres comunes.
●Unicidad: Cada especie tiene un nombre único y válido según las reglas del
Código Internacional de Nomenclatura (botánica, zoología, bacteriología, etc.)..

22. Nomenclatura binomial
●Ejemplo: Escherichia coli
Género (Escherichia) siempre comienza con mayúscula
Especie (coli) todo en minúscula
-El nombre de la especie NUNCA se escribe solo (coli, es un error)
-El género puede ser usado sin el nombre de la especie (Escherichia puede
escribirse solo, pero al hacerlo ya no describe una especie)
-Siempre debe escribirse género primero, especie después.
-El nombre de la especie nunca es abreviado. No se utilizan siglas como
E.C. Podría nombrarse como E.coli si anteriormente se nombró de manera
completa el género y la especie.

23. Tipos de microorganismos
-Bacterias (Eubacterias): cocos, bacilos, espirilos y espiroquetas, cianobacterias,
Gram+ (positivas) y Gram- (negativas)
-Arqueas (Arqueobacterias): metanógenas, halófilas, termoacidófilas, termófilas.
-Unicelulares miembros del dominio Eukarya:
●Protozoos y algas (reino Protistas)
●Hongos (reino Fungi)
-Pluricelulares dominio Eukarya:
●Helmintos
●Artrópodos (reino Animalia)
-Agentes acelulares: virus, viroides, priones

24. BACTERIAS (Eubacteria)
Existen distintos tipos de bacterias que se clasifican según su forma:
-cocos (esféricas)
-bacilos (alargadas)
-espirilos (espirales)
-vibriones (en forma de “coma”)
Existen agrupaciones bacterianas, que se forman cuando las células permanecen unidas
tras la división, y pueden ser:
-diplococos y diplobacilos (parejas)
-estreptococos y estreptobacilos (cadenas)
-tétradas (cuatro cocos en un plano)
-sarcinas (paquetes cúbicos)
-estafilococos (racimos irregulares

26. Componentes bacterianos
Cápsula: no aparece en todas las
bacterias. Se relaciona con la capacidad
patógena de alguna bacterias. Función
protectora.

Pared celular: cubierta externa rígida
compuesta principalmente por
peptidoglicanos. Da forma a las bacterias y
las protege de fenómenos osmóticos. La
acción de muchos antibióticos consiste en
interferir en la síntesis de pared celular.
En base a ella se distinguen dos tipos de
bacterias: Gram+ y Gram-

27. Bacterias Gram+ y Gram-
Bacterias Gram+ (positivas):
Poseen una pared gruesa y
monoestratificada, compuesta 90% por
peptidoglicanos (mureína). No tienen
membrana externa pero si polisacáridos,
polipéptidos y ácidos teicoicos que le dan
rigidez y ayudan en la adhesión.

Bacterias Gram- (negativas):
Poseen una pared fina y estratificada,
compuesta en un 5-20% peptidoglicanos.
Tienen una membrana externa adicional
con lipoproteínas y lipopolisacáridos que
pueden ser tóxicos.

28. Tinción de Gram
Para determinar la composición de la pared celular de determinadas bacterias, se utiliza un procedimiento
básico llamado tinción de Gram, y consiste en:
1.Se utiliza un colorante primario (violeta cristal) que tiñe a todas las bacterias de morado
2.Luego se utiliza una solución yodada (lugol) para fijar el colorante a la pared celular
3.Se usa un decolorante (acetona o alcohol): en Gram+ la pared gruesa retiene el violeta, y en Gram- la
pared delgada se decolora.
4.Por último, se utiliza un colorante de contraste (safranina): Gram+ permanecen moradas , mientras
que las Gram- se ven rojas/rosadas.

29. Apéndices externos en bacterias
Flagelos: dan movilidad a las células que los llevan,
tienen una estructura diferentes de los de células
eucariotas. No están rodeados por membrana
plasmática. Poseen un corpúsculo basal (unido a la
membrana y pared celulares), un gancho y un largo
filamento.

Pelos o fimbrias: son apéndices filamentosos rectos y
rígidos, más cortos que los flagelos. Están formados
por proteína (pilina) dispuesta helicoidalmente
dejando un hueco central y se implantan a nivel de la
membrana plasmática. Sirven para unirse a sustratos
vivos o inertes (fimbrias adhesivas) y los denominados
pelos sexuales (más largos y gruesos) intervienen en la
conjugación bacteriana.

30. Adaptaciones nutricionales y metabólicas
Respiración en bacterias
La mayoría de las células bacteriales, sean autótrofas o heterótrofas, son aerobias y requieren oxígeno para la
respiración celular. Muchas son anaerobias facultativas que usan oxígeno para la respiración celular si está
disponible, pero pueden realizar metabolismo anaerobio cuando es necesario. Otras bacterias son anaerobias
obligadas que realizan respiración anaerobia; respiran con aceptores de electrones terminales distintos al
oxígeno; por ejemplo, sulfato (SO4 2−), nitrato (NO3 −) o hierro (Fe2+). Algunos anaerobios obligados, incluidas
algunas arqueas, en realidad mueren incluso con concentraciones bajas de oxígeno.

31. Arqueas (ARQUEOBACTERIAS)
●Crenarqueotas: termófilas extremas, arqueas que requieren una temperatura muy elevada o
muy baja para crecer.
●Euriarqueotas: incluyen muchas arqueas que habitan ambientes extremos. Este grupo incluye:
-metanógenas (productoras de metano): un gran grupo diverso que habita ambientes
libres de oxígeno en aguas negras, pantanos y los aparatos digestivos de humanos y otros
animales.
-halófilas extremas: son heterótrofas que requieren grandes cantidades de Na+ para su
crecimiento.
-termófila extrema: Nanoarchaeum es un anaerobio muy pequeño (400 nm) que ahora se
clasifica como euriarqueota. Este microbio es uno de los organismos celulares más
pequeños identificados a la fecha. También tiene uno de los genomas más pequeños
(menos de 500,000 nucleótidos). Nanoarchaeum vive fijo a otras arqueas y depende de su
huésped para muchas de sus necesidades metabólicas.
El dominio Archaea consiste de dos grupos principales (filos): Crenarchaeota y Euryarchaeota.

32. Protozoos, Amebas, Paramecios (PROTISTAS)
-Son unicelulares, flagelados y ciliados.
-Son EUCARIOTAS, algunos parásitos.
Viven en ambientes acuáticos y NO
poseen pared celular.
-Son quimioautótrofos, algunos
fotoautotrofos.
-Alrededor de 30 protistas causan
enfermedades, como: Malaria,
Giardiasis, Disentería por amebas, Mal
de Chagas (Trypanosoma cruzi)

33. Algas (PROTISTAS)
-Son unicelulares, algunas pluricelulares.
-Son EUCARIOTAS, acuaticas y fotosintéticas.
-Algunas pueden contener pared celular.
-Tipos: Euglenofitas (Euglena), Dinoflagelados (Ceratium, Gonyaulax), Diatomeas (algas pardas unicelulares, con
frústulas de sílice), algas verdes unicelulares (Chlorella), algas pardas (Macrocystis, Laminaria), algas rojas
(Gelidium, Porphyra), algas verdes (Ulva).
-Fotoautotrofas
-Producen algunos venenos tóxicos: Alexandrium: intoxicación de molusco paralizante; Dinophysis: intoxicación
diarreica del molusco.

34. Hongos (FUNGI)
-Son EUCARIOTAS
-Levaduras (unicelulares), moho
(pluricelular)
-Son heterótrofos por absorción, son
en su mayoría descomponedores
(quimioheterótrofos).
-Poseen pared celular.
-Existen más de 100 patógenos
humanos: micosis, candidiasis, pie
de atleta.

35. Helmintos (ANIMALIA)
-Son Metazoos (animales pluricelulares)
-Organismos eucariotas, son parásitos
absorbedores.
-Quimioheterótrofos
-Gusanos planos: Platelmintos
-Gusanos redondos: Nematodos
-Parásitos más comunes que afectan al
humano: Tenia (Taenia saginata) y
Triquina (Trichinella spiralis)

36. Agentes ACELULARES (Virus)
-Son ACELULARES, es decir,
que NO son células ni las
poseen. Son partículas
consideradas pro-vida.
-Son parásitos intracelulares
obligados, sólo sobreviven
usando los recursos de una
célula huésped.
-Algunos poseen una
envoltura membranosa
externa lipídica y con ciertas
proteínas.

37. Agentes acelulares (VIRUS)
Los virus pueden clasificarse según 3
características:
-Con base en su rango de huéspedes, los
tipos de organismos que infectan. Se les
puede referir como virus de plantas, virus de
animales, virus bacteriales, etcétera.
-De manera más formal en taxones de
especies a órdenes. El Comité Internacional
de Taxonomía de Virus (ICTV) decide los
criterios específicos para clasificar y nombrar
virus.
-El sistema de clasificación de Baltimore
clasifica los virus con base en el tipo de ácido
nucleico que contienen, ya sea que el ácido
nucleico sea de una sola cadena o de dos
cadenas, y en cómo producen ARNm.

38. Importancia de los microorganismos en la ecología
-Los microorganismos son proveedores de energía a los ecosistemas,
especialmente al acuático.
-Son fijadores de algunos elementos inorgánicos, constituyendo
nutrientes, como por ejemplo, el nitrógeno.
-Algunos actúan como descomponedores, que liberan los nutrientes de
fuentes no vivas.
-Forman simbiosis (hongos asociados a raíces de las plantas, por ejemplo)
-A su vez, los microorganismos han servido como “endosimbiontes” en la
evolución de los organismos eucariotas.}
REFLEXIÓN FINAL