Microorganisms: Characteristics, Classification, and Importance, Exams of Biology

Download Microorganisms: Characteristics, Classification, and Importance and more Exams Biology in PDF only on Docsity!

Tema 16. Els microorganismes

Característiques i classificació

• Els microorganismes són un conjunt molt heterogeni d’organismes

que no poden observa-se a simple vista (menor 1mm) i tan sols són

visibles al microscopi.

• Els microorganismes foren els únics habitants del planeta durant els

primers 2/3 de la seva història. Així, molts biòlegs proposen que des

del punt de vista evolutiu, va ser una cèl·lula avantpassada de tots

els organismes i que va aparèixer fa uns 3500/3800 milions d’anys.

• Aquesta cèl·lula era molt semblant a els Arqueobacteris i es pensa que va donar lloc a la cèl·lula eucariota.
• Posteriorment, les cèl·lules van incorporar organismes procariotes, de manera que a partir de les Eubactèries heteròtrofes es van originar els mitocondris , i a partir dels Cianobacteris es van originar els cloroplasts , ( teoria endosimbiòtica ) que explica perquè els mitocondris i els cloroplasts posseeixen un ADN propi, independentment de l’ADN de la cèl·lula eucariota a la què pertanyen.

Actualment, la distribució dels microorganismes en dominis és la

següent :

• Bacteria (procariotes): Eubacteris
• Archaea (procariotes): Arqueobacteris
• Eukarya (eucariotes): protoctists i fongs microscòpics

1. Regne Monera

• Format per organismes procariotes, que poden ser

immòbils i mòbils gràcies a l’existència d’un flagel

bacterià. Són organismes de reproducció asexual i

actualment es classifiquen en dos grups:

– Eubacteris

– Arqueobacteris

1.1. Eubacteris

• És poden classificar atenent diferents criteris: morfologia,

tinció Gram (estructura i localització de la paret cel·lular) i metabolisme.

• Presenten 4 tipus morfològics diferents : bacil, coc, espiril i

vibrió.

• Les Eubacteris, o bacteris, es classifiquen en dos grups,

Gram + i Gram - , segons l'estructura de la seva paret cel·lular , la qual es tenyeix o no amb el reactiu o colorant de Gram.

1.1. Eubacteris

Els Gram positius

• Per damunt de la membrana plasmàtica posseïxen una capa gruixada de mureïna (peptidoglicà format per N-acetilglucosamina i àcid N-acetil murànic. Hi ha antibiòtics que imepedeixen que es formin enllaços entre aquests components).
• Aquest tipus de bacteris soles ser patògens causants de malalties greus, com per exemple tifus, úlcera d'estómac.
• També, són bacteris que formen associacions simbiòtiques amb altres organismes (Ex: Rhizobium), les dels cicle del S, N o Fe, així com les cianobactèries.

Cèl·lules d' Escherichia coli , Gram (-), vistes mitjançant microscòpia òptica amb tinció de Gram

Cèl·lules de Bacillus cereus, bacteri Gram(+), vistes mitjançant microscopia òptica amb tinció de Gram(Gram +)

1.1. Eubacteris

• Com els bacteris són un grup d'organismes tan ampli i diversificat, és difícil fer una classificació exacta, ja que també poden presentar tots els tipus de metabolisme existents. Així, si feim una classificació segons el seu metabolisme , tenim:

A) Bacteris autòtrofes, que poden ser:

• Fotòautòtrofes, són els cianobacteris, bacteris verds i bacteris purpuris. Les cianobacteris posseïxen la clorofil·la típica dels organismes fotosintètics, mentre que els bacteris verds i vermells tenen un tipus especial de clorofil·la la bacterioclorofil·la. - Així els cianobacteris realitzen la mateixa fotosíntesi que les plantes i algues mentre que els bacteris verd i vermells del sofre realitzen la fotosíntesi en absència d'O 2 (anaeròbica) on el donador d'electrons és el sofre i no desprenen O 2 (fotosíntesi anoxigènica).
• Quimioautòtrofes, són bacteris nitrificants , que oxiden l'NH 3 del sòl a nitrats (NO 3 ) i nitrits (NO 2 ), per poder ser assimilat per les plantes. Són bacteris que no utilitzen la llum solar i obtenen la seva energia oxidant molècules inorgàniques, de manera que necessiten de la presència d'O 2.

B)Bacteris heteròtrofes

• Utilitzen com a aliment substrats matèria orgànica (organismes vius o morts), dels que obtenen l‘energia necessària. Són bacteris sapròfits, paràsits o simbiont s. Així, els bacteris sapròfits són els responsables dels processos de descomposició de restes d'organismes als ecosistemes.
• Els bacteris paràsits degraden la matèria orgànica dels organismes vius, causant-lis malalties. Per exemple Escherichia coli.

Fisiologia bacteriana.

Relació

Fisiologia bacteriana.

Nutrició

1.2. Arqueobacteris

• Són un grup molt heterogeni, evolutivament molt diferent als Eubacteris, de manera que molts científics no els consideren bacteris.
• La major part dels Arqueobacteris, són anaerobis, de manera que quan al planeta es donaren les condicions aeròbies, aquests bacteris es van quedar en ambients extrems (Ex. Bacteris halòfits i bacteris termacidòfils).
• Tenen la paret cel·lular de composició diferent als bacteris i el seu genoma és més petit que el de bacteris i està associat a histones.
• Metanògens , viuen en ambients estrictament aeròbics, on produeixen CH 4 (CO 2 + 2 H 2 ....CH 4 ). Són ambients rics en matèria orgànica en descomposició, com les H 2 O estancada i dipòsits d'H 2 O reduïts. També, es troben en el tracte digestiu dels animals en fons oceànics
• Halòfits extrems, per viure necessiten concentracions elevades de sal. I són les responsables dels color vermell de les salines.
• Termoacidòfils , s'han trobat en font d'H 2 O termals àcides, on les Tº superen els 90ºC.
• Amb totes aquestes característiques es pensa que els Arqueobacteris van ser els organismes predominants de la biosfera primitiva.

2. Microorganismes eucariotes:

Regne Protoctists i Fongs

• Tenen nucli i presenten orgànuls cel·lulars
• Format per:
  • Algues microscòpiques:
    • Poden ser unicel·lulars o pluricel·lulars
    • Tenen cloroplasts i realitzen la fotosíntesi
    • Viuen en medis aquàtics i al mar formen el fitoplàncton (primera anella de la cadena alimentària marina). També poden viure en aigües dolces, en el fang i a escorces d’arbres.
    • Exemples: diatomees, algues euglenoides i algues dinoflagel·lades
  • Protozous
    • Són unicel·lulars, eucariotes i heteròtrofs
    • Tenen capacitat de desplaçament (pseudopodis, cilis o flagels)
    • Viuen a ambients aqüàtics o terrestres molt humits.
    • Exemples: amebes, paramecis
  • Fongs microscòpics
    • Poden ser unicel·lulars (ex: els llevats com Saccharomyces) o pluricel·lulars (ex: les floridures )
    • Tenen nutrició heteròtrofa
    • Segons l’alimentació poden ser saprofítics (s’alimenten de materia orgànica en descomposició) o paràsits (es nodreixen de materia orgànica de plantes o animals vius).

3. Els virus

Classificació dels virus segons el tipus d'àcid nucleic

B) Virus d'ARN

• Són els més nombrosos, i els més complexes a l'hora de replicar-se.
• Virus d'ARN bicatenari, aquests virus porten en el virió a més de l'ARN, una transcriptasa vírica, que es una ARN polimerasa que l'utilitza per sintetitzar l'ARN.
• Virus amb ARN monocatenari positiu. El seu genoma actua com ARN missatger que es tradueix directament. Són virus molt simples.
• Virus amb ARN monocatenari negatiu. El seu ARN no actua com a ARN missatger. El virus té una ARN polimerasa dependent d'ARN de cadena senzilla, que actua dins la cèl·lula infectada sintetitzant l'ARN complementari del seu genoma, que és l'ARNm.
• Virus amb ARN monocatenri positiu retrotranscrit (retrovirus). L'ARN del virus es retrotranscrit a ADN de doble cadena utilitzant un enzim víric anomenat transcriptasa inversa. Posteriorment, i utilitzant enzims cel·lulars, se sintetitzen els ARN missatgers (per a la càpsida i la formació dels ARN vírics). Aquests virus són capaços d'arribar fins al nucli de les cèl·lules i inserir-se en els cromosomes de les cèl·lules que infecten, de manera que es comporta com l'ADN de la pròpia cèl·lula. ex: Virus de la sida

3. Els virus

CICLE DELS VIRUS