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IV
1-MICROBIOLOGÍA y BIOTECNOLOGÍA
1. CONCEPTO DE MICROORGANISMO
Los microorganismos o microbios son organismos de pequeño tamaño, observables única- mente con la ayuda del microscopio. La Microbiología es la rama de la Biología que se encarga del estudio de los microorganismos. TIPOS DE MICROORGANISMOS Y CLASIFICACIÓN Los microorganismos se clasifican en: Virus Viroides Priones b) Microorganismos sin organización celular
- No poseen membranas
- Nunca están presentes los dos ácidos nucleicos juntos (ADN o ARN).
- Son parásitos estrictos de los que tienen organización celular, pues carecen de metabolismo. Protozoos Algas microscópicas Hongos microscópicos Eucariotas Arqueobacterias Eubacterias a) Microorganismos con Procariotas organización celular
- Poseen membrana celular
- Tienen como ácidos nucleicos tanto ADN como ARN). Virus Viroides Priones b) Microorganismos sin organización celular
- No poseen membranas
- Nunca están presentes los dos ácidos nucleicos juntos (ADN o ARN).
- Son parásitos estrictos de los que tienen organización celular, pues carecen de metabolismo. Protozoos Algas microscópicas Hongos microscópicos Eucariotas Arqueobacterias Eubacterias a) Microorganismos con Procariotas organización celular
- Poseen membrana celular
- Tienen como ácidos nucleicos tanto ADN como ARN). CLASES DE MICROORGANISMOS Fig. 1 _1) Procariota (bacteria); 2, 3, 4 y 5) Protozoos; 6) Alga microscópica; 7) Hongo microscópico (levadura); 8 y
- Virus. Cada organismo está a un aumento diferente._
2. LAS BACTERIAS
CLASIFICACIÓN, MORFOLOGÍA,
FISIOLOGÍA Y ECOLOGÍA BACTERIANAS
1) ARQUEOBACTERIAS : Bacterias con- sideradas "fósiles vivientes" pues viven en hábitats que parecen corresponder con los que existieron en la Tierra primitiva, por ejemplo, se encuentran en ambientes termales donde se alcanzan temperaturas por encima del punto de ebullición del agua, en fumarolas, etc. Un ejemplo es el de Pyrococcus furiosus que tiene su óptimo de crecimiento a 104 1 C. También pueden vivir en medios halófilos (muy salados), por ejemplo: Halobacterium , que son halófilos estrictos. 2) EUBACTERIAS : Son las bacterias típi cas. Por ejemplo Escherichia coli. Se trata de mi- croorganismos unicelulares procariotas, cuyo tamaño oscila entre 1 y 10 micras (como son muy pequeñas no necesitan citoesqueleto), adaptados a vivir en cualquier ambiente, terrestre o acuático, pues en las diferentes estirpes bacterianas pueden observarse todas las formas de nutrición conocidas. Las hay autótrofas: fotosintéticas y quimiosintéticas, y heterótrofas: saprófitas, simbióticas y parasita- rias. Esta notable diversidad de funciones convierte a las bacterias en organismos indispensables para el mantenimiento del equilibrio ecológico, ya que, como se verá más adelante, contribuyen al mantenimiento de los ciclos biogeoquímicos que permiten el reciclaje de la materia en la biosfera. La mayor parte de las bacterias adoptan formas características, aunque en ocasiones la configuración puede verse influida por las condiciones del medio de cultivo. Son unicelulares, pero también aparecen agrupadas cuando se mantienen unidas tras la bipartición. Entre las formas más comunes destacan las siguientes:
- Cocos , de aspecto redondeado, que aparecen aislados o en grupos de dos: diplococos , otras veces forman cadenas arrosariadas: es- treptococos , grupos arracimados: estafilococos , o masas cúbicas: sarcinas. Esta diversidad Fig. 2 Ejemplo de organismo procariótico (bacteria) muy aumentada. Fig. 3 1) Cocos. 2) Bacilos. 3) Vibrios. 4) Espirilos. Fig. 4 Bacilos (x2000). Fig. 5 Bacilos (muy aumentados).
ESTRUCTURA DE UNA BACTERIA TIPO
La ultraestructura y la actividad fisiológica de las bacterias solo se puede apreciar con el microscopio electrónico en conjunción con las técnicas bioquímicas y citológicas adecuadas, como la ultracentrifugación, técnicas isotópicas de marcaje, utilización de medios de cultivo diferenciales, etc. Los componentes estructurales básicos de las bacterias son:
- Pared bacteriana : Estructura presente en todas las bacterias. Es una envoltura rígida exterior a la membrana. Da forma a la bacteria y sobre todo soporta las fuertes presiones osmóticas de su interior. Los componentes fundamentales de la pared son los peptidoglucanos o mureínas, formados por anillos de polisacáridos complejos enlazados con oligopéptidos. Además contiene otros elementos diferentes según pertenezca al grupo de las Gram negativas o al de las Gram positivas : En las Gram negativas hay una sola capa de péptidoglucanos sobre la que se dispone una membrana externa constituida por una capa de fosfolí pidos y otra de glicolípi dos asociados, estos últimos, a polisacáridos que se proyectan hacia el exterior. En las bacterias Gram positivas la red de pepti- doglucanos origina varias capas superpuestas, es gruesa y homogénea y no hay membrana externa.
- Cápsula bacteriana. En numerosas bacterias se forma en la parte externa de la pared una cápsula viscosa compuesta por sustancias glucídi cas. Esta envoltura, que se presenta en casi todas las bacterias patógenas, las protege de la desecación y de la fagocitosis por los leucocitos del hospedador, así como del ataque Fig. 8 1) Cápsula; 2) pared; 3) membrana; 4) mesosomas; 5) ribosomas; 6) flagelo; 7) ADN, cromosoma o genoma; 8) plásmidos. (^1 ) 4 5 8 6 7 Fig. 10 Estructura de la pared de una bacteria Gram positiva. Péptidoglucano Membrana plasmática Anillo de polisacárido (^) Oligopéptido Fig. 11 Los péptidoglucanos de la pared bacteriana están formados por anillos de un polisacárido complejo enlazados por un oligopéptido. Polisacárido Oligopéptido Fig. 9 Estructura de la pared de una bacteria Gram negativa. Membrana plasmática Péptido glucano Membrana externa Polisacáridos
- Glicolípidos. 2) Fosfolípidos y otros lípidos
de los anticuerpos, lo que aumenta la virulencia de las bacterias encapsuladas. La presencia de la cápsula no es, sin em- bargo, un carácter diferenciador, pues de- terminadas bacterias pueden o no formarla en función de los medios de cultivo.
- Membrana. Es una envoltura que rodea al citoplasma. Está constituida por una membrana de tipo unitario de 75 Å de espesor. Su estructura es idéntica a la de las células eucariotas, variando sólo en algunas de las moléculas que la componen; por ejemplo, en la membrana bacteriana no hay esteroides. Una particularidad que presenta la membrana bacteriana es la existencia de unos repliegues internos que reciben el nombre de mesosomas. Las funciones de la membrana plasmática bacteriana son las mismas que en la célula eucariota, es decir, limitan la bacteria y regulan el paso de sustancias nutritivas. Los mesosomas incrementan la superficie de la membrana plasmática y además tienen gran importancia en la fisiología bacteriana, puesto que en ellos hay gran cantidad de enzimas responsables de im- portantes funciones celulares, entre las que destacan las siguientes:
- Transporte de los electrones, me- diante el conjunto de transportado- INFORMACIÓN Observación de microorganismos. Tinción de Gram: Fundamento INTRODUCCIÓN El tamaño de la mayoría de las células bacterianas es tal que resultan difíciles de ver con el microscopio óptico. La principal dificultad es la falta de contraste entre la célula y el medio que la rodea. El modo más simple de aumentar el contraste es la utilización de colorantes. Si se desea simplemente aumentar el contraste de las células para la microscopía, son suficientes los procedi- mientos que usan un solo colorante llamados de tinción simple. Sin embargo, a menudo se utilizan métodos que no tienen de igual modo todas las células, es el proceso denominado tinción diferencial. Uno muy usado en microbiología es la tinción Gram. Basándose en su reacción a la tinción Gram, las bacterias pueden dividirse en dos grupos: grampositivas y gramnegativas. Esta tinción tiene gran importancia en taxonomía bacteriana ya que indica diferencias fundamentales de la pared celular de las distintas bacterias. Para explicar el mecanismo de la tinción de gram se han propuesto varias hipótesis fundadas en la naturaleza química de las paredes celulares de los microorganismos. TINCIÓN DE GRAM. Método. Extensión: En un porta bien limpio (con alcohol, papel de filtro y flameado) se coloca una gota de agua destilada a la que, con el asa de siembra, previamente esterilizada a la llama, se lleva una pequeña cantidad de suspensión de bacterias o, en su caso, de una colonia. Con el asa se extiende la gota y las bacterias sobre el porta y se fija la extensión por el calor, calentando suavemente a la llama del mechero hasta que se seque. Coloración: a) 1 minuto en cristal violeta de Hucker (colorante inicial) b) se lava con agua destilada c) 1 minuto en lugol (mordiente) d) se decolora con alcohol de 95 1 (decolorante) e) se lava con agua destilada f) 1 minuto en fucsina (colorante de contraste) g) se lava con agua corriente h) se seca suavemente y sin frotar con papel de filtro Una vez que la preparación está totalmente seca, poner una gota muy pequeña de aceite de cedro y observar al microscopio con el objetivo de inmersión. Observación: Las bacterias que aparecen coloreadas de violeta son Gram+ y las que aparecen coloreadas de rojo más o menos intenso, son Gram-. Información: Algunos antibióticos actúan sobre los componentes moleculares de la pared; por ejemplo, la lisozima (presente en las lágrimas, moco nasal y en la mayoría de los tejidos y secreciones) que actúa rompiendo los enlaces glucosí dicos de los péptidoglucanos, lo que provoca la lisis por ósmosis de la bacteria; otros, como la penicilina, son antibióticos bacteriostáti cos porque inhiben la síntesis de los péptidoglucanos y, por ello, interrumpen el crecimiento bacteriano.
FUNCIONES DE NUTRICIÓN EN LAS BACTERIAS
La mayor parte de las bacterias son heterótrofas y deben tomar el alimento orgánico sintetizado por otros organismos. La obtención del alimento la hacen por diversos caminos:
- Las bacterias de vida libre suelen ser saprófitas , 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 (establecen relaciones con otros organimos con beneficio mutuo). Otras bacterias son autótrofas y utilizan compuestos inorgánicos para su nutrición:
- 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 por lo tanto 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. 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 ). FUNCIONES DE RELACIÓN EN LAS BACTERIAS 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 80 1 C 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 distancia- miento respecto a la fuente de los estímulos ( taxias ) que pueden ser de varios tipos: flage- lar , de reptación o flexuosos (parecido al de las serpientes, pero en espiral).
FUNCIONES DE REPRODUCCIÓN Y GENÉTICA BACTERIANA
- Reproducción por bipartición : Generalmente las bacterias se multiplican por bipartición o división binaria; tras la replicación del ADN, que está dirigida por la ADN polimerasa de los mesosomas, la pared bacteriana crece hasta formar un tabique transversal separador de las dos nuevas bacterias. Ahora bien, además de este tipo de repro- ducción asexual, las bacterias poseen también un conjunto de mecanismos, definidos como parasexuales , mediante los cuales se intercam- bian fragmentos de ADN; esta transferencia de información genética de una bacteria a otra puede realizarse por conjugación, trans- formación o transducción:
- Conjugación. Es un mecanismo mediante el cual una bacteria donadora (bacteria F+ por tener un plásmido llamado plásmido F) transmite a través de las fimbrias o pili el plásmido F o también un fragmento de su ADN a otra bacteria receptora (a la que llamaremos F- por no tener el plásmido F). La bacteria F- se convertirá así en F+ al tener el plásmido F e incluso podrá adquirir genes de la bacteria F+ que hayan pasado junto con el plásmido F.
- Transformación. Consiste en el intercambio genético producido cuando una bacteria es capaz de captar fragmentos de ADN de otra bacteria que se encuentran dispersos en el medio donde vive. Sólo algunas bacterias pue- den ser transformadas. Las que pueden serlo se dice que son competentes.
- Transducción.. En este caso la transferencia de material genético de una bacteria a otra, se realiza a través de un virus bacteriófago que por azar lleva un trozo de ADN bacteriano y se comporta como un vector intermediario entre las dos bacterias (ver ciclo lítico de un fago). El virus, al infectar a otra bacteria, le puede transmitir parte del genoma de la bacteria anteriormente infectada. Información: La transformación bacteriana fue descrita en primer lugar por Griffith (1920) y más tarde por Avery, McLeod y McCarty en 1944, y es responsable, por ejemplo, en el caso de Streptococcus pneu- moniae, de la transformación de cepas bacterianas no virulentas (cepas R) en virulentas (cepas S), cuando se cultivan en medios que contienen fragmentos bacteria- nos procedentes de la cepa S destruida previamente por el calor. Fig. 14 Ciclo de reproducción asexual por bipartición de un bacteria. cromosoma mesosoma Replicación división Fig. 15 Conjugación entre una bacteria F+ y otra F-. El factor F (círculos pequeños) pasa a través de un pili. Fig. 16 Transducción: 1) Fijación del fago a la bacteria; 2) Respuesta lítica; 3) Transducción del fragmento de ADN a otra bacteria; 4) Integración del ADN en el genoma. 1 2 3 4 plásmido F cromosoma cromosoma plásmido F^ cromosoma plásmido F F+ F- F+ F+ pili
3. MICROORGANISMOS SIN ORGANIZACIÓN CELULAR: LOS VIRUS
LOS VIRUS: CONCEPTO
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 meta- bólica 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. ESTRUCTURA Y CARACTERÍSTICAS DE LOS VIRUS Como ya se ha dicho, todo virus está formado por una envuelta proteica: la cápsida y por un ácido nucleico ; además, algunos virus más complejos pueden tener una envoltura membranosa de lípidos y proteínas. Los virus son muy pequeños y sólo son visibles mediante microscopía electrónica. Su tamaño oscila desde los 10 nm, en los pequeños virus de la poliomielitis, hasta los 300 nm en el virus de la viruela, el mosaico del tabaco -TMV- y otros. Se diferencian entre ellos, además de por el tamaño, por las características estructurales de la cubierta (la cápsida ), por la naturaleza de su ácido nucleico , el modo de penetración en la célula hospedadora y el mecanismo de replicación. 3.1) Constitución y morfología de la cápsida Todos los virus presentan, sin excepción, una envoltura proteica, denominada, cápsida , compuesta por el ensamblaje de una o varias subunidades proteicas llamadas capsómeros , dispuestas a menudo en varias capas concéntricas. La geometría de la cápsida es uno de los criterios que permite clasificar los virus en cuatro grupos: icosaédricos , helicoidales , complejos y con envoltura. Información : En realidad, los virus pueden considerarse como fragmentos independizados del genoma celular que han adquirido los genes necesarios para rodearse de una envoltura protectora y poseen la capacidad de desplazarse de una célula a otra. Mientras que los transposones son genes que se desplazan de un sitio a otro del cromosoma de una célula , los virus representarían a otro grupo de genes similares, pero que por haber adquirido la cápsula protectora se aventuraron a dar "saltos" mayores. La destrucción celular es la consecuencia de la infección provocada por el virus, y las repercusiones para el organismo dependen de la importancia del tejido lesionado; así, mientras el virus de la gripe causa la destrucción de células de la mucosa respiratoria y " no reviste gravedad", el virus de la rabia, sin embargo, destruye neuronas y puede ser mortal si alcanza los centros vitales del encéfalo; otros, como el virus del SIDA, destruyen el sistema inmunitario, y el organismo queda expuesto a todo tipo de infecciones oportunistas que terminan por causar la muerte.
- Icosaédricos : son los virus de aspecto esférico, cuya cápsida adopta la estructura de un icosaedro (poliedro de 20 caras triangulares, 30 aristas y 12 vértices); por ejemplo: los adenovi- rus , el virus de la polio y los picornavirus.
- Helicoidales o cilíndricos : están representados por el virus del mosaico del tabaco y el virus de la rabia ; presentan un aspecto alargado, que en realidad corresponde a un cilindro hueco, donde los capsómeros se ensamblan siguiendo un ordenamiento helicoidal, similar a los peldaños de una escalera de caracol.
- Complejos , como bacteriófagos (virus parási- tos de bacterias) que parecen adoptar las dos estructuras anteriores. Al igual que los icosaédricos poseen una región icosaédrica llamada cabeza donde se aloja el ADN y una cola formada por una banda de simetría helicoi- dal en cuyo interior se encuentra un eje tubular. La cola está terminada en un conjunto de fibras y espinas caudales que constituyen el sistema de anclaje del virus a la bacteria a la que infecta.
- Virus con envoltura membranosa : La mayoría de los virus animales, como los de la gripe, la viruela, la hepatitis, el virus del SIDA, etc. poseen, además de la cápsida , una envol- tura membranosa que no es mas que un fragmento de la membrana plasmática de la célula hospedadora que el virus arrastra al aban- donarla mediante un proceso de gemación. La bicapa lipídica que forma esta envoltura posee un conjunto de glucoproteí nas codificadas por el virus y dispuestas hacia el exterior, a modo de espículas, que constituyen su sistema de anclaje en los receptores de membrana de las células hospedadoras y, por tanto, median en el mecanismo de penetración por endocitosis o por fusión de membranas. La envoltura membranosa es muy importante desde el punto de vista inmunológico Fig. 17 Virus. 1 y 2) Virus icosaédricos; 3) Virus complejo; 4) Virus helicoidal; 5) Virus con envoltura. Fig. 18 Virus helicoidal. Virus del mosaico del tabaco. 1) ARN viral; 2) cápsida; Fig. 19 Virus helicoidal. Virus del mosaico del tabaco. Fig. 20 Virus con cápsida compleja: Bacteriófago. cabeza cola fibras placa basal genoma
Ciclo vital del virus del SIDA Información : El VIH ataca preferentemente a los linfocitos T4. Las fases de este proceso son: 1 0 ) Contacto entre las espículas de su envoltura membranosa y los receptores de la célula hospedadora. Estas permiten la fusión de membranas, introduciendo en su interior la cápside con el material genético. 2 0 ) Una vez en el interior, el virus se despoja de su cápsida protéica y quedan libres las hebras de ARN y la enzima retrotranscriptasa que transporta. 3 0 ) La retrotranscriptasa, también llamada transcriptasa inversa, primero hace una copia en ADN de la cadena de ARN, es decir, invierte el proceso normal de transcripción de ADN a ARN, originando una hélice híbrida ARN-ADN. 4 0 ) La hélice híbrida ARN-ADN es utilizada por la misma enzima para generar una doble hélice de ADN (previa degradación del ARN). 5 0 ) Las dobles cadenas de ADN víricas entran en el núcleo y se insertan en el cromosoma celular, donde puede permanecer en estado latente en forma de provirus durante un tiempo más o menos prolongado. 6 0 ) Finalmente se transcriben y se traducen utilizando la maquinaria metabólica de la célula y origina nuevas copias de ARN vírico, proteínas de la cápsida y de la envoltura y enzimas retrotranscriptasas. 7 0 ) Estos componentes se ensamblan, y... 8 0 ) los virus abandonan la célula mediante un proceso de gemación que les permite adquirir de nuevo su recubrimiento membranoso. Todos estos procesos pueden ser lentos, originando tan sólo un descenso de la actividad metabólica del hospedador, o rápidos, con lo que la salida masiva de virus termina con la lisis de la célula. 8 1 2 3 4 5 6a 6b 7
b) Ciclo vital del fago T4. El bacteriófago T4 es un virus complejo con una cabeza icosaédrica y una cola en la que hay una placa basal y fibras de fijación. El genoma se compone de una molécula de ADN bicatenaria que se encuentra profusamente empaquetada dentro de la cabeza. El fago se fija en la pared bacteriana, en las regiones denominadas puntos de adherencia , a través de los cuales inyecta su ADN mediante la contracción de la vaina de la cola. Una vez en el protoplasma bacteriano, el ADN puede seguir dos caminos: multiplicarse y originar nuevos virus ( vía lítica ), con lo que se produce la des- trucción de la bacteria, o integrarse en el cromosoma bacteriano y adoptar la forma de profago ( vía lisogénica ). i) Ciclo lítico. 1 ) Fijación y entrada 2 ) Multiplicación 3 ) Lisis y liberación 1 ) Fijación y entrada : El bacteriófago fija su cola a receptores especí ficos de la pared de la bacteria, donde una enzima localizada en la cola del virus debilita los enlaces de las moléculas de la pared. A continuación, el fago contrae la vaina helicoidal, lo que provoca la inyección del contenido de la cabeza a través del eje tubular de la cola del fago: el ácido nucleico del virus penetra en la célula. 2) Multiplicación : Una vez dentro, el ADN del virus, utilizando nucleótidos y la enzima ARNpolimerasa de la bacteria, dirige la síntesis de gran cantidad de ARNm viral. Este ARNm viral sirve de base para la sínte sis de proteínas del virus (capsómeros, endonucleasas, endolisi- nas). El ADN vírico, utilizando los complejos enzimáticos de la bacteria, se replica muchas veces. Tanto los ácidos nucleicos replicados como el resto de los componentes víricos que se han sintetizado se ensamblan, dando lugar a nuevos virus. 3) Lisis y liberación. En una bacteria pueden formarse unos 100 bacteriófagos, que salen al exterior debido a la acción de la endolisina, enzima que lisa la pared bacteriana. Debido a ello, se produce la ruptura de la pared bacteriana y la muerte de la célula. Los virus quedan libres para infectar nuevas células. ii) Ciclo lisogénico. No siempre se produce la lisis inmediata de la célula. Hay fagos atemperados o atenuados que se integran en el ADN bacteriano por entrecruzamiento de dos regiones idénticas del fago y de la bacteria, del mismo modo a como ocurre en los plásmidos. Estos fagos integrados se denominan profagos , y se replican pasivamente con el ADN de la bacteria. Las bacterias capaces de establecer esa relación con los fagos atenuados se denominan lisogénicas. Fig. 22 Fago T4 (bacteriofago). cabeza cola fibras placa basal genoma
CLASIFICACIÓN DE LOS VIRUS (sólo para consultar) Los criterios básicos de clasificación son el tipo de ácido nucleico que contienen, el tipo de cápsida, la posesión de envolturas membranosas y el tipo de célula a la que parasita. Según este último criterio existen virus animales, virus vegetales y virus bacterianos o bacteriófagos. Las características más frecuentes de cada grupo ya se han visto en la página. A continuación, y a modo de consulta veamos los más importantes grupos de virus animales. Clasificación de los virus parásitos de células animales N 1 Familia Ácido nucleico Envoltura Género y especie Enfermedad 1 Papovaviridae (Papovairus) ADN-bc circular Desnudos Virus del papiloma huma- no 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 her- pes 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 6 Reoviridae (Reovirus) ARN-bc Desnudos Rotavirus Diarreas infantiles 7 Orthomixoviri- dae (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, pericardi- tis, gastroenteritis, menin- goencefalitis. 11 Togaviridae (Togavirus) ARN-mc Envueltos Virus de la rubéola Rubéola 12 Retrovirus (Retrovirus) ARN-mc Envueltos Virus de la inmunodefi- ciencia humana (VIH-1 y VIH-2) SIDA Virus de la leucemia de las células T Leucemia de las células T
Forma de los virus que parasitan células animales Leyenda: _1) Papovavirus; 2) Poxvirus; 3) Herpesvirus; 4) Adenovirus; 5) Parvovirus; 6) Reovirus;
- Ortomixovirus; 8) Paramixovirus; 9) Rabdovirus; 10) Picornavirus; 11) Togavirus; 12) Retrovirus._
4. MICROORGANISMOS CON ORGANIZACIÓN CELULAR EUCARIOTA
PROTOZOOS
Son organismos formados por una sola célula, es decir, poseen la estructura típica de una célula eucariótica animal, aunque en ocasiones presentan una mayor complejidad en su organización. Tienen una membrana plasmática que los rodea y delimita, algunos forman un caparazón duro, calizo o silíceo, o bien una fina envoltura de quitina. ESTUDIO DE UN PROTOZOO: EL PARAMECIO. _Mirando con el microscopio una infusión o agua de una charca puede observarse fácilmente el paramecio (Paramecium ssp.). Tiene forma de suela de zapato y de su cuerpo salen muchos cilios, dispuestos en filas a lo largo de toda su superficie, que le sirven para nadar. A un lado del cuerpo hay una abertura, la boca o citostoma, que da acceso a un embudo que se estrecha hacia el interior. Sirve para su alimentación: con los cilios provoca un remolino que arrastra las partículas alimenticias hacia el fondo del embudo, donde se forma un vacuola digestiva que engloba las partículas ingeridas. En su citoplasma podemos distinguir:
- Unas pequeñas cavidades esféricas, más o menos numerosas, llamadas vacuolas digestivas.
- En cada extremo del cuerpo se halla una vacuola pulsátil, de forma estrellada, que presenta movimientos rítmicos de contracción y cuya misión es expulsar de la célula los productos de deshecho de la digestión y agua.
- Un par de núcleos: uno grande (macronúcleo) y otro pequeño (micronúcleo). Se reproducen asexualmente por división simple. Se han observado procesos sexuales (conjugación) en los cuales dos paramecios se unen por el citostoma y a través de él realizan un intercambio de material nuclear, separándose después. Aunque en este proceso no haya variación numérica, se considera una reproducción sexual por el intercambio de material nuclear, que es lo esencial de la sexualidad. Cuando falta agua, se rodea de una membrana gruesa, donde permanece con vida latente, pudiendo resistir largas temporadas hasta que nuevamente haya agua, este proceso se conoce como enquistamiento._ Fig. 25 Paramecio, ciliado de las aguas dulces. vp) Vacuola pulsátil. vd) Vacuola digestiva. cil) Cilios. Mn) Macronúcleo. mn) Micronúcleo. vp cil Mn mn vp vg Los ciliados: Los protozoos como el paramecio que presentan cilios para su movimiento se conocen con el nombre de ciliados. Otros ciliados que abundan en al agua de charcas son: * Las Vorticelas , con cuerpo en forma de campana y un largo pedúnculo que puede arrollarse en espiral como un muelle. Forman colonias. * Los Stentor , con forma de trompeta, que pueden medir hasta 1 mm. Se suelen fijar a raíces, etc. por su extremo puntiagudo. Otros protozoos: * La Ameba , que vive en las charcas. Forma gruesos pseudópodos para moverse y capturar su alimento: bacterias, algas, etc. Los protozoos que forman pseudópodos se denominan rizópodos. Además de la ameba existe Entamoeba histolytica que es parásita del hombre donde origina la disentería amebiana * El Trypanosoma , protozoo de forma alargada y con un largo flagelo para su movimiento. Vive parásito en la sangre de algunos mamíferos africanos de donde puede pasar al hombre por picadura de la mosca tse- tsé. En el hombre origina la enfermedad del sueño. Los protozoos con flagelos: flagelados. * Plasmodium , que produce en el hombre la enfer- medad de la malaria o paludismo. Se introduce en la sangre mediante la picadura de la hembra del mosquito Anopheles , quien a su vez lo toma de otros individuos enfermos. De esta forma la enfermedad se transmite de individuos enfermos a otros sanos por la picadura del mosquito. El plasmodio, una vez en la sangre, pasa al interior de los glóbulos rojos donde se divide por esporulación y destruye las células sanguíneas.
Su forma y tamaño son variables, pero casi todos ellos son microscópicos por lo que deben observarse al microscopio. Algunos viven libres en aguas dulce o saladas. Cuando se deseca el medio en que viven forman un caparazón y se enquistan. Otros viven parásitos en animales o vegetales produciendo enfermedades, o bien, simbiosis con ellos. Se suelen reproducir por bipartición simple, aunque algunos tienen otras modalidades e incluso se conocen procesos de reproducción sexual. ALGAS MICROSCÓPICAS UNICELULARES Formadas por una sola célula. Viven en el agua y son capaces de realizar la fotosínte sis. Entre ellas podemos citar las Diatomeas, que viven tanto en el mar como en el agua dulce y poseen un caparazón de sílice (frústula) constituido por dos piezas que encajan como una caja y su tapadera. Algunas algas unicelulares, como Euglena viridis, tienen flagelos con los que se desplazan en el agua. Las algas unicelulares forman parte importante del llamado plancton. Fig. 26 Diferentes especies de protozoos. 1) Paramecio; 2) Stentor; 3) Ciliado sp.; 4) Vorticela; 5) Ameba. Fig. 27 Euglena. Fig. 28 Diatomeas.
