¡Descarga microbiologia y más Apuntes en PDF de Microbiología solo en Docsity!
Microbiologia: Estudi dels microorganismes.
BLOC A:
1.Introducció a la microbiologia: concepte i evolució.
La microbiologia es la ciència que estudia els microorganismes. Un microorganisme és un organisme que no poden ser observats a cop de ull, generalment inferior a 1mm de mida (0,1mm) tot i que dependrà de l’agudesa visual que tenim. També es defineixen microorganismes segons les tècniques utilitzades per estudiar-los (aïllament, cultiu axènic, esterilització...). Dins de microorganismes trobem bacteris, virus, fongs, algues i protozous (aquests últims els estudien els parasitòlegs). A veterinària els més importants són els bacteris, virus, fongs (però dins dels fongs, els bolets els estudien els botànics).
2. Història de la microbiologia.
L’estudi dels microorganismes va començar al segle XVII per A.V. Leeuwenhoek, un holandès que va construir el seus propis microscopis (els primers microscopis), amb les seves lents que van permetre observar els primers microorganismes. El primer microscopi era d’una sola lent. Aquest home va realitzar una sèrie de publicacions on identificava els microorganismes com a “animalculus”.
En aquella època, es creia en la generació espontània (aparició de vida del no res, de la matèria putrefacte). Els biòlegs de l’època els va costar molt demostrar la falsedat de aquesta teoria:
- F. Redi amb un experiment amb mosques al segle XVII va demostrar que si aïllaves completament un tros de carn, no creixien larves de mosques. Però no va ser fins al segle XIX que no es va poder demostrar la falsedat de la generació espontània en el cas de bacteris o microorganismes. Pasteur, enlloc d’utilitzar un tros de carn, va utilitzar un brou de carn que el va dipositar en un matràs amb coll de cigne. Escalfant el brou aconseguim que s’evapori el brou i s’esterilitzi el coll del matràs. Si s’ha esterilitzat el coll i el brou, i els organismes no poden entrar en matràs (a causa de la forma del coll), en el brou no s’hi desenvoluparan microorganismes.
Els primers que van relacionar un microorganisme amb una malaltia va ser G. Fracasforo al segle XVI que va dir que les malalties estaven provocades per uns organismes invisibles. Al segle XIX (1835) A. Bassi va relacionar la malaltia provocada per uns fongs (beauveria bassiana) en els cucs de seda. Les primeres malalties relacionades amb microorganismes van ser les fàcilment visibles. A partir d’aquests descobriments, es va començar a utilitzar processos d’esterilització (amb fenol) en el quiròfan (cirurgia antisèptica-fenol)→ J. Lister (1867).
R. Koch (Berlin, 1876), va ser el primer en relacionar una malaltia animal amb un bacteri (Carbonde – bacillus anthracis ). Va haver d’utilitzar la tècnica d’aïllament i cultiu, necessitat d’aïllar un únic microorganisme de la mostra i estudiar-lo individualment. També va donar una sèrie de regles o postulats (postulats de Koch) per tal de relacionar que un organisme determinat es el causant d’una malaltia.
- Postulat de Koch 1: El microorganisme patogen sospitós ha de estar present en tots els animals que presenten aquella malaltia i no ha d’estar presents en aquells que estan absents de la malaltia.
- Postulat de Koch 2: El microorganisme sospitós s’ha de cultivar en un cultiu axènic (pur).
- Postulat de Koch 3: Les cèl·lules del cultiu axènic del microorganisme aïllat ha de causar la malaltia en animals sans.
- Postulat de Koch 4: El microorganisme ha de ser aïllat de nou i ha de ser idèntic al original.
L. Pasteur (Paris) volia trobar un remei per les malalties. Va ser el primer que va crear una vacuna (1879), quan intentant inocular la malaltia del colera dels pollastres va crear una resistència en aquests pollastres, reduint la perillositat dels patògens. Un cop descobert, es va començar a provar en altres malalties i va funcionar → ÈPOCA DAURADA DE LA BACTERIOLOGIA. Pasteur també va idear la pasteurització dels aliments.
Postulat de Koch 1
Postulat de Koch 2
Postulat de Koch 3
Postulat de Koch 4
3. Classificació dels microorganismes i origen de la vida: - Classificació de Whittaker (1969). Classifica els microorganismes en cinc regnes segons el tipus cel·lular, el nivell d’organització i el tipus nutricional. Compren els animals, plantes, mònera, protista i fongs. - Classificació de Woese (1974). Va comparar les cèl·lules de diversos essers vius, comparant-se un fragment de DNA determinat (16s rRNA), que codifica per ribosomes. Comparant aquest fragment va descobrir un mon completament microbià que no es coneixia (archaea). Al 1990 va agrupar a tots els essers vius en tres dominis, donant-ne la classificació filogenètica anomenada classificació dels 3 dominis (bacteria, archaea i eucarya). És la classificació més utilitzada. - Mayr al 1998 es basa en els mateixos coneixements de Woese però no els dona tanta importància als archaea, sinó que els agrupa amb el domini eubacteria en el grup Prakaryote. - Doolittle demostra al 1999 que al llarg del temps hi ha hagut intercanvis entre els diferents llinatges (transferència lateral de gens), els tres dominis no són intocables. - La classificació de Rivera & Lake, al 2004, classifica els essers vius a partir de comparacions del DNA complet, tot el genoma. Forma un esquema en forma de anell, anomenat anell de la vida, a diferencia de l’arbre de la vida de Woese.
Per determinar l’origen de la vida s’han utilitzat fòssils. Els més antics que s’han trobat a la natura, més o menys fa 3500 milions d’anys, pertanyen a bacteris. Pertanyen en bacteris que es formen per sediment (estramatolits). L’edat d’aquests fòssils esta a l’eoarqueà i tenen un aspecte com el de la foto. Els cianobacteris actuals, serien ancestres dels anteriors.
Domini Bacteria: (1er domini): els bacteris en funció de la presencia i del tipus de paret cel·lular es poden dividir en:
- Gram positius
- Gram negatius
- Micoplasmes són els bacteris que no tenen paret.
Domini archaea: és un tipus de procariota molt especial, viuen en ambients molt extrems i no estan massa implicats en infeccions, en industria alimentaria, en biotecnologies... Es coneix molt poc sobre aquest domini, ja que es coneix des de fa poc. Per viure en aquests ambients extrems necessiten unes estructures completament diferent als bactèria, tenen paret i membrana
cel·lulars molt diferents i el seu genoma també presenta moltes diferencies. Trobem termòfils, acidòfils, metanògens, halòfils...
Virus: No són cel·lulars i tenen una organització simple. Poden contenir DNA o RNA (retrovirus) i al ser acel·lulars no poden realitzar els processos de reproducció per ells mateixos, necessiten altres cèl·lules.
Agents subvirals:
- Viroids: Elements de RNA que viuen en vegetals, però no tenen cobertes. Produeixen malalties.
- Virusoids: Element de RNA que per ells mateixos no poden reproduir-se, necessiten un virus col·laborador o helper que coinfecta la mateixa cèl·lula perquè puguin produir la infecció. Això es degut a que els virusoids tenen poca informació i per si mateixos no poden infectar ni multiplicar-se.
- Prions: proteïna infectiva, no s’associa a cap DNA. 4. Com podem observar als microorganismes?
Necessitem el microscopi i moltes vegades necessitem utilitzar tincions, perquè augmenti el contrast i veure’ls millor.
Els microscopis actuals tenen molt més poder de resolució. El poder de resolució es una capacitat del microscopi de mostrar separats dos punts que es trobin molt junts. Això es demostra amb l’equació d’Abbe. Aquesta equació ens donarà el límit de resolució, és a dir, el límit de separació entre dos punts que podem resoldre.
R = λ ÷ (2 NA) → λ=longitud d’ona i NA= apertura numèrica
Ens donarà el límit de separació entre dos punts que podem resoldre. L’apertura numèrica és l’índex de reflexió (n) pel sinus del semiangle (meitat de l’angle) d’apertura anomenat mu (μ).
NA = (n)sin(μ)
