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Microbiología, Apuntes de Microbiología

Asignatura: microbiologia, Profesor: Beatriz Magariños Ferro, Carrera: Óptica y Optometría, Universidad: USC

Tipo: Apuntes

2015/2016

Subido el 10/06/2016

marcelina21
marcelina21 🇪🇸

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TEMA 1: LA MICROBIOLOGÍA EN EL MUNDO DE LOS SERES VIVOS
1. DEFINICIÓN DE MICROBIOLOGÍA
Microbiología: ciencia que estudia los organismos demasiado pequeños como para ser
vistos por el ojo humano (menos de 0,1 mm). Se necesita un microscopio para poder verlos.
Los microorganismos se dividen en:
Celulares:
Procariotas: bacterias y arqueas.
Eucariotas: algas, hongos y protozoos.
Acelulares:
Virus
Viroides
Priones
La microbiología estudia aquellos seres microscópicos unicelulares o pluricelulares que
carecen de diferenciación en tejidos. Se incluyen las entidades no celulares (virus, viroides y
priones).
2. IMPORTANCIA DE LA MICROBIOLOGÍA
El 80-90% del metabolismo es metabolismo microbiano.
Si las bacterias dejasen de jar nitrógeno atmosférico la biosfera se colapsaría en 1
semana.
El carbono de los microorganismos representa un 60-100% del contenido en las
plantas, y 10 veces más P y N (tienen un papel fundamental en los ciclos
biogeoquímicos).
Los microorganismos llevan a cabo al menos mitad de la fotosíntesis del planeta,
aunque no todos realizan la fotosíntesis.
Fotosíntesis oxigénica: en presencia de O2.
Fotosíntesis anoxigénica: en ausencia de O2.
La microbiología tiene gran importancia en:
Biotecnología
Agricultura: mayor producción de cultivos. La vaca es un rumiante que consume
celulosa pero que no tiene enzimas celulolíticas, por lo que no la degrada. El
rumen no contiene O2, pero tiene microorganismos anaeróbicos (microbiota) que
degradan la celulosa.
Alimentación: fermentaciones (lácticas y alcohólicas) y salmonelosis.
Ecología: bacterias metanógenas (utilizan metano para producir gas).
Medicina: enfermedades infecciosas, desarrollo de vacunas, control y prevención
de las enfermedades microbianas.
Bioquímica, biología molecular y genética: producción de medicamentos y
desarrollo de nuevas vacunas.
3. RAMAS DE LA MICROBIOLOGÍA
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TEMA 1: LA MICROBIOLOGÍA EN EL MUNDO DE LOS SERES VIVOS

1. DEFINICIÓN DE MICROBIOLOGÍA

Microbiología : ciencia que estudia los organismos demasiado pequeños como para ser vistos por el ojo humano (menos de 0,1 mm). Se necesita un microscopio para poder verlos. Los microorganismos se dividen en:

  • Celulares:
    • Procariotas: bacterias y arqueas.
    • Eucariotas: algas, hongos y protozoos.
  • Acelulares:
    • Virus
    • Viroides
    • Priones La microbiología estudia aquellos seres microscópicos unicelulares o pluricelulares que carecen de diferenciación en tejidos. Se incluyen las entidades no celulares (virus, viroides y priones).
  1. IMPORTANCIA DE LA MICROBIOLOGÍA
  • El 80-90% del metabolismo es metabolismo microbiano.
  • Si las bacterias dejasen de fijar nitrógeno atmosférico la biosfera se colapsaría en 1 semana.
  • El carbono de los microorganismos representa un 60-100% del contenido en las plantas, y 10 veces más P y N (tienen un papel fundamental en los ciclos biogeoquímicos).
  • Los microorganismos llevan a cabo al menos mitad de la fotosíntesis del planeta, aunque no todos realizan la fotosíntesis.
  • Fotosíntesis oxigénica: en presencia de O 2.
    • Fotosíntesis anoxigénica: en ausencia de O 2.
  • La microbiología tiene gran importancia en:
  • Biotecnología
  • Agricultura: mayor producción de cultivos. La vaca es un rumiante que consume celulosa pero que no tiene enzimas celulolíticas, por lo que no la degrada. El rumen no contiene O 2 , pero tiene microorganismos anaeróbicos (microbiota) que degradan la celulosa.
  • Alimentación: fermentaciones (lácticas y alcohólicas) y salmonelosis.
  • Ecología: bacterias metanógenas (utilizan metano para producir gas).
  • Medicina: enfermedades infecciosas, desarrollo de vacunas, control y prevención de las enfermedades microbianas.
  • (^) Bioquímica, biología molecular y genética: producción de medicamentos y desarrollo de nuevas vacunas.
  1. RAMAS DE LA MICROBIOLOGÍA

3.1. PUNTO DE VISTA APLICADO

  • Microbiología clínica o médica
  • Ecología microbiana
  • Geomicrobiología
  • Microbiología agrícola
  • Microbiología industrial (biotecnología) 3.2. PUNTO DE VISTA TAXONÓMICO
  • Bacteriología
  • Virología
  • (^) Algología
  • Protozoología
  • Micología 3.3. PUNTO DE VISTA DEL HÁBITAT
  • Microbiología del aire
  • Microbiología del agua
  • Microbiología del suelo (biogeoquímica)
  • Microbiología de los alimentos
  • Microbiología del espacio (exobiología o astrobiología)
  1. ERAS DE LA MICROBIOLOGÍA
  • ERA DEL DESCUBRIMIENTO:
  • Leewenhoek: microscopio simple (una sola lente).
  • Teoría de la generación espontánea o abiogénesis: la vida procede de la nada y los organismos evolucionan.
  • ERA DE LOS PILARES FUNDAMENTALES:
  • Pasteur: resuelve la teoría de la generación espontánea.
  • Koch: establece los pasos para determinar que una enfermedad tiene origen microbiológico.
  • Flemming.
  • (^) ERA METAGENÓMICA:
  • Ecología, evolución y secuenciación.
  • Microorganismos en la biosfera.

3.4. 1ª ERA MOLECULAR: bases de la vida.

  • HISTORIA DE LA MICROBIOLOGÍA
    • Descubrimiento de los microorganismos:
  • Robert Koch: ■ Bacillus anthracis o anthrax era el causante del carbunco. Los animales enfermos tienen bacterias en la sangre, pero los sanos no. Si inoculamos la sangre con bacterias a un animal sano, en este aparecen las mismas bacterias que las de los animales enfermos. Así, consigue cultivar las bacterias de ambos animales. ■ Premio Nobel por su trabajo sobre el agente causante de la tuberculosis. Utilizó un método especial de tinción porque no era visible a microscopio. ■ Postulados de Koch: 1. (^) El microorganismo está presente en todos los enfermos y ausente en los sanos. 2. Se debe aislar y en cultivo puro al microorganismo. 3. Al inocular el microorganismo aislado en un huésped sano, este debe desarrollar la enfermedad. 4. El mismo microorganismo debe aislarse de nuevo a partir del huésped enfermo. ■ Métodos: medios sólidos, tinciones, desinfección y microfotografía. ■ PETRI: placas de cultivo. El primer sustrato natural para cultivar bacterias fue la patata. Las patatas son opacas pero no nos permite ver, por ejemplo, morfologías de colonias. Además, se contaminaba con hongos. Se trabajó con agentes gelificantes (gelatina). Esta tiene dos problemas: la temperatura a la que crecen bacterias infecciosas en humanos es de 37ºC y la gelatina a esta temperatura licua, y aunque no licuara, las bacterias podían degradarla (nutrición). Después se utilizó el agar, polisacárido derivado de algas rojas. El primer compuesto lo hace un discípulo de Koch. Aguanta los 37ºC, la mayoría de las bacterias no lo degradan y en él se pueden formar colonias. Primero se trabajaba con láminas, pero se contaminaban. Petri y Koch diseñaron las placas Petri (ya estériles actualmente).
  • Descubrimiento de los antibióticos: ■ Fleming: penicilina. ■ Waksman: estreptomicina.
  • Primeros ecólogos microbianos: ■ Winogradsky: microbiología del suelo. Organismos que oxidan hierro, azufre y amonio (quimiolototrofía). ■ Beijerinck: fijadores de nitrógeno. Aislamiento de Rhizobium y bacterias sulfatorreductoras.
  • Descubrimiento de los virus: ■ Chamberland construye un filtro de porcelana para bacterias para filtrar soluciones que se contaminaban (0,2-0,4 mm).

■ Ivanowski describe el agente filtrable de la enfermedad del mosaico del tabaco (capaz de atravesar el filtro). Duda de que el filtro esté bien diseñado y de que él lo use correctamente. ■ Beijerinck predice que se van a descubrir más virus. Describe el agente del VMT como un virus. No duda de la eficacia del filtro. El primer virus descrito es el del mosaico del tabaco. ■ Loeffler y Frosch describen un virus filtrable como causa de la glosopeda bovina. ■ Walter Reed: fiebre amarilla. ■ (^) F.W. Twort/ D’Herelle: bacteriófagos (virus que infectan bacterias procariotas).

3.5. 2ª ERA DE LA MICROBIOLOGÍA: descubrimientos moleculares.

  • MUTACIÓN
  • EL DNA ES EL MATERIAL GENÉTICO
  • TRANSDUCCIÓN BACTERIANA
  • RETROVIRUS Y TRANSCRIPTASA INVERSA.

3.6. 3ª ERA DE LA MICROBIOLOGÍA: era de la Metagenómica

  • Woese: descubrimiento de las Archaea (extremófilos y difíciles de cultivar por las temperaturas).
  • Montaigner: descubrimiento del VIH.
  • Descubrimiento de la PCR.
  • Secuencia completa de un genoma bacteriano.
  • Comunicación bacteriana:
    • (^) QUORUM SENSING: capacidad que tienen algunos microorganismos para emitir señales de tal manera que una bacteria emite una señal que es captada por una bacteria igual y así sucesivamente.
    • QUORUM QUENCHING: inactiva sensing de bacterias patógenas.
  • Más de 100 genomas secuenciados.
  • Descubrimiento de la diversidad eucariota en los océnaos.
  1. FUTURO DE LA MICROBIOLOGÍA (ERA DE ORO)
  • Nuevas enfermedades