Introducción a la Microbiología

Microbiología

• La microbiología estudia los seres vivos microscópicos
• Figuras clave:
  • Anton Van Leeuwenhoek: Padre de la microbiología, descubrió los animálculos con microscopios creados por él
  • Louis Pasteur: Refutó la teoría de la generación espontánea y estudió la relación entre microorganismos y diversos procesos
• Ramas: Se definen por el objeto de estudio (virus, bacterias, hongos, etc.)
• Disciplinas: Se definen por su ámbito de aplicación
• Los microorganismos son ubicuos, excepto en fluidos corporales sanos, interior de rocas ígneas y la troposfera

Generalidades sobre los microorganismos

• Los microorganismos necesitan aporte energético y material (macronutrientes, micronutrientes, elementos traza, vitaminas, hormonas y una fuente de energía) para sus funciones
• Clasificación según su fuente de energía:
  • Fotótrofos: Usan la luz
    • Fotoautótrofos: Sintetizan materia orgánica
    • Fotoheterótrofos: Helio bacterias, bacterias verdes y púrpuras no sulfurosas
  • Quimiótrofos: Usan compuestos químicos
    • Quimiolitotrofos: Usan compuestos inorgánicos sencillos
    • Quimioorganótrofos: Utilizan compuestos orgánicos
• Organismos autótrofos: Fotótrofos y quimiolitótrofos, sintetizan su materia orgánica
• Organismos heterótrofos: Quimioorganótrofos, incorporan materia orgánica externa
• Mecanismos de transporte de nutrientes:
  • Transporte pasivo: Sin gasto energético, a favor de gradiente
    • Difusión pasiva: Moléculas cruzan membranas sin energía
      • Difusión simple en bicapa lipídica: Para sustancias solubles sin carga
      • Difusión simple a través de proteínas canal: Para sustancias con carga (iones)
    • Difusión facilitada: Usa proteínas transportadoras, sin gasto energético
  • Transporte activo: Contra gradiente, requiere energía
  • Translocación de grupo: Mecanismo específico de procariotas, modifica químicamente los nutrientes

Modos de transmisión

• De la transmisión depende la vía de diseminación e infección
  • Contacto directo: Entre superficies o fluidos corporales
  • Contacto indirecto: A través de objetos contaminados
  • Gotas: Gotas pequeñas (≥5µm) exhaladas al toser o estornudar
  • Vía aérea: Micropartículas (<5µm) suspendidas y dispersadas
  • Vehículo común: A través de alimentos, equipos contaminados o vectores vivos

Reproducción

• Asexual: Un organismo genera clones sin variabilidad genética
• Sexual: Dos individuos mezclan material genético, con variabilidad genética

La célula procariota

• Los microorganismos procariotas (bacterias) son organismos unicelulares sin núcleo definido
  • Pared bacteriana: Envoltura rígida externa de peptidoglucanos o mureína
  • Membrana plasmática: Bicapa lipídica con invaginaciones (mesosomas) que contienen sistemas enzimáticos
  • Citoplasma: Similar a cualquier célula, con ribosomas como orgánulos únicos
  • Nucleoide: Región del citoplasma con ADN bacteriano, sin membrana nuclear
  • Flagelos, pelos y fimbrias: Prolongaciones exteriores para la locomoción
  • Ribosomas: Sintetizan material genético
  • Pili: Transmisión de material genético
  • Plásmidos: Pequeñas moléculas de ADN circular

Nutrición microbiana. Modelos nutricionales

• Además de la clasificación por fuente energética, los microorganismos se clasifican por su fuente de nutrientes
  • Autótrofos: No requieren otros organismos
    • Fotoautótrofos: Usan energía lumínica
    • Quimioautótrofos: Usan energía química ambiental
  • Heterótrofos: Requieren consumir otros organismos para incorporar carbono (organotrofos)
  • Mixótrofos: Combinan diferentes estrategias nutricionales

Crecimiento microbiano

• Los microorganismos necesitan condiciones específicas para crecer, con rangos óptimos específicos
  • Requerimientos físicos:
    • Temperatura: Limitada; bajas inactivan crecimiento, altas letales
    • Humedad: Proporción de agua
    • Radiación: Ondas electromagnéticas
    • Presión: La mayoría de microorganismos no toleran altas presiones
    • Ondas sonoras: Grado de compactación
  • Requerimientos químicos:
    • Agua: Componente principal del medio interno
    • Solutos: Alteran la presión osmótica
    • Partículas ionizadas: Afectan la acidez del medio (pH)
    • Factores de crecimiento: Moléculas específicas
    • Inhibidores: Inhiben crecimiento (desinfectantes, antisépticos y antibióticos)

Clasificación de los microorganismos

• Basada en criterios evolutivos y estructurales:
  • Organismos procariotas: Unicelulares sin núcleo (bacterias), antiguamente reino Mónera
  • Organismos eucariotas: Con núcleo definido:
    • Hongos
    • Protozoos
    • Helmintos (se consideran parásitos)
  • Organismos acelulares: Sin estructuras celulares completas:
    • Virus: Ácido nucleico rodeado por estructura proteica
    • Viroides: Solo ácido nucleico
    • Priones: Solo proteínas

Agentes microbianos

• Agentes que actúan limitando o eliminando poblaciones microbianas, enfocado en uso clínico o industrial:
  • Antibióticos: Inhiben el crecimiento o destruyen poblaciones bacterianas, actúan sobre procesos esenciales, utilizados contra infecciones y controlar crecimiento en laboratorio
  • Vacunas: Exponen al sistema inmune a un antígeno de forma controlada, permiten una respuesta memorizada, algunas reducen la gravedad de los efectos

Por qué se sigue infectando la gente vacunada

• Las vacunas preparan una respuesta rápida del sistema inmune ante patógenos
  • Algunos patógenos son tan variables o se reproducen tan rápido que inician la infección antes de la respuesta inmune
  • Las vacunas solo facilitan la eliminación, no evitan el contacto
  • La vía de transmisión depende de las actividades diarias, no del sistema inmune
• Aunque las vacunas no siempre previenen la infección, reducen la gravedad y aceleran la recuperación

Estructuras bacterianas más representativas

• Pared celular o bacteriana: Envoltura externa y rígida a la membrana plasmática, compuesta por peptidoglucanos o mureína que aportan rigidez
  • Gram positivas: Se tiñen de color morado, con pared celular simple y gruesa
  • Gram negativas: Se tiñen de rosa/rojizo, con pared celular fina y membrana extra

Estructuras celulares

• Membrana plasmática: Similar a la bicapa lipídica eucariota, tiene invaginaciones (mesosomas) que permiten respiración y duplicación del ADN
• Citoplasma: Similar a cualquier célula, con ribosomas sin orgánulos verdaderos
• Nucleoide: Región del citoplasma donde se localiza el material genético, no existe membrana nuclear
• Flagelos, fimbrias y pili: Prolongaciones exteriores que ayudan a la locomoción, diferenciados en:
  • Flagelos: pocos y grandes
  • Fimbrias: muchos y pequeños
  • Pili: conectan bacterias

Movilidad bacteriana

• Cada bacteria es un organismo individual con bioquímica y movilidad
  • Activa: usa flagelos o otras estructuras externas (pili), responden a una taxia mediante un estímulo:
  • Quimiotaxia: responde a concentraciones químicas (nutrientes)
    • Fototaxia: responde a fuentes de luz
    • Termotaxia: responde a gradientes de temperatura
    • Hidrotaxia: Presencia de agua . - Tigmotaxia: responde a esfuerzo mecánico
    • Geotaxia: responde a aceleraciones
  • Pasivas: no responden a una taxia, se adhieren a superficies

Caso práctico 1: Morfología bacteriana

• Además de nutrición y movilidad, se clasifican por su morfología (tipos básicos):
  • Cocos: forma esférica
  • Bacilos: forma alargada
  • Helicoidales: espirales
• Las formas básicas pueden agruparse en grupos de dos o cuatro o cadenas

Reproducción bacteriana

• Es importante conocer los mecanismos reproductivos para su identificación y tratamiento
• Fisión binaria, método asexual similar a la mitosis
  • la bacteria duplica su material genético y secciona su citoplasma creando dos células idénticas

Métodos de crecimiento bacteriano

• División celular, para aumentar su número
• Conjugación: transferencia directa por un pili
• Transformación: recoge del entorno (ej. de una bacteria muerta)
• Transducción: otro organismo (ej. un vírus)

Taxonomía bacteriana

• La clasificación bacteriana ha cambiado constantemente debido a los avances científicos
• Pruebas en:
  • Fenótipos: clasificación por caracteres
  • Filogenéticas: diferencias en el material genético
    • Aproximación polifásica: ponderando tanto pruebas fenotípicas como filogenéticas
• Atendiendo a caracteres con capacidad de diferente entre especies (forma y agrupación, requerimientos nutricionales (autótrofas o heterótrofas), pared celular (Gram positiva o gram negativa) y otros)

Bacterias Gram positivas más representativas

• Atendiendo a los resultados de la tinción de Gram, se pueden separar entre Gram positiva y negativa
  • Cocos Grampositivos: tres grandes géneros anaerobios
• Streptococcus: Aislados en medios de agar sangre y se agruparán por su capacidad hemolítica. - Staphylococcus: Son virulentos y de piel y mucosas.
  • Enterococcus: Causan infecciones urinarias y abdominales.
  • Bacilos Grampositivos: cuatro géneros importantes catalasas positivos
    • Bacilus: Forman esporas de resistencia
    • Listeria: Cocobacilos sin cápsula oportunistas
• Corynebacterium: Bacterias inmóviles y sin cápsula con biotina para crecer.
• Nocardia: Aerobios estrictos filamentosos para distinguir.

Bacterias Gram negativas más representativas

• Bacilos Gramnegativos: en lugar de familias taxonómicas, se engloban en grupos clínicos
  • Enterobacterias: Patógenos y oportunistas habitantes del digestivo que podemos destacar la especie Escherichia coli
  • No fermentadores: Oportunistas y difíciles de identificar
    • Pseudomonas aeruginosa.
• Exigentes: difícil de detectar que hay bastantes géneros de interés.
• Otros: microorganismos aislados en medios acuáticos. Cocos Gramnegativos: se identifica mediante combinación de medios de cultivo y pruebas de azúcares.
• Neisseria: suelen atacar a la faringe
• Moraxella catarrhalis: infecciones respiratorias difíciles de eliminar
  • Vídeo 1. "Chlamydia, Mycoplasma y Rickettsia"

Patologías asociadas a bacterias

• Las infecciones bacterianas representan gran parte de las infecciones y enfermedades que han acosado al ser humano durante toda su historia.
  • Fiebre: es un mecanismo del cuerpo para combatirlas
  • Pester bubónica: producida por la especie Yersinia pestis.
• El cólera: generado por la especie Vibrio cholerae.
• Las meningitis: enfermedad que puede ser causada por especies bacterianas como Streptococcus pneumoniae, Neisseria meningitidis o Haemophilus influenzae.
• El tétanos: producida por la especie Clostridium tetani
• Distintos tipos de febres: fiebre tifoidea (causada por la especie Salmonella typhi), borreliosis causados por algunas de las bacterias del género Borrelia
• infecciones oportunistas: del aparato digestivo o el urinario ( por ejemplo, la espécie escherchia coli
• La rickettsiosis: originada por el género bacteriano Rickettsia.
• Otras.

Objetivos

• Profundizar en las particularidades de las bacterias
• Aprender a identificar las diferencias entre unas y otras
• Estudiar su movilidad

Resumen del tema

• Las bacterias son microorganismos que forman parte del ecosistema y los ciclos naturales.
• Muchas infecciones en el ser humano, las infecciones baterianas han sido, durante toda la historia, una de las principales causa de enfermedad y muerte en nuestra sociedad
• En nuestro trabajo familiariazarnos con los grupos de bacterias y las herramientas para identificarlas
• Clasificación
• Origen
• Patógenas
• Pared celular
• Estructuras

El reino Fungi.

• Características de los hongos:
  • Heberótrofos: Los limita a consumir material organico se alimentan de la materia en descomposición o atacan a seres vivos
    • Pared celular de quitina
• Los hongos compiten activamente con otro microorganismos.
• Hay hongos pluricelulares unicelulares y su reproducción puede sexual o asexual.
• Los hongos pueden formas esporas. Ubica

Hongos. Características generales

• Los mohos como hongos filamentosos y pluricelulares de hipas
• Una hifa es un filamentos de células Unidas El conjunto de hipas hifa es miclello
• micelio colonial de funglica
• Hipas tienen caracteristicas definotorios. Presencia de tabique.

Levaduras

• Termino general unicelulares.
• Son hongos mesofilicos, acidófilos que necvesitan mas humedad que los mohos
• Capacidad fermentiva

La mayoría de los hongos patógenos.

• Clasificación nomemclautra complejas y comfusas
• Atendiendo a cricterios modernos. muchos mohos super edición
• Dividion Ascomycota.
  • Divión basiolmycota

Micotoxinas

• Subtancias productoras de micotoxinas de mucha importants estan Aspsogillus, Penicallum y fusarium producen micotoxinas
  • Aflatonexima . producido con alto pontecial de toxidad
• Patulina gnerando multipts fúnicas

Infeccines fúngicas

• Denominadas fúngica micótica se usancriterios.
• Criterios para clasificación de las infeccioes disticios las infeccions -Superficiales se dimitan a los queratizodas
  • Cutanemucososafecanapiel y mscosas

Protozoo

• Son individuous unicelulares eucorietas , características simulares a los animales por materia organica
• Grupo de microoganios que tiene alta clasificación son variasa
  • Ameba mueven en pseudopodos
  • Flagelodas usano flagelas
• Intestinalesy urogenital afectan a zona ebrautas
  • Hematidos histulares ofectandotejidos itenos genearles
• Ciliados auqnem copan un subfiletan so

Helmintos

• Animales de grupos de gusanos con forma de guzano que se engloban arporodos
• Filo de la clasificación de los helmitos con motivos biologicas
• Nemeados gusando redondos
• Pasito ingesta huemos, en generos ascaris
• Necator penetradors atraves de la pisol

Levaduras más representativa

• Clasiicacon antarios a comyocto , el geno mos
• Comuna zonas de fiuccuoon suelen .
• Ente basiolnucatos porden destacar varios género
• cotoooo de sida

Resumen de unidad

• Antón a vuelve a actuar de forma prematuda el pesronl , le ha recgado el porque usos antibióticso sin haben idetificacion o pepardo tratamjento cooncreto Poniendose en riesguo futuro el pasriete. Y muchos mas pir potensiaksos ada

Objetivos

• Estudiadas particulaoedas de los microorganismos eccuristas patogenos
• Conover principales grupos patógenos

Generalidades sobre los virus

• Los virus están al límite de la vida por qué no forman células son orgamismos aceleres, atuvidad metabólica que penetran en la célula obj podemos. Entender a los virus como pasitos inter celulares obligados ciclo vital que termina ,con célula
• Todas las forma de vida puedes verse atacafads pos virus incluyentl propios

Cápised y Envoltura

• Los virus que necesita uns etructuro para ancapsularypoder infectar celutas nuevwas . las runciona l cumolen lapr capside y labemvolitras.
• por ptros Lados lemvolituta es una menbranas lipids -cuando esta presente , lenvolutionumenta hbasjante ha resiatenciol

Reproducción de virus y división fase

• En sanan donde. Los runcionan usande labr maunansn celulares

Clasificación Vítrica

• Ado bicatenario
• Ado monocataneric
• Aro bicarimats

Tipos de clasificación por filogenia

. Virus con de ADN - ADN Bicatenario -ADN Mono canarios

Agentes Antinomianos

• Antibitoicos moleculas que creicmiento bateriansn se estulizs en
• vacunasss : ponon al sictrema innumena un astiooee

Por que me sigo infectando .?

• Algunas se reproducem taw rapidso inumrne

Estructura más importante de un hongo en

Medio

• El medio liquido

Resumen

• Hifas. es un filamentos de Células unidadas el conjunto de hipas es en micello la conolnial fúnglica tabioque

La reproduccion

Sabies que ..?

• De en que divide .

Reseñas de Bacteria Patologicas

• Pester y coleras el contera vibno

¿En la reproduccion de bacteria es

• Septos

La pared celeso

• Graba pasutiva bacteria qte teñio en moraooo

Bacilos

Suelen desariolo alcalofiolod

Inhumir

En vez del desaroirollo

Medíos de culvos de hongos

• Hay que tener en cuenta

En que s ehaespecilzdo la bacteria de los protozoos

Intracoanucales

La vacunos de bacterias

• Algunos

¿Que estudia la ciencia de la micrópolis .?

• Estudió la bacteria.

Reproducion de una bacteria .?

• Se duplica para sectiones