Microbiología Genética

Study Notes

Genetic Material: Microorganisms have DNA or RNA as their genetic material.
Genetic Exchange: Microorganisms can exchange genetic material through:
- Transformation: uptake of free DNA
- Conjugation: direct transfer of DNA between cells
- Transduction: transfer of DNA through bacteriophages
Mutations: Changes in DNA sequence can occur spontaneously or through external factors, leading to genetic variation.
Gene Regulation: Microorganisms control gene expression through:
- Operons: clusters of genes regulated by a single promoter
- Regulatory proteins: bind to DNA or RNA to control gene expression

Microbial Communities: Microorganisms interact with each other and their environment in complex ecosystems.
Symbiotic Relationships: Microorganisms can form:
- Mutualistic relationships: both organisms benefit
- Commensal relationships: one organism benefits, the other is unaffected
- Parasitic relationships: one organism benefits, the other is harmed
Microbial Niches: Microorganisms occupy specific ecological niches based on their metabolic capabilities and environmental requirements.
Microbial Succession: Microorganisms change and adapt to their environment over time, leading to changes in community composition.

Energy Sources: Bacteria can obtain energy from:
- Light (phototrophy)
- Chemical reactions (chemotrophy)
- Organic compounds (organotrophy)
Carbon Sources: Bacteria can use:
- Organic compounds (heterotrophy)
- CO2 (autotrophy)
Metabolic Pathways: Bacteria use various metabolic pathways to convert energy and carbon sources into ATP and biomass, including:
- Glycolysis
- Pentose phosphate pathway
- Citric acid cycle
- Electron transport chain
Fermentation: Anaerobic metabolic process in which energy is generated through substrate-level phosphorylation.

El material genético de los microorganismos es el ADN o el ARN.
Los microorganismos pueden intercambiar material genético a través de:
- Transformación: uptake de ADN libre
- Conjugación: transferencia directa de ADN entre células
- Transducción: transferencia de ADN a través de bacteriófagos
Las mutaciones son cambios en la secuencia de ADN que pueden ocurrir espontáneamente o debido a factores externos, lo que conduce a variación genética.
La regulación génica en microorganismos se logra a través de:
- Operones: clusters de genes regulados por un único promotor
- Proteínas reguladoras: se unen al ADN o ARN para controlar la expresión génica

Las comunidades microbianas son ecosistemas complejos donde los microorganismos interactúan entre sí y con su entorno.
Los microorganismos pueden formar relaciones simbióticas, como:
- Mutuismo: ambos organismos se benefician
- Comensalismo: uno de los organismos se beneficia, el otro no se ve afectado
- Parasitismo: uno de los organismos se beneficia, el otro es dañado
Los microorganismos ocupan nichos ecológicos específicos según sus capacidades metabólicas y requisitos ambientales.
La sucesión microbiana se refiere al cambio y adaptación de los microorganismos a su entorno con el tiempo, lo que conduce a cambios en la composición de la comunidad.

Las bacterias pueden obtener energía de:
- La luz (fototrofia)
- Reacciones químicas (quimiotrofia)
- Compuestos orgánicos (organotrofia)
Las bacterias pueden utilizar:
- Compuestos orgánicos (heterotrofia)
- CO2 (autotrofia)
Las bacterias utilizanVarious vías metabólicas para convertir fuentes de energía y carbono en ATP y biomasa, incluyendo:
- Glicólisis
- Vía del pentosa fosfato
- Ciclo del ácido cítrico
- Cadena de transporte de electrones
La fermentación es un proceso metabólico anaerobio en el que se genera energía través de la fosforilación a nivel de sustrato.

Las bacterias pueden ser de formas variadas: cocos (esféricos), bacilos (baciloide), espirilos (helicoide) y vibrios (curvo)
El tamaño de las bacterias es variable, pero generalmente miden entre 0.5-5.0 μm de longitud y 0.5-1.0 μm de diámetro

La pared celular está compuesta por peptidoglicano (también conocido como mureína) y proporciona rigidez y sostiene la forma celular
La membrana citoplasmática es una delgada capa lipídica que rodea el citoplasma y regula el intercambio de sustancias entre el interior y el exterior celular
El citoplasma es una sustancia gelatinosa, transparente y viscosa que contiene enzimas, ribosomas y ADN bacteriano
Los flagelos son estructuras filamentosas que permiten la movilidad bacteriana y pueden ser polares (en los polos celulares) o perítricas (distribuidas por toda la superficie celular)
La cápsula es una capa viscosa que rodea la bacteria, compuesta por polisacáridos, proteínas o ambos, y ayuda a la adhesión, protección y evasión del sistema inmunitario

Los ribosomas son organelas responsables de la síntesis de proteínas y se encuentran en el citoplasma
Los plásmidos son elementos genéticos extracromosómicos que pueden ser transferidos entre bacterias
Las inclusiones citoplasmáticas son gránulos de almacenamiento de nutrientes o productos metabólicos que pueden ser de carbohidratos, proteínas, lípidos o polisacáridos