Repaso Microbiología Examen 1 PDF

Repaso Microbiologia- Examen 1 Premios nobel 1902- Ronald Ross descubrió el ciclo de vida de los parásitos de la malaria. 1905- Robert Koch estudio sobre la tuberculosis. 1907- Charles Laveran identifico que el mosquito anopheles transmite la malaria. 1908-Ilya Mechnikov y Paul Ehrl...

Repaso Microbiologia- Examen 1 Premios nobel 1902- Ronald Ross descubrió el ciclo de vida de los parásitos de la malaria. 1905- Robert Koch estudio sobre la tuberculosis. 1907- Charles Laveran identifico que el mosquito anopheles transmite la malaria. 1908-Ilya Mechnikov y Paul Ehrlich estudiaron las reacciones inmunes y las células fagocitas 1927- Julius Wagner uso la malaria para tratar la sífilis. 1928- Charles Nicolle descubrió que el tifus se transmite por piojos 1939- Gerhard Domagk descubrió las sulfamidas 1945- Alexander Fleming, Chain y Lord Florey descubrieron y desarrollaron la penicilina 1951- Max Theiler desarrollo la vacuna contra la fiebre amarilla 1952- Selman Waksman descubrió la estreptomicina 1958- Beadle y Tatum descubrieron que los genes controlan eventos específicos en el organismo. Lederberg descubrió la recombinación genética en bacterias 1959- Serevo Ochoa y Arthur Kornberg descubrieron la síntesis de ADN y RNA 1962- Crick, James y Wilkins dilucidan la estructura molecular del ADN 1972- Edelman y Porter determinaron la estructura de las inmunoglobulinas (anticuerpos) 1975- Baltimore, Temin y Dulbecco descubrieron la transcriptasa inversa 1976- Blumberg y Gajdusek descrubrieron antígenos para diagnosticar hepatitis 1977- Yalow, Guillemin y Schally demostraron que la enfermedad kuro es causada por un virus ahora llamado prion 1983- Barbara Macclintock descubrió transposones (genes móviles) 1984- Milstein, Koehler y Jerne produjeron anticuerpos monoclonales 1988- Deisenhofer, Huber y Michael descubrieron la estructura del centro fotosintético bacteriano 1993- Kary Mullis invento la técnica PCR para amplificar ADN 1997- Stanley Prusine descubrió y caracterizo los priones 2001- Hartwell, Nurse y Hunt identificaron fases del ciclo celular en levadura 2005- Marshall y Warren relacionaron helicobacter pylori y ulceras gástricas 2015- Campbell Omura y Tu youyou descubrieron nuevas terapias contra parásitos y malaria. Microscopios en 1600 Robert Hooke fue uno de los primeros científicos en observar microorganismos, en 1665. Hooke utilizó un microscopio de luz compuesto, el cual contenía dos juegos de lentes para la ampliación: Lente ocular (10X) Lentes objetivos (4X, 10X, 40X, 100X) Antonie van Leeuwenhoek el “Padre de la Microbiología” Van Leeuwenhoek utilizaba lo que se llama un microscopio simple, con un solo lente (básicamente una lupa) de alta calidad. Se le atribuye el descubrimiento de las formas de vida unicelulares. Conceptos importantes sobre microscopia Resolución: Capacidad para distinguir objetos cercanos. La resolución más alta posible es de ~ 0.2 µm (Micros Luz Compuesto). Un lente puede funcionar en dos medios: aire (índice de refracción de 1) o aceite (índice de refracción de 1.25). El aceite permite que se recoja más luz, porque dirige los rayos de luz hacia el lente objetivo. Índice de refracción: Medida del cambio de dirección de la luz entre diferentes medios. Magnificación: Producto del aumento del lente ocular (10X) y del objetivo (10X, 40X, 100X). Apertura numérica: es una función del lente objetivo y su capacidad para captar luz. Tinciones La mayoría de los microorganismos, en particular los unicelulares, no serían visibles sin la ayuda de una tinción Se puede usar un solo tinte para teñir las células directamente (tinción simple) o para teñir el trasfondo (tinción negativa). Se puede recopilar información básica sobre el tamaño, morfología (forma), disposición celular (arreglo) y patrón de tinción (colores). La tinción de Gram, desarrollada en 1884, es la tinción diferencial más común utilizada en microbiología Tiñe la pared celular Gram positivas tiñen púrpura Gram negativas tiñen rosa Otra tinción de la pared es la tinción de ácido resistencia, desarrollada por Ziehl-Neelsen Bacterias ácido-resistentes tiñen rojo Bacterias no ácido-resistentes tiñen azul Microscopios Microscopio de campo claro Es el tipo de microscopio más común. Usa una fuente de luz que ilumina la muestra desde abajo y dos juegos de lentes (objetivo y ocular) para ampliar la imagen. Útil para observar organismos grandes (protozoarios, algas) y bacterias teñidas. Las muestras no teñidas tienen bajo contraste y son difíciles de visualizar. Fácil de usar y adecuado para muestras teñidas. Microscopio de Campo Oscuro Modificación del microscopio de campo claro que bloquea la luz directa mediante un disco opaco, de modo que la luz solo llega a la muestra desde los lados. ideal para observar células vivas sin teñir Proporciona una imagen brillante de la muestra sobre un fondo oscuro Microscopio de Contraste de Fases Convierte las diferencias de fase (cambio en el índice de refracción) en diferencias de brillo. Utiliza un anillo opaco y un anillo de fase en el objetivo para aumentar el contraste. Permite observar de células vivas, sin teñir; útil para observar los organelos eucariotas y la motilidad de las células. Microscopio de Interferencia Diferencial de Contraste (DIC - Nomarski): usa luz polarizada dividida en dos haces que se recombinan, creando una imagen casi tridimensional. Permite observar células vivas sin teñir y con mayor detalle de profundidad. Crea imágenes en relieve con una apariencia tridimensional. Microscopio de Fluorescencia Un microscopio de fluorescencia utiliza la luz emitida por una muestra, en lugar de atravesarla. Se utiliza una lámpara de mercurio para generar un haz de luz intenso También se pueden hacer tinciones fluorescentes. La visualización depende del uso de fluorocromos, tintes fluorescentes que se unen a componentes celulares específicos. Microscopio Confocal Láser de Barrido (CSLM) Usa un láser para iluminar puntos específicos de la muestra y escanearla en capas. Luego, las imágenes son compiladas por una computadora para generar una imagen tridimensional de alta resolución. Ideal para observar estructuras complejas en 3D como tejidos, células y biopelículas. Microscopios Electrónicos: Microscopio Electrónico de Transmisión (TEM) Usa un haz de electrones que atraviesa una muestra ultrafina para producir una imagen. Las áreas más densas dispersan los electrones, creando una imagen en blanco y negro. Se utiliza para observar detalles internos de células y estructuras subcelulares (organelos, ribosomas, virus). Microscopio Electrónico de Barrido (SEM) Usa electrones para escanear la superficie de una muestra y produce imágenes tridimensionales basadas en los electrones secundarios que se emiten desde la superficie de la muestra. Ideal para observar la topografía y la morfología de la superficie de muestras sólidas.  Proporciona imágenes tridimensionales de alta resolución de la superficie. Microscopios Avanzados: Microscopio de Efecto Túnel (STM) Usa una sonda afilada que pasa una corriente eléctrica entre la sonda y la muestra, permitiendo mapear su superficie a nivel atómico. Se utiliza para estudiar la estructura de superficies a nivel atómico, en especial en materiales conductores. Proporciona resolución a nivel atómico. Microscopio de Fuerza Atómica (AFM) Usa una sonda extremadamente afilada que pasa sobre la superficie de la muestra para mapearla mediante la medición de las fuerzas entre la sonda y la muestra. Se utiliza para estudiar superficies a nivel atómico en muestras no conductoras. Permite observar materiales biológicos y otros que no conducen electricidad. Introducción a la Célula Las células son las unidades básicas de la vida que componen los organismos. Estas tienen vida porque pueden alimentarse, excretar y reaccionar a su entorno. Las células están compuestas por organelos, y existen dos tipos principales: Tipos de células: Células procariotas: Son las más simples, ya que no poseen núcleo ni organelos con doble membrana. Los organismos con este tipo de células incluyen bacterias y arqueas. Las células procariotas tienen una estructura sencilla y carecen de membranas internas complejas. Células eucariotas: Están presentes en plantas, animales, hongos y protistas. Estas células poseen un núcleo y otros organelos rodeados por membrana, lo que las hace más complejas que las procariotas. Dentro de las eucariotas, existen dos tipos principales: las vegetales y las animales. componentes de la célula procariota Cápsula: Es una cubierta gelatinosa que rodea la célula bacteriana, proporcionando protección y ayudando en la adhesión a superficies. Pared celular: Estructura rígida que se encuentra fuera de la membrana plasmática, ofreciendo soporte y forma a la célula. Está compuesta de peptidoglicano en bacterias. Membrana plasmática (citoplasmática): Rodea el citoplasma y regula el paso de sustancias hacia dentro y fuera de la célula. Fimbrias (Pili): Estructuras delgadas que ayudan a la célula a adherirse a superficies y, en algunos casos, facilitan el intercambio de material genético durante la conjugación bacteriana. Flagelo: Organelo encargado de la locomoción, permitiendo que la célula se mueva. Citoplasma: El material gelatinoso dentro de la célula que contiene los ribosomas y la región nucleoide. Región nucleoide: Área donde se encuentra el ADN de la célula procariota, que no está rodeado por una membrana. Ribosomas: Organelos responsables de la síntesis de proteínas. En procariotas, los ribosomas tienen un tamaño de 70S (50S + 30S). Mesosomas: Inclusiones membranosas que participan en la respiración celular y la  división celular en algunas bacterias. Teoría del endosimbionte La teoría del endosimbionte, propuesta por Lynn Margulis, sugiere que las células eucariotas evolucionaron a partir de la simbiosis entre diferentes células procariotas. Los principales puntos de la teoría son: Los organelos como las mitocondrias y los cloroplastos se originaron a partir de relaciones simbióticas entre dos células procariotas. Las mitocondrias se derivaron de bacterias púrpuras aeróbicas, mientras que los cloroplastos evolucionaron de cianobacterias fotosintéticas. Esta teoría explica el origen de la complejidad de las células eucariotas, que contienen organelos con su propio ADN, similar al de las bacterias, lo que respalda su origen simbiótico. rasgos de las procariotas Membrana plasmática: No contiene esteroles, con excepción de algunos grupos como Mycoplasma, algunas cianobacterias y arqueobacterias. Movilidad: No es común en todas las procariotas, pero muchas bacterias pueden moverse en medios acuáticos gracias a los flagelos. Pared celular: Las eubacterias (dominio Bacteria) tienen una pared celular hecha de peptidoglicano, una característica única que no está presente en las células eucariotas. En las arqueas (dominio Archaea), la composición de la pared celular varía y es diferente a la de las eubacterias. morfología bacteriana 1. Formas más comunes: Cocos: Células esféricas que pueden existir individualmente o en agrupaciones características. Bastones (bacilos): Células alargadas que varían en longitud y ancho. 2. Agrupaciones de cocos: Diplococos: Pares de cocos. Estreptococos: Cadenas largas de cocos, como en los géneros Streptococcus y Enterococcus. Estafilococos: Racimos irregulares, como en Staphylococcus. sarcinas: Agrupaciones cúbicas de ocho células. Tétradas: Agrupaciones cubicas de cuatro células. 3. Formas menos comunes: Vibrios: Forma de coma. Espirilos: Células rígidas en forma de espiral. Espiroquetas: Células espirales flexibles. 4. Otras formas: Pleomórficas: Bacterias con formas variables, sin una forma característica fija. Filamentosas: Como las cianobacterias, que pueden formar redes llamadas micelio. paradigma de la microbiología: Escherichia coli scherichia coli es la bacteria más estudiada en microbiología debido a su facilidad para crecer en medios simples y porque la mayoría de sus cepas no son patógenas. Tiene un tamaño pequeño, de 2-6 micrómetros de largo por 1.1-1.5 micrómetros de ancho, lo que permite estudiar grandes poblaciones en el laboratorio. Es una bacteria de rápido crecimiento, lo que facilita el estudio de mutaciones y otros procesos genéticos.  Posee un genoma pequeño que facilita su análisis, lo que ha contribuido a su papel central en la investigación genética y microbiológica. Es fácil de manipular y estudiar, convirtiéndola en un modelo común para estudios de biología molecular y genética Membrana Plasmática De Mosaico Fluido a Microdominios Tradicionalmente, se pensaba que los lípidos de la membrana y las proteínas integrales se distribuían de manera homogénea en la membrana plasmática. Sin embargo, esta idea fue desafiada por el descubrimiento de microdominios. Los microdominios son regiones específicas en la membrana compuestas por fosfolípidos junto con otros lípidos, como farnesol, hopanoides y carotenoides. Los hopanoides son estructuralmente similares al colesterol en las membranas eucariotas. Los lípidos presentes en los microdominios varían entre diferentes organismos, pero todos ayudan a regular la rigidez de la membrana y definen los límites del microdominio. Las flotilinas, proteínas integrales de los microdominios, organizan grandes complejos proteicos, como: Sistemas de secreción para transportar moléculas fuera de la célula. Complejos que transmiten señales desde el ambiente hacia el citoplasma. Transporte Celular La membrana plasmática de las bacterias tiene una permeabilidad selectiva, permitiendo el paso de moléculas pequeñas y liposolubles, pero bloqueando el paso de moléculas grandes, hidrosolubles o cargadas. Para transportar moléculas que no pueden atravesar la bicapa lipídica, la célula utiliza sistemas de transporte especializados, como: Proteínas transportadoras (permeasas). Canales iónicos. Las bacterias requieren transportar diversos nutrientes esenciales para producir ATP, la principal molécula energética de la célula. Esto incluye: Macronutrientes (C, H, O, N, P, S, Ca, K, Mg, Fe). Micronutrientes o elementos traza (Mn, Zn, Co, Mo, Cu, Ni). Algunas bacterias pueden sintetizar sus propios compuestos orgánicos, mientras que otras dependen de adquirirlos del ambiente, conocidos como factores de crecimiento Pared Celular Bacteriana Composición del peptidoglicano: La mayoría de las bacterias tienen una pared celular hecha de peptidoglicano, una red de azúcares y aminoácidos que forma una malla protectora llamada sáculo. Las subunidades principales son la N-acetilglucosamina (NAG) y el ácido N- acetilmurámico (NAM). Los aminoácidos del peptidoglicano protegen a la célula bacteriana de las peptidasas, que degradan isómeros L. 1. Funciones de la pared celular: Proteger a la célula contra la presión osmótica. La lisozima y la penicilina pueden afectar el peptidoglicano, causando lisis bacteriana en ambientes hipotónicos. 2. Diferencias entre bacterias Gram-positivas y Gram-negativas: Las Gram-positivas tienen una gruesa capa de peptidoglicano y ácidos teicoicos.  Las Gram-negativas tienen una membrana externa adicional que contiene lipopolisacáridos (LPS), los cuales ayudan a la protección y estabilidad de la membrana externa, además de actuar como endotoxinas. 3. Lipopolisacáridos (LPS): Contribuyen a la carga negativa de la superficie bacteriana, estabilizan la membrana externa y protegen contra defensas del huésped. El lípido A en los LPS puede causar choque séptico si ingresa al torrente sanguíneo. Cápsula Cápsula – cubierta bien organizada y difícil de remover, cuya composición puede ser: Polisacáridos Proteicas – Bacillus anthracis Se pueden observar en el microscopio de luz compuesto utilizando una tinción negativa. No se requieren para crecer en el lab Función de la Cápsula Protección contra el sistema inmune: La cápsula protege a las bacterias de ser fagocitadas por las células inmunitarias. Por ejemplo, Streptococcus pneumoniae es patógeno cuando está capsulado, pero no lo es cuando carece de cápsula. Protección contra la deshidratación: La cápsula retiene agua, lo que ayuda a la célula a sobrevivir en ambientes secos. Evita la entrada de sustancias tóxicas: La cápsula impide que sustancias hidrofóbicas como detergentes ingresen a la célula bacteriana.