clase 1 de microbiologia

1. Microbiología Veterinaria
Mv Daniel Coronil

2. CELULA: Es la unidad morfológica y funcional de
todo ser vivo. De hecho, la célula es el elemento de
menor tamaño que puede considerarse vivo.
CLASIFICACION: A los organismos vivos según el
número de células que posean:
Unicelulares ( Protozoos o las bacterias).
Pluricelulares (en estos últimos el número de células
es variable: de unos pocos cientos, como en
algunos Nematodos, a cientos de billones (1014),
como en el caso del ser humano.
Las células suelen poseer un tamaño de 10 µm y una
masa de 1 ng.

3.  Basándonos en la organización de las estructuras
celulares, todos las células vivientes pueden ser
divididas en dos grandes grupos: Procariotas y
Eucariotas Animales, plantas, hongos, protozoos y
algas, todos poseen células de tipo Eucariota. Sólo las
bacterias (Eubacterias y Archaebacterias) tienen células
de tipo Procariota.
 PROCARIOTAS: Constituyen un grupo heterogéneo
de organismos unicelulares Eubacterias (bacterias) y
las Archaeas (archaeabacteria). Una típica célula
procariota está constituida por las siguientes
estructuras principales: Pared celular, Membrana
citoplasmática, Ribosomas, Inclusiones y Nucleoide.

4.  EUCARIOTAS: Los organismos eucariotas incluyen algas, protozoos, hongos,
plantas superiores, y animales. Este grupo de organismos posee un aparato
mitótico, que son estructuras celulares que participan de un tipo de división
nuclear o mitosis; Mitocondrias, Retículo endoplasmático, y Cloroplastos.
Procaritas Eucariotas
Menos 5 µm de longitud. Mas de 10 µm
Organelas unidas por membranas ausentes Organelas unidas por membranas presentes
Ribosomas de 70S. Ribosomas de 80S en el citoplasma y ribosomas 70S en
mitocondrias y cloroplastos.
Acido Nucleico (ADN) cadena sencilla, habitualmente
circular.
El acido nucleico (ADN) se distribuye en los
cromosomas.
Ausencia membrana nuclear y nucléolos. Presencia de membrana nuclear y nucleolos.
Fisión binaria. Mitosis.

5.  Woese secuenció y comparó
estos genes del ARN ribosomal de distintos seres vivos. Cuanto mayor es la variación
en la secuencia de genes de dos organismos, mayor es su divergencia evolutiva.
Esta divergencia se representa después en un árbol filogenético, que mide en
definitiva diferencias evolutivas.
Sus resultados permitieron proponer las tres líneas evolutivas, denominadas
dominios: Bacteria y Archaea
(que representan células procariotas, es decir sin núcleo), y Eukarya
(células eucariotas, con núcleo).
 Este árbol filogenético reveló dos hechos
evolutivos importantes: no todos los procariotas están estrechamente relacionados
desde el punto de vista evolutivo, y el dominio Archaea presenta una relación más
próxima al dominio Eukarya que al dominio Bacteria.
 Dicho de otra manera, hay una mayor distancia evolutiva entre un procariota del
dominio Archaea y otro del dominio Bacteria (que a “simple vista” al microscopio
pueden ser idénticos), que entre una mosca y un elefante!

7.  BACTERIA: Bacterias comunes Eubacterias: Incluyen todos los procariotas causantes de
enfermedades (patógenas) y a la mayor parte de las bacterias que se encuentran en el
aire, suelo, aguas, tracto digestivo de animales y hombre. Cianobacterias Algas verde-
azules: Oorganismos antiguos que se caracterizan por conjugar el proceso de la
fotosíntesis oxigénica con una estructura celular típicamente bacteriana
 ARCHAEA: Microbios extremofilos Arqueobacterias: Son especialmente numerosas en
los océanos, y las que se encuentran en el plancton podrían ser uno de los grupos de
organismos más abundantes del planeta. Importante de la vida en la tierra juegan un
papel importante tanto en el ciclo del carbono y nitrógeno.
 Hipertermófilos: Organismos cuya temperatura óptima de crecimiento se encuentra
estrictamente por encima de los 80ºC.
 Psicrófilos: Crecen a temperatura de refrigeración °C.
 Halófilos: Organismos que viven en medios con alta concentración salina.
 Acidófilos: Se desarrolla preferentemente en un medio ácido.
 Alcalinófilos: Se desarrolla preferentemente en un medio álcalinos.
 Termoacidófilos: Habita ambientes terrestres correspondientes a aguas calientes
geotérmicas (>80ºC), los cuales se caracterizan por ser ricos en azufre y además por su
acidez (pH<2)
 Metanógenos: Estrictamente anaerobios y que obtienen energía mediante la producción
de gas natural, el metano.

8.  Las células procariotas estructuralmente son las más simples y
pequeñas. Como toda célula, están delimitadas por una
membrana plasmática que contiene pliegues hacia el interior
(invaginaciones) algunos de los cuales son denominados
laminillas y otro es denominado mesosoma y está relacionado
con la división de la célula.
 La célula procariota por fuera de la membrana está rodeada por
una pared celular que le brinda protección.
 El interior de la célula se denomina citoplasma. En el centro es
posible hallar una región más densa, llamada nucleoide, donde se
encuentra el material genético o ADN. Es decir que el ADN no
está separado del resto del citoplasma y está asociado al
mesosoma.
 En el citoplasma también hay ribosomas, que son estructuras que
tienen la función de fabricar proteínas. Pueden estar libres o
formando conjuntos denominados polirribosomas.

9. ESTRUCTURA COMPOSICION QUIMICA OBSERVACIONES
CAPSULAO POLISACARIDOS O POLIPEPTIDOS- ASOCIADA A LA VIRULENCIA,
INTERFIERE EN LA FAGOSITOSIS,
PERMITE PROLONGAR LA
SUPERVIVENCIA
PARED CELULAR PEPTIDOGLICANO Y ACIDO TEICOICO
EN GRAM + , LIPOPOLISACARIDOS ,
PROTEINAS FOSFOLIPIDOS, Y
PECTIDOGLICANO EN GRAM +
PEPTIDOGLICANO
RESPONSABLEDELA FORMA , LOS
EFECTOS ENDOTOXICOS, LAS PORINAS
ESTRUCTURA PROTEICAS QUE
REGULAN PASO MOLECULAS A
TRAVES DE LA CAPA DE
FOSFOLIPIDOS
MENBRANA CITOPLASMATICA BICAPA DE FOSFOLIPIDOS MENBRANAS SELECTIVAMENTE
PERMEABLE IMPLICADA EN EL
TRANSPORTEACTIVO DE NUTRIENTES
,EXCRECION Y QUIMIRECEPCION
FLAGELLUM FLAGELINA ESTRUCTURA QUE PROPORCIONA
MOVILIDAD
PILUS PILINA FIMBRINA, PILIS DE UNION Y
CONJUGACION.
CROMOSOMA ADN ESTRUCTURA CELULAR SIMPLE SIN
MENBRANA CELULAR
RIBOSOMA ARN Y PROTEINAS IMPLICADA EN LA SINTESIS DE
PROTEINAS

10. En ambas, la pared celular consta de la membrana citoplasmática o membrana
celular que rodea al espacio interno de la célula. Luego hay una capa de
peptidoglicano, y entra la membrana y el peptidoglucano un pequeño espacio
llamado espacio periplasmático o periplasma.
En las bacterias gram positivas, la capa de peptidoglucano es gruesa, mientras
que en las bacterias gram negativas la capa de peptidoglicano es mucho más fina
y está rodeada de otra membrana más, la membrana externa.
Dicho de otro modo, las bacterias gram positivas no tienen membrana externa y
cuentan con una capa de peptidoglicano mucho más gruesa que las bacterias
ram negativas.

11.  La membrana citoplasmática es una membrana
lipídica que rodea al contenido o citoplasma
celular.
 La estructura a grandes rasgos es similar a la
estructura de la membrana citoplasmática de
eucariotas: una bicapa lipídica con otras moléculas
intercaladas con funciones concretas, sobre todo
proteínas y otros lípidos de membrana.
 La membrana citoplasmática está presente tanto en
gram negativas como en gram positivas sin mucha
diferencia entre ellas.

12.  Rodeando a la membrana citoplasmática se encuentra
una gruesa capa de peptidoglicano, pero entre ambas
hay un pequeño espacio conocido como periplasma o
espacio periplasmático.
 El espacio periplasmático de las bacterias Gram
positivas es mucho más pequeño que el de Gram
negativas.
 De hecho, es tan pequeño que se ha pensado durante
mucho que no tenían, pero a través de observaciones
con criomicroscopía electrónica se pudo comprobar
que, aunque muy pequeño, las bacterias grampositivas
sí que tienen espacio periplasmático.

13.  El peptidoglicano, o mureína, es una sustancia polimérica compuesta por cadenas de
glúcidos y aminoácidos. La capa de peptidoglicano se ancla a la membrana
citoplasmática, dejando entre ellas el espacio periplasmático.
 La capa de peptidoglicano tiene una función estructural muy importante. Mantiene la
forma de la célula, le aporta resistencia y contrarresta la presión osmótica del
citoplasma evitando que la célula reviente.
 El peptidoglicano también interviene en la fisión binaria durante las fases de división y
multiplicación bacteriana.
 La capa de peptidoglicano está presente en grampositivas y en gramnegativas, pero en
las grampositivas es mucho más gruesa y es la capa más externa de la pared celular.
 En las gramnegativas la capa de peptidoglicano es mucho más delgada y está rodeada
por una segunda membrana lipídica, la membrana externa.
 En la capa de peptidoglicano de las Gram positivas se puede encontrar ácidos teicoicos
y ácidos lipoteicoicos, sustancias que no están presentes en las Gram negativas. La parte
lipídica de las moléculas de ácido lipoteicoico sirve de anclaje del peptidoglicano en la
membrana celular.
 Como no tienen membrana externa, las bacterias grampositivas no presentan lípido A ni
antígeno O, característicos de la membrana externa de gramnegativas.
 También, como las grampositivas solo tienen una membrana, los flagelos (en las
bacterias que tengan) se unen a la célula mediante un sistema de dos anillos, en
comparación con los cuatros anillos que aparecen en los flagelos de las gramnegativas,
dos por cada membrana.

14.  En algunas bacterias hay una capa más sobre el peptidoglicano que se conoce como capa
S. La capa S está formada por una estructura cristalina de proteínas y glicoproteínas.
También puede aparecer en gramnegativas, en este caso apoyada en la membrana
externa y no en la capa de peptidoglicano.
 En resumen, las bacterias Gram positivas tendrían una pared celular con esta estructura,
de dentro hacia fuera:
1. Membrana citoplasmática
2. Periplasma (muy delgado)
3. Peptidoglicano (muy gruesa, con ácidos teicoicos y lipoteicoicos)
4. Capa S (en algunas bacterias)
Mientras que las Gram negativas tendrían esta estructura:
1. Membrana interna
2. Periplasma
3. Peptidoglicano (muy delgado, sin ácidos teicoicos)
4. Periplasma
5. Membrana externa (lípido A, antígeno O)
6. Capa S (en algunas bacterias)

16.  Rodeado de la membrana citoplasmática. Liquido acuoso que
contiene material nuclear, los ribosomas, los nutrientes, las
enzimas y otras moléculas.
 Síntesis proteica Compuesto por ribo nucleoproteínas. Dos
subunidades (50S – 30S).
 El ARNr contiene el 80% ARN celular + (ARNt – ARNm). Durante
el crecimiento bacteriano los ribosomas se unen al ARNm
formando polisomas.
 .
 .
 .
 .

17.  Cromosoma circular sencillo, haploide, doble cadena de
ADN + Proteínas y ARN.
 Codifica todas las funciones vitales de la célula. Varia en
tamaño dependiendo de la especie, cromosoma debe
plegarse formando un cuerpo denso.
 Durante la replicación la hélice de ADN se desenrolla y cada
célula hija producida por fisión binaria recibe una copia del
genoma original. Plásmidos pequeños fragmentos de ADN
son capaces de replicarse.
 El ADN plasmídico puede codificar para características
como resistencia antibióticos y producción de exotoxinas.

18.  Movilidad.
Flagelina.
Compuesto de Gancho, Filamento y Cuerpo basal.
 Las posiciones de los flagelos son característicos de las familias
bacterianas. Microscopia y serología (anticuerpos específicos).
 Los Pili o fimbrias son apéndices finos, rectos. Pilina - Gram (-)
Función de adhesión – Pili F sexual conductor de ADN a las
bacterias receptoras.
 .
 .
 .
 .
 .
 .

19.  Cuerpos vegetativos altamente resistentes.
Supervivencia condiciones adversas. Clostridium y Bacillus
patógenos.
Resistencia e impermeabilidad condicionan la tinción.
Estructura laminar en capas, deshidratadas y acido dipicolinico (Alto
contenido de calcio).
Termoestables (121°C – 15 min).
Germinación (activación, iniciación y crecimiento exterior).
Activación: exposición al calor, abrasión y acidez ambiental.
Germinación: el córtex y la cubierta se degradan, absorción
dipicolinato calcio se libera.

22. 
Requerimientos (humedad, pH, temperatura, presión osmótica, atmosfera y
nutrientes.
 Fisión binaria: forma de reproducción asexual que se lleva a cabo en arqueo
bacterias, bacterias, levaduras de fisión, algas unicelulares y protozoos.
 Consiste en la división del ADN, seguidas de la división del citoplasma
(citocinesis), dando lugar a dos células hijas. La mayor parte de las bacterias se
reproducen por bipartición, lo que produce una tasa de crecimiento exponencial.
 Tiempo de generación: espacio de tiempo requerido para que una bacteria de
lugar a dos células hijas. 20 min aprox. Continua 48 horas.

23.  TAMAÑO DE LOS PROCARIOTAS
 El tamaño es un parámetro que está determinado genéticamente, pero los valores
concretos para cada raza o cepa de bacterias vienen influidos por una serie de
condiciones ambientales (nutrientes, sales, temperatura, tensión superficial, etc).
 Las bacterias suelen presentar un pequeño tamaño, por lo general menor que el de una
célula eucariótica típica. (Obsérverse en el esquema la comparación entre el tamaño de
una bacteria típica como Escherichia coli (0.5 x 2 m) y el de una célula eucariota).
 Sin embargo, existe un amplio rango de tamaños, según las especies:
 Una bacteria grande es Beggiatoa gigantea, con un tamaño similar al de muchas células
eucarióticas (40 m).
 Sin embargo, los auténtico “gigantes” entre las bacterias se han descubierto hace poco:
En 1993 se desubrió una bacteria que mide 0,5 mm de longitud. Se trata de Epulopiscium,
un comensal del intestino del pez cirujano.
 En 1999 se descubrió en un lago de Namibia una bacteria (a la que se bautizó como
Thiomargarita) que alcanza los 700 m.
 Bacillus megaterium mide 1.3 x 3 m.
 Una bacteria relativamente pequeña es Haemophilus influenzae, que mide 0.25 x 1.2 m.
 Los organismos celulares cultivables más pequeños que existen son los micoplasmas,
muchos de los cuales no superan los 0.2 m de diámetro.
 Las nanobacterias o ultramicrobacterias miden en torno a 0.05 m, pero la mayoría no se
han podido cultivar, y sólo se pueden estudiar al microscopio.

24. FORMA
Los principales tipos de formas bacterianas son:
 cocos (células más o menos esféricas);
 bacilos (en forma de bastón, alargados), que a su vez pueden tener varios aspectos:
cilíndricos
 fusiformes
 en forma de maza, etc.
Atendiendo a los tipos de extremos, éstos pueden ser: redondeados (lo más frecuente)
 cuadrados
 biselados
 afilados
 espirilos: al igual que los bacilos, tienen un eje más largo que otro, pero dicho eje no es
recto, sino que sigue una forma de espiral, con una o más de una vuelta de hélice.
 vibrios: proyectada su imagen sobre el plano tienen forma de coma, pero en el espacio
suelen corresponder a una forma espiral con menos de una vuelta de hélice.
Otros tipos de formas filamentos, ramificados o no
 anillos casi cerrados
 formas con prolongaciones (con prostecas)
 Estos distintos tipos de morfologías celulares deben de haberse originado por
mecanismos evolutivos, a saber, por selección y estabilización adaptativa frente a las
distintas presiones ambientales presentes en diferentes nichos ecológicos.

25. RELACIONES ENTRE TAMAÑO Y FORMA
 Difusión citoplásmica: Este aspecto lo ilustraremos con una bacteria típica de forma
bacilar. Una proteína de unos 50 kDa difundiría desde la periferia del citoplasma al eje
longitudinal en menos de medio segundo, mientras que si difundiera desde un polo de
la célula al opuesto, tardaría unos 5 segundos. Como vemos, el tiempo de difusión es
muy breve.
 Difusión desde el medio exterior: el entorno inmediato de las bacterias es bastante
peculiar, debido al bajo valor de número de Reynolds que poseen.
 El número de Reynolds (R) es un parámetro muy empleado en Ingeniería y Arquitectura
para expresar la tensión o estrés que soporta una estructura determinada inmersa en el
medio local que la sustenta. R equivale a la relación entre la fuerza de inercia y fuerza de
fricción
 Teniendo en cuenta la masa y velocidad de movimiento de una bacteria como E. coli:
m = 10 -12 g
v = 30 m/s
tenemos que el valor R para esta bacteria es de 10-5.
 De aquí se deduce que la inercia es irrelevante, mientras que predominan las fuerzas
viscosas. Por lo tanto, las bacterias llevan, en su avance, un entorno local debido a la
resistencia por viscosidad. Este entorno es una fase fluida cuya forma reproduce,
ampliada, la forma de la bacteria en cuestión.

26.  La reproducción de bacterias es asexual, generalmente por división binaria (o fisión
binaria), en la que el cromosoma se duplica y luego la célula se divide por la mitad
dando lugar a dos bacterias idénticas.
 Es un proceso extremadamente rápido, lo que explica la proliferación rápida infecciones
bacterianas, por ejemplo.
 Otra forma es a través del esporulación, lo que ocurre en condiciones adversas como
falta de agua y nutrientes, calor extremo, entre otros.
 En este caso, la célula sufre un engrosamiento de la envoltura e interrumpe el
metabolismo, formando así una espora llamada endospora. Esta endospora es capaz de
vivir en completa inactividad durante años.
 Clostridium tetani, causando tétanos y Bacillus Anthracis, lo que provoca el carbunclo o
ántrax, son ejemplos de bacterias que producen endosporas y viven muchos años
inactivas en el suelo.
 Al entrar en el interior del cuerpo humano o animal (ambiente anaeróbico) sufren
desporulación y vuelven a su forma normal, infectando el cuerpo del huésped.

27. RECOMBINACIÓN GENÉTICA EN BACTERIAS
Si bien no realizan reproducción sexual, las bacterias pueden realizar procesos de
recombinación genética en los que producen nuevos individuos con características
diferentes al individuo original.
Existen 3 tipos de procesos en los que existe una mezcla de material genético:
conjugación bacteriana, transformación bacteriana y transducción bacteriana.

28. Las bacterias normalmente se multiplican por fisión transversal binaria. En muchas especies, las células hijas resultantes de un evento
de división por fisión tienden a dispersarse por separado al medio, debido a la actuación de fuerzas físicas (movimiento browniano,
cizallamiento, corrientes de convección, etc). Esto hace que al observar al microscopio una población de estas bacterias veamos
mayoritariamente células aisladas. Pero en algunas especies las células hijas pueden permanecer unidas entre sí (al menos durante un
cierto tiempo tras la división de la que proceden) debido a que el tabique sea incompleto o a la existencia de capas mucosas que retienen
juntos los productos de la división.
Si la tendencia a permanecer unidas es baja, tendremos agrupaciones de dos células, que dependiendo que sean de morfología
esférica o alargada, se denominan como:
1. diplococos
2. Diplobacilos
 Si la tendencia a permanecer unidas es mayor (por más tiempo), nos encontramos con varias posibilidades, dependiendo del
número de planos de división y de la relación entre ellos:
 Si los tabiques son paralelos entre sí (o sea, existe un solo plano de división): estreptococos (cadenetas arrosariadas de cocos) y
estreptobacilos (cadenetas de bacilos).
Si existe más de un plano de división, en el caso de cocos podemos encontrar tres posibilidades:
 dos planos perpendiculares: tétradas (4 céls. en un plano) o múltiplos;
 tres planos ortogonales: sarcinas (paquetes cúbicos);
 muchos planos de división: estafilococos (racimos irregulares).
En el caso de bacilos, se pueden dar variantes adicionales, debido a la posibilidad de que se produzcan movimientos postfisionales (en
algunos casos con desgarro):
 bacilos en empalizada o en paquetes de cigarrillos (debido a giros de 180o)
 dos bacilos en ángulo (en forma de letra V o L)
 varios bacilos formando “letras chinas”.

30.  Ciertos grupos de bacterias exhiben una pluricelularidad incipiente, de modo que se
dan conjuntos de células asociadas permanentemente. En muchos casos, dentro de estos
grupos celulares existen formas celulares diferenciadas y especializadas. Por supuesto,
en ninguna instancia se puede hablar de diferenciación de tejidos (algo exclusivo de
eucariotas).
 Mixobacterias. Como estudiaremos oportunamente, se trata de bacterias con dos fases
dentro de su ciclo de vida: una fase a base de enjambres donde todas las células se
mueven coordinadamente, y otra fase a base de cuerpos fructificantes en los que se aloja
un tipo especializado de célula llamado mixospora.
 Filamentos (= tricomas) de ciertos grupos de Cianobacterias. En ellos las células
vegetativas individuales están unidas entre sí por puentes citoplasmáticos (permitiendo,
por tanto, comunicación intercelular). Ciertas cianobacterias filamentosas poseen,
además, células especializadas (heteroquistes, aquinetos). Los filamentos no son
exclusivos de cianobacterias, ya que también se dan en ciertas bacterias Gram-negativas
no fotosintéticas.
 Cuerpos circulares del género Thermus: unas 14 células se encuentran englobadas por
una pared externa común.
 Filamentos cenocíticos ramificados de los Actinomicetos: constituyen las denominadas
“hifas” (por analogía con las de los hongos), que a su vez originan “micelios”.