2. 1. MICROBIOLOGÍA
• Es la ciencia que
estudia los
microorganismos
Microorganismo: organismo muy pequeño, por lo
que sólo se pueden observar con un microscopio
3. Tipos de microorganismos
• Bacterias (Reino Moneras)
• Algas y protozoos (Reino Protoctistas)
• Mohos y levaduras (Reino Hongos)
• Virus, viriones y priones (formas
acelulares)
9. HITOS HISTÓRICOS EN LA
MICROBIOLOGÍA
• Leeuvenhoek (s. XVII): construye el primer
microscopio y observa pequeños animáculos en
el agua
• Schwann (s.XIX): descubre la fermentación
alcohólica de las levaduras
• Pasteur (s. XIX): demostró que en los procesos
de putrefacción intervienen microorganismos
que provienen del aire
• Lynn Margulis (s. XIX): destaca el papel de los
microorganismos en la estructura de la biosfera.
10. 2. MÉTODOS DE ESTUDIO
• Se requiere de poblaciones microbianas en crecimiento activo, por lo que
para su estudio se realizan cultivos controlando las variables que influyan
en su desarrollo (nutrientes, temperatura, pH)
• Es necesario que los cultivos estén formados por individuos genéticamente
homogéneos, por lo que es necesario someter las muestras a métodos de
aislamiento.
• En los laboratorios hay que trabajar en condiciones de asepsia para evitar
la contaminación de las muestras, por lo que hay que esterilizar todo el
instrumental
• Para la identificación de los microorganismos se utilizan diferentes técnicas
de:
– Microscopia
– Bioquímica
– Biología molecular
16. 3.1 Las bacterias: generalidades
• Tamaño inferior a las 50 μm
• Distribución por todos los ecosistemas
• Presencia en lugares extremos:
– Dorsales
– Hielos polares
– Aguas ácidas
– Altas temperaturas
• Generalmente forman colonias
18. 3.2 Clasificación de las bacterias
• EUBACTERIAS: es el grupo más amplio
– Bacterias purpúreas y verdes: fotosintéticas y aerobias.
Sulfurosas y no sulfurosas.
– Cianobacterias: forma estromatolitos
– Bacterias nitrificantes: Nitrosomonas, Nitrobacter.
– Bacterias del ácido láctico: Lactobacilus, Bifidobacterium
– Micoplasmas: Mycobacterium tuberculosis (Bacilo de Koch)
• ARQUEOBACTERIAS: la mayoría anaerobias
– Halofílicas
– Termofílicas
– Metanógenas
20. En el ciclo del nitrógeno
intervienen bacterias
fijadoras del nitrógeno y
bacterias nitrificantes
21. Bacterias del ácido láctico
Lactobacilus y Streptococcus termophilus, forman parte de la flora intestinal
El yogur se produce
por fermentación
láctica
23. CÁPSULA BACTERIANA
• Estructura polisacarida de envoltura.
Factor de virulencia de la bacteria.
• Protege a la bacteria de la fagocitosis y
facilita la invasion.
• Permite la diferenciacion en tipos
serologicos.
24. PARED BACTERIANA
- La pared Gram negativa es compleja y se caracteriza
por:
a) es delgada (espesor aproximado de 100 A).
b) formada por dos constituyentes:
- periplasma: espacio situado inmediatamente después
de la membrana plasmática, ocupado por una capa
mono o bimolecular de mureína (peptidoglicano) y por
diversas proteínas.
- fina membrana lipídica: situada por encima del
periplasma, posee muchas porinas (proteínas) que
forman canales que pueden ser atravesados por las
mismas proteínas del periplasma.
La pared Gram positiva se caracteriza por:
a) es más gruesa (espesor: 150 a 800 A).
b) llega a constituir el 10-25% del peso total
de la bacteria.
c) está formada por capas adicionales de
peptidoglicanos atravesados por ácidos
teicoicos.
d) no posee ni membrana externa ni
periplasma.
e) al estar en la parte externa, la mureína es
la responsable de la rigidez de la pared.
25. Membrana
plasmática
Muy parecida a la de las células eucariotas, pero se
diferencia en:
• Ausencia de colesterol
•Presencia de mesosomas
26. Citoplasma
• Disolución de agua y proteínas
• El nucleoide se encuentra inmerso en él
• Los únicos orgánulos que presenta son
ribosomas
• Puede presentar inclusiones y vesículas
27. MATERIAL GENÉTICO
• ADN circular,
bicatenario y asociado
a proteínas no
histónicas
• El ADN constituye el
– cromosoma bacteriano
o nucleoide
– plásmidos
28. PILI Y FIMBRIAS
• Sistemas de anclaje
de algunas bacterias
Gram –
• A través de los pili las
bacterias intercambian
material genético
29. FISIOLOGÍA DE LAS BACTERIAS
NUTRICIÓN
– FOTOAUTÓTROFAS
• Anoxigénica: bacterias verdes y púrpuras del azufre
• Oxigénica: cianobacterias
– FOTOORGANÓTROFA: bacterias púrpuras no del
azufre
– QUIMIOAUTÓTROFA: bacterias del azufre,
nitrógeno, del hierro, del hidrógeno (pag. 217)
– QUIMIOORGANÓTROFA: (la mayoría) realizan
metabolismo oxidativo y fermentaciones (pag. 201)
30. • ASEXUAL: BIPARTICIÓN
• PARASEXUAL:
– CONJUGACIÓN: transmisión de plásmidos a
través de los pili
– TRANSFORMACIÓN: captación de ADN del
medio procedentes de la lisis de otras células
– TRANSDUCCIÓN: intercambio de material
genético a través de virus bacteriófagos (ciclo
lisogénico)
FISIOLOGÍA DE LAS BACTERIAS
REPRODUCCIÓN
31.
32.
33.
34. • FOTOTACTISMOS Y QUIMIOTACTISMOS
• FORMACIÓN DE ENDOSPORAS
FISIOLOGÍA DE LAS BACTERIAS
RELACIÓN
36. ALGAS
• Seres unicelulares
eucariotas
• Metabolismo autótrofo
fotosintético
• Contienen pigmentos
fotosintéticos
• Tienen pared celular, a
veces con componentes
minerales (CO3Ca, SiO2)
37. Ecología de las algas
• Viven en medios
acuáticos
• Constituyen el
fitoplancton, primer
eslabón trófico de los
ecosistemas acuáticos
• En medios terrestres se
asocian con hongos
formando líquenes
• Cuando hay exceso de
nutrientes en el agua se
produce eutrofización
46. HONGOS• Organismos eucarióticos
unicelulares o pluricelulares
• Heterótrofos
• Poseen pared celular formada por
quitina
• Los hay simbióticos y saprófitos y
parásitos
• Se pueden reproducir
– Asexualmente: por gemación , por
esporas
– Sexualmene: basidios y ascas
• Tipos de hongos microscópicos
– Mohos
– Hongos mucosos
– Levaduras
47. MOHOS
• Hongos filamentosos que
constituyen micelios de
hifas tabicadas
• Desarrollan conidios que
producen esporas
• Resisten condiciones
extremas de acidez, falta
de humedad o alta
concentración de
azúcares
49. HONGOS MUCOSOS
• Presentan
características de los
hongos y de los
protozoos
• Son heterótrofos
• Se reproducen por
esporas
• Puede parecerse a
una ameba y
desarrollar estructura
pluricelular
50. LEVADURAS
• Hongos unicelulares
• Forman colonias
• Se reproducen asexualmente por
gemación y sexualmente por ascosporas
• Ejemplos:
– Saccharomyces cerevisiae
– Candida albicans
54. VIRUS
CARACTERÍSTICAS GENERALES
• Entidad infecciosa
microscópica que sólo
puede multiplicarse
dentro de las células de
otros organismos.
• No realizan funciones de
nutrición ni relación
• Están en la frontera de lo
vivo y lo inerte
• Son parásitos
intracelulares obligados
Virus de la gripe
55. VIRUS
ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN
• Ácido nucleico
(mono o bicatenario,
lineal o circular).
Codifican las
proteínas de la
cápsida
– ADN: no
framgmentado
– ARN: puede estar
fragmentado
• Cápsida proteica.
• Envuelta externa
(solo en virus
envueltos)
59. LOS VIRUS Y EL SER HUMANO
• Son agentes causantes de muchas
enfermedades infecciosas
• Pueden provocar algunos canceres
• En ingeniería genética se utilizan como
vectores
64. PRIONES
• Son moléculas
infecciosas de
proteína variantes de
una proteína normal
• La diferencia entre
ambas se encuentra
en la estructura
secundaria
66. 51.- Copie la siguiente tabla y rellene las casillas indicando las
características de cada grupo de microorganismos [2]. (2007)
67. 66.- Cite dos diferencias que distingan a los virus del
resto de microorganismos [0,5]. Describa el ciclo lítico de
un bacteriófago [1,5]. (2007)
Diferencias: genoma de ARN en algunos; presencia de uno, pero nunca de los
dos tipos de ácidos nucleicos; carencia de metabolismo propio; estructura
acelular, etc. (Sólo dos diferencias 0,25 puntos cada una)
Ciclo lítico: para obtener la máxima puntuación se deben mencionar los
siguientes aspectos: existencia de receptores específicos en la superficie de la
bacteria a los que se une el fago; inyección del ácido nucleico vírico por la vaina
contráctil o entrada del ácido nucleico junto con la cápsida y posterior pérdida de
la cápsida; utilización de la maquinaria biosintética de la bacteria para producir
muchas copias del ácido nucleico y de la cápsida, así como de otros
componentes víricos, si los tuviera; unión de los componentes sintetizados,
rodeándose cada molécula de ácido nucleico vírico de la correspondiente
cápsida; rotura de la célula por enzimas líticas que permiten la salida de los
nuevos fagos formados...................... 1,5 puntos
68. 87.- Realice una clasificación de los cinco tipos principales
de microorganismos indicando el criterio utilizado [0,5].
Cite tres características de cada tipo que permitan
distinguirlos entre si [1,5]. (2006)
Se dará por válida cualquier clasificación si el criterio utilizado es correcto. Criterios:
forma acelular o celular, organización procariótica o eucariótica, autótrofos o
heterótrofos, fotosintéticos o no fotosintéticos, etc. Clasificación: Formas acelulares:
virus. Formas celulares: organización procariótica (bacterias); organización
eucariótica (algas, hongos y protozoos)
Virus (carácter acelular, un solo tipo de ácido nucleico y parásito obligado); Bacterias
(organización procariótica, unicelulares y división por bipartición); Algas (unicelulares
o pluricelulares, organización eucariótica y fotosintéticas); Hongos (unicelulares o
pluricelulares, organización eucariótica y heterótrofos); Protozoos (unicelulares,
organización eucariótica y heterótrofos) (0,3 puntos cada microorganismo
69. 102.- Defina los siguientes términos:
microorganismo, bacteriófago, célula
procariótica, biotecnología y ciclo lítico [2].
(2006)
Microorganismo: ser vivo de pequeño tamaño que no puede ser percibido
por el ojo humano sin la ayuda de un
microscopio .................................................................................... 0,4 puntos
Bacteriófago: virus que infecta
bacterias ...................................................................... 0,4 puntos
Célula procariótica: célula que no posee núcleo
verdadero ......................................... 0,4 puntos
Biotecnología: conjunto de procesos industriales que utilizan
microorganismos o células procedentes de animales o vegetales para
obtener determinados productos ............. 0,4 puntos
Ciclo lítico: ciclo de multiplicación de los bacteriófagos en el que el genoma
del virus no se incorpora al de la
bacteria ............................................................................................ 0,4
puntos
70. 18.- En la fabricación casera de yogur, se mezcla el contenido
de parte de un yogur con un litro de leche, se agita bien y se
distribuye en recipientes que se incuban a 36ºC durante unas 8
horas y posteriormente se guardan en el frigorífico hasta su
consumo. ¿Por qué se hace así? Razone la respuesta [1]. (2008)
En el yogur están los microorganismos. Al mezclar con la leche y agitar se
produce la inoculación. Al incubar se multiplican los microorganismos y se
produce la fermentación láctica y liberación de ácido láctico. Al enfriar se
inhibe el proceso ............................................................................... 1 punto
71. 21.- La leche condensada se obtiene de leche a la
que se le elimina parte del agua y se le añade gran
cantidad de azúcar. Una vez abierto, un bote de
leche condensada puede conservarse varios días
fuera del frigorífico sin que crezcan
microorganismos ¿Por qué? Razone la respuesta
[1]. (2008)
Por su alto contenido en azúcar, la leche condensada
es un medio hipertónico para los microorganismos, lo
que implica que la vida y el desarrollo de los mismos
es casi imposible...1 punto
72. 22.- La información genética de los retrovirus, que está
en forma de ARN, puede insertarse en el ADN de la
célula huésped. Dé una explicación razonada a este
hecho [1]. (2008)
La respuesta se basará en que mediante la transcriptasa
inversa se hace una copia de la cadena de ARN en ADN y
esta última se puede integrar en el genoma de la célula
hospedadora ........... 1 punto
73. 29.- Un sistema de conservación de alimentos muy utilizado desde
antiguo consiste en añadir una considerable cantidad de sal
al alimento (salazón) para preservarlo del ataque de microorganismos
que puedan alterarlo. Explique de forma razonada este hecho [1]. (2007)
La alta concentración de sal provoca la deshidratación de
los microorganismos que intentan colonizar el alimento así
protegido .................................................................. 1 punto
74. 41.- ¿Por qué en el tratamiento de enfermedades producidas por microorganismos los
médicos recetan en unos casos antibióticos y en otros no? [0,5]. ¿Qué problemas causa
el uso indiscriminado de los antibióticos en la lucha contra los microorganismos? [0,5].
Razone las respuestas. (2007)
Los antibióticos eliminan bacterias y no virus y se recetan cuando la enfermedad es
bacteriana.0,5 puntos
Los antibióticos pueden seleccionar bacterias resistentes a su acción y dejan de
tener efecto …0,5 puntos
75. 45.- ¿Por qué las bacterias que se
encuentran en nuestro cuerpo (intestino,
piel, etc.), y que en condiciones normales
son beneficiosas, pueden en determinadas
circunstancias producirnos enfermedades?
Razone la respuesta [1]. (2007)
Si se produce una depresión del sistema inmunitario disminuyen las defensas del
organismo y los microorganismos pueden crecer descontroladamente y ocasionar
enfermedades. (También se considerará válida la respuesta si se argumenta que
los microorganismos pueden atravesar las barreras donde están
confinados) .................................................................................................................
... 1 punto
76. 13.- A la vista de la siguiente figura que representa un tipo de
microorganismo que provoca diversas enfermedades,
conteste las siguientes preguntas: (2007)
a).- ¿De qué tipo de microorganismo se
trata? [0,2]. Nombre las estructuras
señaladas con las letras [0,4]. Indique dos
características que sean específicas de
este tipo de microorganismo [0,4].
b).- Indique la función de la estructura
señalada con la letra A [0,2], y la
composición química y la función de las
estructuras señaladas con las letras C y D
[0,6]. Cite dos ejemplos de enfermedades
producidas por este tipo de
microorganismo
a).- Un virus ................................................................................................................................... 0,2 puntos
A: glucoproteína; B: envoltura; C: cápsida; D: ácido nucleico. (0,1 punto cada una) .................... 0,4 puntos
Carecen de organización celular, no tienen metabolismo propio, deben aprovechar los recursos de la célula
hospedadora para replicarse, etc. (Sólo dos características 0,2 puntos cada una) ........... 0,4 puntos
b).- A: participa en la fijación del virus a la célula .......................................................................... 0,2 puntos
C: proteica, protege al ácido nucleico. (0,15 puntos cada una) .................................................... 0,3 puntos
D: ARN o ADN, lleva la información genética. (0,15 puntos cada una) ......................................... 0,3 puntos
Gripe, sarampión, sida, etc. ........................................................................................................... 0,2 puntos
77. 33.- ¿Qué es un virus? [0,5]. Describa el ciclo
lítico de un bacteriófago [1,5]. (2007)
Virus: forma acelular constituida básicamente por proteínas y un solo tipo
de ácido nucleico, que necesita células vivas para multiplicarse (parásito
obligado)....................................................................... 0,5 puntos
Ciclo lítico: para obtener la máxima puntuación se deben mencionar,
existencia de receptores específicos en la superficie de la bacteria a los
que se une el fago; inyección del ácido nucleico vírico por la vaina
contráctil o entrada del ácido nucleico junto con la cápsida y posterior
pérdida de la cápsida; utilización de la maquinaria biosintética de la
bacteria para producir muchas copias del ácido nucleico y de la cápsida,
así como de otros componentes víricos, si los tuviera; unión de los
componentes sintetizados, rodeándose cada molécula de ácido nucleico
vírico de la correspondiente cápsida; rotura de la célula por enzimas líticas
que permiten la salida de los nuevos fagos
formados ........................................................ 1,5 puntos
78. 65.- Suponga que existe un antibiótico, llamado “ribosomicina”, que inhibe la síntesis
de proteínas porque impide la actividad de los ribosomas 70S. Dado que las bacterias
tienen este tipo de ribosomas, ¿se podría utilizar la ribosomicina para combatir
infecciones bacterianas en los seres humanos? [0,5]. ¿Sería recomendable este
antibiótico en el caso de una infección vírica? [0,5]. Razone las respuestas. (2006)
Se debe incluir en la respuesta que los ribosomas 70S también están presentes en
las mitocondrias de las células eucarióticas. Por lo tanto, no es aconsejable la
utilización de ribosomicina ya que podría producirse la paralización de las
funciones mitocondriales ...................................................................... 0,5 puntos
La respuesta a esta pregunta debe ir en la misma dirección, abundando en el
hecho de que los virus no tienen ribosomas y, por lo tanto, aún en el caso de que
el antibiótico no afectase a las mitocondrias, no tendría ninguna utilidad frente al
virus .............................................. 0,5 puntos
79. 87.- Es muy frecuente que el 80-85% de recién nacidos de madre con
SIDA sean seropositivos al realizar la prueba tras el parto. Sin
embargo, al repetir la prueba pasados unos meses el porcentaje de
seropositivos se reduce al 20-25%. Dé una explicación razonada a este
hecho [1]. (2005)
Muchos de los recién nacidos seropositivos lo son porque tienen
anticuerpos de la madre circulando por su sistema sanguíneo. A
medida que los anticuerpos van desapareciendo, dejan de dar
positiva la prueba y sólo permanecen como seropositivos los
que verdaderamente están afectados por el virus del
SIDA ......................................................................................... 1
punto
80. 7.- En relación con la figura
adjunta, responda las siguientes
preguntas: (2008)
a).- ¿Qué proceso biológico
representa la figura? [0,3]. Indique
la composición química del
organismo señalado con la letra A
[0,3] y describa su estructura [0,4].
b).- Explique lo que sucede en 1, 2,
3 y 4 [1].
a).- Ciclo lítico de un virus (bacteriófago) ............................................................................. 0,3 puntos
Ácido nucleico (ADN) y proteínas ......................................................................................... 0,3 puntos
Para obtener la máxima puntuación se deberá describir la estructura típica de un virus complejo: cabeza y cola. Cabeza: debe quedar
clara la diferencia entre la parte proteica del virus (cápsida) y el ácido nucleico (ADN); cola: vaina contráctil para inyectar el ADN, placa
basal (fibras para fijarse a la bacteria) ................................................................................................................................ 0,4 puntos
b).- Para obtener la máxima puntuación se deben mencionar los siguientes aspectos:
1. Existencia de receptores específicos en la superficie de la bacteria a los que se une el fago (0,2 puntos). 2. Inyección del ácido
nucleico vírico por vaina contráctil (0,2 puntos). 3. Utilización de la maquinaria biosintética de la bacteria para producir muchas copias del
ácido nucleico y de la cápsida, así como de los otros componentes víricos (0,2 puntos); unión de los componentes sintetizados,
rodeándose cada molécula de ácido nucleico vírico de la correspondiente cápsida y posterior ensamblaje con la cola y la placa basal (0,2
puntos). 4. Rotura de la célula por enzimas líticas que permite la salida de los nuevos fagos formados (0,2 puntos) ..................................
1 punto
81. 33.- La imagen representa una bacteria en cuyo
interior se aprecian muchos fagos T4. Responda
razonadamente las siguientes cuestiones: (2006)
a).- Dibuje la estructura del bacteriófago T4 e
indique qué tipo de ácido nucleico tiene [0,5]. ¿Por
qué este virus parasita a un solo tipo de bacterias
y no a otros? [0,2]. Indique una causa por la que un
virus debe ser parásito [0,3].
b).- Indique qué tipo de ciclo vital está realizando el
virus [0,2]. ¿Qué fase de ese ciclo se corresponde
con la imagen? Razone la respuesta [0,3]. Describa
dicha fase [0,5].
a).- Dibujo de un virus con estructura compleja: cabeza (cápsida y ADN) (0,2 puntos) y cola (vaina y placa
basal con fibras) (0,3 puntos) ................................................................ 0,5 puntos
Porque requiere la presencia de receptores específicos a los que se puedan unir las fibras de la cola del
virus ................................................................................................................. 0,2 puntos
Incapacidad de replicar su material genético, ausencia de orgánulos, etc. ................. 0,3 puntos
b).- Ciclo lítico ............................................................................................................... 0,2 puntos
Fase de ensamblaje (maduración) de los capsómeros alrededor del ADN porque es la única etapa en la
que se pueden apreciar las partículas víricas ya formadas y preparadas para salir de la
bacteria ................................................................................................................ 0,3 puntos
Unión de los componentes sintetizados, rodeándose cada molécula de ácido nucleico vírico (ADN) de la
correspondiente cápsida y posterior ensamblaje de ésta con la cola (vaina contráctil y placa basal con
fibras de la cola) ............................................................... 0,5 puntos
82. 3.- Describa la estructura de un bacteriófago [1] y cite cinco
componentes estructurales de la célula a la que infecta [1]. (2008)
En la respuesta debe quedar clara la diferencia entre la parte proteica del virus y su ácido nucleico
(ADN). Para obtener la máxima puntuación se deberá describir la estructura típica de un virus
complejo: cabeza y cola. Cabeza: debe quedar clara la diferencia entre la parte proteica del virus
(cápsida) y el ácido nucleico (ADN); cola: vaina contráctil para inyectar el ADN, placa basal (fibras
para fijarse a la bacteria) ………………………………………………………………………………1
punto
Cápsula, pared celular, membrana plasmática, cromosoma bacteriano, ribosomas, ausencia de
orgánulos con membrana, etc. (Sólo 5 componentes, 0,2 puntos cada uno)............................ 1
punto
La desnaturalización es la pérdida de la estructura nativa de una proteína y como consecuencia la
pérdida de su funcionalidad. La renaturalización es la recuperación de la estructura nativa de la
proteína y de su funcionalidad................................................................................................0,5
puntos
83. 18.- Indique qué son los virus [0,5]. Describa el ciclo lítico de un
bacteriófago [1,2]. Explique la diferencia principal entre el ciclo lítico y
el ciclo lisogénico [0,3]. (2008)
Definición: forma acelular constituida básicamente por proteínas y un solo tipo de ácido
nucleico, que necesita células vivas para multiplicarse (parásito
obligado) ........................................ 0,5 puntos
Ciclo lítico: se debe mencionar la existencia de receptores específicos en la superficie de la
bacteria a los que se une el fago (0,25 puntos); inyección del ácido nucleico vírico por la
vaina contráctil o entrada del ácido nucleico junto con la cápsida y posterior pérdida de ésta
(0,25 puntos); utilización de la maquinaria biosintética de la bacteria para producir muchas
copias del ácido nucleico y de la cápsida, así como de otros componentes víricos, si los
tuviera (0,25 puntos); unión de los componentes sintetizados, rodeándose cada molécula de
ácido nucleico vírico de la correspondiente cápsida (0,2 puntos); rotura de la célula por
enzimas líticas que permiten la salida de los nuevos fagos formados (0,25
puntos) ............................................................................................... 1,2 puntos
Diferencia: en el ciclo lisogénico el ADN vírico se integra en el genoma celular, mientras que
en el ciclo lítico
no ......................................................................................................................... 0,3 puntos