1. T19 – LOS MICROORGANISMOS EN LA BIOSFERA.
1. Importancia de los microorganismos.
2. Los microorganismos y los ciclos
biogeoquímicos.
3. Microorganismos y salud.
4. Microorganismos y biotecnología.
5. Microorganismos y medio ambiente.

2. T19 – LOS MICROORGANISMOS EN LA BIOSFERA.
ANTECEDENTES PAU:
2002 – Junio: definición de infección, virulencia y toxina;
ejemplos de microorganismos patógenos;
2003 – Junio: importancia de bacterias en los ciclos biogeoquímicos;
2004 – Septiembre: definición de infección, virulencia y toxina;
meningitis, cólera, tétanos y sífilis, microorganismo causante y vía de contagio;
2005 – Junio: virulencia de un microorganismo patógeno, definición;
endotoxinas y exotoxinas, explicación;
2006 – Junio: importancia de las bacterias en la industria, ejemplos;
2006 – Septiembre: infección, virulencia y toxina, definición;
2008 – Junio: microorganismos patógenos, ejemplos, tipo, enfermedad que produce y vía de
contagio;
2009 – Junio: importancia de los microorganismos en la industria, ejemplos;
2009 – Septiembre: virulencia de un microorganismo patógeno, endotoxinas y exotoxinas;

3. T19 – LOS MICROORGANISMOS EN LA BIOSFERA.
1 – Importancia de los microorganismos.

4. T19 – LOS MICROORGANISMOS EN LA BIOSFERA.
2 – Los microorganismos y los ciclos biogeoquímicos.
• Los ecosistemas (de manera general) se comportan como SISTEMAS CERRADOS.

5. T19 – LOS MICROORGANISMOS EN LA BIOSFERA.
2 – Los microorganismos y los ciclos biogeoquímicos.

6. T19 – LOS MICROORGANISMOS EN LA BIOSFERA.
2 – Los microorganismos y los ciclos biogeoquímicos.

7. T19 – LOS MICROORGANISMOS EN LA BIOSFERA.
2 – Los microorganismos y los ciclos biogeoquímicos.
Ciclo del Nitrógeno
• El Nitrógeno se encuentra en la atmósfera como N2 o NH3.
• Importancia de los microorganismos en el Ciclo del Nitrógeno:
1. Fijan el N de la atmósfera (Fijación) → NH 3.
• Especies como Nostoc, Azotobacter, Clostridium o Rhizobium.
• Viven en simbiosis con plantas leguminosas (guisantes, judías,…).
2. Transforman NH3 (de la fijación o de restos orgánicos) → NO3
(Nitrificación).
1ª Etapa: oxidación de NH3 → NO2 (nitritos).
• Lo realizan bacterias nitrosificantes (Nitrosomonas).
2ª Etapa: conversión de NO2 →NO3 (nitratos).
• Lo realizan bacterias nitrificantes (Nitrobacter).
3. Convierten los NO3 → N2 que pasa de nuevo a la atmósfera
(Desnitrificación).
• Lo producen bacterias del género Pseudomonas.
• Se da en condiciones anaerobias.

8. T19 – LOS MICROORGANISMOS EN LA BIOSFERA.
2 – Los microorganismos y los ciclos biogeoquímicos.

9. T19 – LOS MICROORGANISMOS EN LA BIOSFERA.
2 – Los microorganismos y los ciclos biogeoquímicos.
Ciclo del Azufre
• Importancia de los microorganismos en el Ciclo del Azufre:
1. Oxidan el H2S (de la materia orgánica en
descomposición) a Azufre.
• Producido por bacterias del género Thiobacterium.
2. Oxidan el Azufre a Sulfatos (que pueden ser usados
por organismos fotosintéticos).
• Producido por bacterias del género Thiobacillus.
3. Reducen los Sulfatos a H2S.
• Producido por bacterias del género Desulfovibrio.
4. Debido a su actividad producen H2S que se acumula
en la atmósfera.

10. T19 – LOS MICROORGANISMOS EN LA BIOSFERA.
2 – Los microorganismos y los ciclos biogeoquímicos.

11. T19 – LOS MICROORGANISMOS EN LA BIOSFERA.
2 – Los microorganismos y los ciclos biogeoquímicos.
Ciclo del Carbono
• El Carbono en la Tierra se encuentra en: rocas
carbonatadas, combustibles fósiles y la atmósfera.
• Importancia de los microorganismos en el Ciclo del Carbono:
1. Algas y cianobacterias (en ambientes acuáticos) fijan
el CO2 (mediante fotosíntesis).
2. Bacterias y Hongos descomponedores devuelven CO2
al medio (fermentaciones o respiración anaerobia).
3. Arqueobacterias metanogénicas utilizan el CO2 para
producir CH4.
4. Arqueobacterias metanótrofas reoxidan el CH4 para
devolver CO2.

12. T19 – LOS MICROORGANISMOS EN LA BIOSFERA.
2 – Los microorganismos y los ciclos biogeoquímicos.

13. T19 – LOS MICROORGANISMOS EN LA BIOSFERA.
2 – Los microorganismos y los ciclos biogeoquímicos.
Ciclo del Fósforo
• Importancia de los microorganismos en el Ciclo del Fósforo:
1. Producen fosfatos (a partir de orina, heces, tejidos animales y plantas)
que son utilizados por plantas → animales (para construir ATP o ácidos
nucleicos).

14. T19 – LOS MICROORGANISMOS EN LA BIOSFERA.
3 – Microorganismos y salud.
Capacidad del microorganismo de
producir en el huésped los
cambios fisiológicos o anatómicos
de la enfermedad.

15. T19 – LOS MICROORGANISMOS EN LA BIOSFERA.
3 – Microorganismos y salud.
Toxinas
• Son sustancias (proteasas, nucleasas, lipasas) producidas por algunos
microorganismos que dañan y desorganizan los tejidos del huésped.
• Pueden ser:
• EXOTOXINAS:
• Proteínas solubles liberadas por bacterias Gram +.
• Son sensibles al calor, muy tóxicas y no producen fiebre.
• Inducen a la producción de anticuerpos en el huésped.
• ENDOTOXINAS:
• Componentes lipídicos de la membrana externa de bacterias
Gram -.
• Producen fiebre, no se destruyen por calor, baja toxicidad.
• No inducen a la producción de anticuerpos en el huésped.

16. T19 – LOS MICROORGANISMOS EN LA BIOSFERA.
3 – Microorganismos y salud.
Epidemiología. Conceptos fundamentales.
• Prevalencia: Proporción de una población que padecen una enfermedad
concreta en un momento dado.
• Epidemia: Una enfermedad que ocurre al mismo tiempo en un número
alto de individuos de una región.
• Pandemia: Epidemia ampliamente distribuida de forma casi simultánea.
• Endémica: Enfermedad de presencia contínua en una población pero con
poca incidencia.
• Casos esporádicos: Casos individuales de una enfermedad sin relación
entre ellos y en zonas geográficamente separadas.
• Brote: Cuando en un corto periodo de tiempo aparecen cierto número de
casos cuando anteriormente eran esporádicos.
• Infección subclínica: Enfermedad de determinados individuos
asintomática o con síntomas leves.
• Portadores: Individuos que tienen infección subclínica y pueden
transportar y diseminar activamente el agente infeccioso.

17. T19 – LOS MICROORGANISMOS EN LA BIOSFERA.
3 – Microorganismos y salud.
Epidemiología. INFECCIONES VÍRICAS.
• Casi todos los virus animales tienen representantes patógenos en los humanos.
• Son agentes patógenos cambiantes debido a la elevada tasa de mutación.
• Se alojan principalmente en las mucosas.
• Se combaten con antivirales, vacunas e interferón (proteína producida
naturalmente por el sistema inmunológico como respuesta a agentes externos);
los antibióticos son inoperantes.
GRIPE: Se transmite por el aire y se instala en las membranas respiratorias.
Raramente accede al pulmón.
POLIOMELITIS: Se contagia por alimentos contaminados por residuos fecales.
Infecta primero al intestino, pero después pasa al sistema nervioso, provocando la
parálisis y pérdida de masa muscular de las piernas. Existe vacuna desde los años
sesenta.
SARAMPIÓN: La infección comienza en las vías respiratorias, pero después se
extiende por todo el organismo. Existe vacuna.

18. T19 – LOS MICROORGANISMOS EN LA BIOSFERA.
3 – Microorganismos y salud.
HEPATITIS: Existen cinco tipos de hepatitis víricas, de la A a la E. Las
hepatitis B y C se contagian por contacto sexual, por vía sanguínea y por
la leche materna. Son muy graves. Las hepatitis A y E se adquieren por
ingestión de alimentos contaminados con el virus, y son más leves.
RABIA: Se contagia por la mordedura de perros, roedores o murciélagos.
Provoca la muerte.
VARICELA: Se desarrolla en el tracto respiratorio y los ganglios linfáticos,
pero su desarrollo es leve. El virus puede permanecer en el individuo de
modo latente, cuando se reactiva produce lesiones muy dolorosas.

19. T19 – LOS MICROORGANISMOS EN LA BIOSFERA.
3 – Microorganismos y salud.
Epidemiología. INFECCIONES BACTERIANAS.
• Son causadas, generalmente, por las toxinas segregadas por las
bacterias, lo que permita la fabricación de vacunas contra algunas de
ellas.
• La mayoría de las bacterias patógenas son sensibles a los antibióticos.
PESTE BUBÓNICA: Pasterella pestis. Se transmite al ser humano por la
picadura de pulgas, y se aloja en los ganglios linfáticos, provocando su
inflamación (bubones).
CÓLERA: Vibrio cholerae. Se transmite a través del agua contaminada.
Libera una toxina en el intestino que provoca diarreas que causan
deshidratación y muerte.
TUBERCULOSIS: Mycobacterium tuberculosis. Se propaga por el aire y
coloniza las vías respiratorias, destruyendo los pulmones. Es el llamado
bacilo de Koch.

20. T19 – LOS MICROORGANISMOS EN LA BIOSFERA.
3 – Microorganismos y salud.
MENINGITIS: Neisseria meningitidis. Se transmite por el aire. Es
asintomática hasta que llega a la sangre y al sistema nervioso,
instalándose en las meninges. Es mortal y no tiene tratamiento.
TÉTANOS: Clostridium tetanis. Reside en el suelo, por lo que suele entrar
en el organismo a través de heridas. La exotoxina que produce afecta al
sistema nervioso, bloqueando el impulso nervioso de forma irreversible.
SALMONELOSIS: Salmonella sp.. Se contrae por la ingestión de alimentos
contaminados. Los pacientes infectados pueden convertirse a su vez en
fuente de contaminación, mediante la manipulación de alimentos.

21. T19 – LOS MICROORGANISMOS EN LA BIOSFERA.
3 – Microorganismos y salud.
Epidemiología. INFECCIONES PARASITARIAS.
• No hay muchos protozoos que sean parásitos del ser humano, pero algunos de
ellos provocan enfermedades muy graves.
• Se tratan con quimioterapia.
MALARIA O PALUDISMO: Esporozoos del género Plasmodium. Transmitidos por
la picadura de la hembra del mosquito Anopheles. Endémica de países tropicales.
TOXOPLASMOSIS: Esporozoo Toxoplasma gondii. Se adquiere por ingestión de
alimentos contaminados con este parásito. No produce lesiones, pero resulta
peligroso para el feto.
ENFERMEDAD DEL SUEÑO: Flagelados Tripanosoma gambiensi, T. rhodosiense y T
brucei.. Se transmite por las picaduras de la mosca tse-tse, siendo el ser humano
el principal reservorio de esta enfermedad.
DISENTERÍA AMEBIANA: Sarcodino Entamoeba histolytica. Causada por quistes
del protozoo en agua o alimentos contaminados con heces.

22. T19 – LOS MICROORGANISMOS EN LA BIOSFERA.
4 – Microorganismos y biotecnología.
Biotecnología.
• Uso de los microorganismos u otras células para beneficio humano.
(producción de alimentos, obtención de vacunas y antibióticos, control de plagas).
• Se utilizan microorganismos:
• De crecimiento rápido.
• Que puedan ser cultivados a gran escala.
• Que produzcan una sustancia aprovechable en cantidad apreciable y en el
menor tiempo posible.
INDUSTRIA
ALIMENTARIA
INDUSTRIA
FARMACÉUTICA
INGENIERÍA
GENÉTICA
MICROBIANA

23. T19 – LOS MICROORGANISMOS EN LA BIOSFERA.
4 – Microorganismos y biotecnología.
INDUSTRIA
ALIMENTARIA
• VINAGRE:
• Fermentación ácido acética sobre el vino y la cerveza.
• Las bacterias transforman el alcohol en ácido acético.
• Gluconobacter, Acetobacter.
• VINO:
• Fermentación alcohólica sobre azúcares de las uvas.
• Saccharomyces cerevisiae (levaduras).
• CERVEZA:
• A partir del almidón de la cebada, arroz o maíz.
• El almidón tiene que hidrolizarse para obtener maltosa y glucosa.
• La fermentación la realizan las levaduras (S. cerevisiae).

24. T19 – LOS MICROORGANISMOS EN LA BIOSFERA.
4 – Microorganismos y biotecnología.
• PAN:
• Fermentación alcohólica de S. cerevisae.
• El CO2 producido queda retenido formando la miga de pan.
• El alcohol etílico se volatiliza.
• PRODUCTOS LÁCTEOS:
• Fermentación láctica de la lactosa de la leche → ácido láctico.
• Streptococcus, Leuconostoc.
• QUESO: fermentación de bacterias y hongos (Penicillium) de la cuajada.
• MANTEQUILLA: fermentación de Streptococcus que agria la leche
produciendo nata.
• YOGUR: fermentación láctica de Lactobacillus bulgaricus y Streptococcus
termophilus.

25. T19 – LOS MICROORGANISMOS EN LA BIOSFERA.
4 – Microorganismos y biotecnología.
INDUSTRIA
FARMACÉUTICA
• ANTIBIÓTICOS:
• Son compuestos químicos antimicrobianos sintetizados por hongos y bacterias
• PENICILINA:
• Descubierta en 1929 por A. Fleming.
• Efectiva contra bacterias Gram +.
• ESTREPTOMICINA:
•Efectiva contra bacterias Gram +, Gram – y Mycobacterium tuberculosis.
(Antibiótico de amplio espectro).
• TETRACICLINAS:
• Mayor espectro de actuación.
• ENZIMAS:
• Interesan en la industria alimentaria, farmacéutica y textil.
• PROTEASAS: se utilizan en detergentes bioactivos.
• AMILASAS y GLUCOAMILASAS: obtención de edulcorantes y fármacos anticancerosos.

26. T19 – LOS MICROORGANISMOS EN LA BIOSFERA.
4 – Microorganismos y biotecnología.
INGENIERÍA
GENÉTICA
MICROBIANA
• Consiste en la introducción
de un gen (que produce una
molécula de interés) en el
genoma de una bacteria a
través de sus plásmidos.
• Las bacterias con estos
fragmentos extra de ADN se
reproducen y clonan el gen
recibido.
USOS: obtención de fármacos,
vacunas, hormonas, proteínas,
vitaminas, plaguicidas.

27. T19 – LOS MICROORGANISMOS EN LA BIOSFERA.
5 – Microorganismos y medio ambiente.
• BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL: procesos mediados por microorganismos cuyo
objetivo es la conservación y protección del medio ambiente.