Generalidades en microbiologia

1. Microbiología veterinaria
Introducción y Generalidades

2. Concepto
 Estudio de microorganismos: bacterias
hongos y virus . Estructura, nutrición,
genética, reproducción clasificación y
taxonomía con el propósito de conocer
sus bondades y patogenecidad y así
proponer alternativas de tratamiento y
control de enfermedades bacterianas ,
micoticas y víricas que conduzcan a la
profilaxis y prevencion de enfermedades

3. HISTORIA DE LA MICROBIOLOGIA
 Primer periodo : desde la antigüedad
hasta los primeros microscopistas.
 Segundo periodo: Lenta acumulación de
observaciones, l675 hasta la mitad del
siglo XIX), descubrimiento de los
microorganismos por Leeuwenhoek .
 Tercer periodo:Cultivo de Microorganismos
hasta finales del siglo XIX , donde las
figuras de Pasteur y Koch cristalizan a la
Microbiología como ciencia experimental
bien asentada.

4.  Cuarto periodo (Principios del siglo XX
hasta nuestros días) en el que los
microorganismos se estudian en toda su
complejidad fisiológica, bioquímica,
genética, ecológica, etc.,
 Crecimiento de la Microbiología,
surgimiento de disciplinas microbiológicas
especializadas (Virología, Inmunología,
etc), y la estrecha imbricación de las
ciencias microbiológicas en el marco
general de las Ciencia

5. Antonie van Leeuwenhoek
Descubrió los
microorganismos
en tejidos,
(1632-1723),
Comerciante Holandés

6.  Fabricó unos cuatrocientos microscopios
simples.
 Llegó a obtener aumentos de casi 300
diámetros.
 En 1675 descubrió que en una gota de
agua de estanque pululaba una
asombrosa variedad de pequeñas
criaturas a las que denominó
“animáculos”.
 En 1683 descubre las bacterias,
por lo que se considera el “Padre de
la Microbiología”.

7. Microscopio simple y compuesto
Microscopio simple
de Leeuwenhoeck
Microscopio compuesto de
Robert Hooke

8.  Robert Hooke (1635-1703) usando
microscopios compuestos, describió los
hongos filamentosos (1667)
 En 1877 John Tyndall (1820-1893) aplicó su
sistema de esterilización por calentamiento
discontinuo ( tindalización)
 Ferdinand Cohn descubrió las esporas
bacterianas.
 Pasteaur en 1857 demostró que los
agentes de la fermentación láctica eran
microorganismos.
 Gracias a la fermentación butírica, Pasteur
descubrió la presencia de
microorganismos que se desarrollaban
en ausencia de oxígeno, (aerobiosis y

9.  Los primeros cultivos puros fueron
obtenidos por el micólogo Brefeld,
quien logró aislar esporas de hongos y
cultivarlas sobre medios sólidos a base
de gelatina.
 Por su menor tamaño, este método se
hacía inviable para las bacterias.
 Método basado en diluciones: Lister, en
1878 realizó diluciones secuenciales de
cultivos mixtos, hasta lograr muestras
en las que existía una sola célula.

10. Robert Koch
• Koch empleó rodajas de papa como sustrato
sólido nutritivo sobre el que se podían desarrollar
colonias macroscópicas .
• (1881) Loeffler añadió gelatina y compactó el típico
caldo de cultivo a base de carne.
• En1882 Walter Hesse introdujo el agar-agar
(polisacárido extraído de algas rojas) como nuevo
agente solidificante.
• En 1887 Petri,ayudante de Koch, utilizó las de
placas de cristal planas, que se conoce como Placas
de Petri.

11.  Abbé en 1878 desarrolló el objetivo de
inmersión en aceite
 1875 Carl Weigert tiñó bacterias con
pirocarmín.
 (Koch, 1877) El azul de metileno,
fuchsina, y el cristal violeta.
 En 1882-1883 Ziehl y Neelsen desarrollan su
método de ácido-alcohol resistencia para teñir
Mycobacterium tuberculosis.
 En 1884 el patólogo danés Christian Gram
establece una tinción de contraste que
permite distinguir dos tipos bacterianos Gram
+ y Gram –

12.  En 1890 Loeffler logra visualizar flagelos
bacterianos por medio de su técnica de
impregnación argéntica.
 En 1840 Henle, planteó la teoría de que las
enfermedades infecciosas están causadas por
seres vivos invisibles.
 Pasteur en 1869 identificó al protozoo
Nosema bombycis como el responsable de
epidemia.
 C. Davaine, entre 1863 y 1868, encontró que
en la sangre de vacas afectadas aparecían
grandes cantidades de microorganismos a los
que llamó bacteridios.

13. Frasco con "cuello de cisne" de
Pasteur, con el que refutó las ideas
sobre la generación espontánea

14. EL SIGLO DE PASTEUR
- Época de brillantes personajes como Volta, Tyndall,
Cuvier y Darwin
- La ciencia biológica y química permanecía sumamente
vinculada al quehacer médico o a la búsqueda de los
secretos del universo.

15. PASTEUR
PRIMEROS AÑOS
- Nace el 27 de Diciembre de
1882 en Francia.
- Su padre un ex soldado de
Napoleón, que tenía preferencia
por la educación para sus hijos.
- Es enviado a Paris por
insistencia de su profesor
Romanet

16. PASTEUR
PRIMEROS AÑOS
- En 1840 obtiene su bachillerato
y al año siguiente es profesor
auxiliar (primer trabajo).
- Durante su estancia en Paris
acude maravillado a las clases de
Jean Baptiste Dumas en la
Sorbona.
- En 1846 empieza a trabajar en
el laboratorio de Antoine Balard

17. PASTEUR
LOS CRISTALES
En 1847 Pasteur
obtiene su
doctorado en
Química y al año
siguiente trabaja en
la Universidad de
Estrasburgo.
-

18. PASTEUR
LOS CRISTALES
- Pasteur analizó los
cristales de Tartrato y
Paratartrato al microscopio.
- Consiguió preparar
muestras de acuerdo a sus
características prediciendo
su capacidad de rotar la luz
polarizada
Posteriormente observó que un hongo degradaba el
tartrato pero solamente su forma D

19. PASTEUR
LA FERMENTACIÓN
- Inicialmente el proceso de la fermentación era descrito
como un evento meramente químico por Lavoisier y
Berzelius.
- En 1835 De la Tour había descrito levaduras en algunos
fermentos.
- Schwann agregó arsénico al fermento y el proceso cesó.
- Von Liebig propone que al morir la levadura libera
sustancias albuminoides que al vibrar transforman la glucosa
en etanol y dióxido de carbono.

20. PASTEUR
LA FERMENTACIÓN
- Pasteur inició procesos de
cultivos de levadura a diferentes
temperaturas , pH y nutrientes.
- Encontró en la fermentación
butírica la presencia de seres
anaerobios y probó como el paso
de una corriente de aire retrasa o
evita la fermentación.
- Acuña el término Aerobio y
Anaerobio.

21. PASTEUR
LA FERMENTACIÓN
- El vinagre se producía siempre con un inóculo anterior
tanto en Francia como en Alemania.
- Pasteur propone que le proceso se debe a la Mycoderma
aceti
- Demuestra que es posible obntener el ácido acético con
dicho microorganismo en una solución con alcohol, sales y
amoniaco.
- Al analizar los toneles de producción confirma su
hipótesis, la viruta estaba contaminada, al calentarla cesaba
la fermentación.
- Pudo a partir de ese momento seleccionar cepas de

22. PASTEUR
LA FERMENTACIÓN
- Se sabía que el vino añejo tenía un buen sabor pero con el
tiempo esto era perjudicial.
- Pasteur sabía que el oxigeno era un arma de doble filo.
- Logra encontrar la correlación entre la forma de la
levadura y el estado del proceso de fermentación.
- Asimismo previene de la contaminación por otros
microorganismos.

23. PASTEUR
LA FERMENTACIÓN
- En 1871 visita Inglaterra y con su microscopio logra
predecir el final del proceso de fabricación de la
cerveza.
- Analiza los barriles de cerveza malograda sin
encontrar inicialmente las bacterias causantes del mal
sabor.
- Utiliza hipofosfito, bisulfito para eliminar
microorganismos.

24. PASTEUR
LA FERMENTACIÓN
- De regreso a París propone el uso del calor (55°C) para
mejorar la conservación del vino.
- Prueba su método en una planta experimental bajo la
supervisión de químicos y catadores

25. PASTEUR
POLÉMICA DE LA GENERACIÓN ESPONTÁNEA
- La pugna entre la generación espontánea y la biogénesis
permanecía latente en el debate entre los experimentos de
Spallanzani y Needham
- Schwann (1837) pasó aire por potasa cáustica o lo calentaba
y no crecía nada en el matraz.
- Experimentos semejantes realizó Von Dusen con aire
arrastrado por ácido sulfúrico o filtrado por un algodón

26. PASTEUR
POLÉMICA DE LA GENERACIÓN ESPONTÁNEA
- Pasteur ingresa al debate, observando que la
esterilización es mejor en un medio ácido detectó bacterias
en tapones de algodón

27. PASTEUR
POLÉMICA DE LA GENERACIÓN ESPONTÁNEA
- Su célebre experimento con el matraz de cuello de cisne
es impulsado por Balard

28. PASTEUR
POLÉMICA DE LA GENERACIÓN ESPONTÁNEA
- Hervia y sellaba matraces para luego repetir el
experimento en diferentes lugares y analizar la
contaminación. Comprobó que existía un aire estéril en
algunos lugares.
- En 1872 el experimento de Bastian de cultivos en orina
lleva a Pasteur a idear un método de esterilización al calor
húmedo (Pasteurización)
- Luego recibe el apoyo del inglés Tyndall que había
conseguido aislar un aire ópticamente vacío. Surge un
nuevo método la tyndalización.

29. PASTEUR
LOS GUSANOS DE SEDA
- La infección que provocaba
manchas oscuras y la muerte
de los gusanos se había
extendido por casi todo el
mundo.
- Solamente el análisis
minucioso de Pasteur le
permitió predecir lo resultados
de cada puesta de huevos.

30. PASTEUR
TEORÍA MICROBIANA DE LA ENFERMEDAD
- Trabajos pioneros de
Lister, Nightingale y
Koch.
- Demuestra Pasteur que
las enfermedades
puerperales eran un
error por falta de
limpieza

31. PASTEUR
TEORÍA MICROBIANA DE LA ENFERMEDAD
- La rabia es su primer gran desafío al poder aislarla.
- Sin embargo consigue cultivar al causante en tejido
nervioso de perros (in vivo)
- Encuentra resistencia contra el cólera en gallina
expuestas a la enfermedad
- Atenúa cultivos de carbunco a altas temperaturas y de
rabia por monos

32. PASTEUR
TEORÍA MICROBIANA DE LA ENFERMEDAD
- Los frascos de Roux inspiran
a Pasteur.
- El filtro de potasa atenúa al
factor de la rabia.
Inicia inoculaciones en perros

33. PASTEUR
TEORÍA MICROBIANA DE LA ENFERMEDAD
- A pesar de numerosos debates
inicia la vacunación de seres
humanos
- En 1886 habían 2490 vacunados en
Francia
- Luego utilizaría con éxito vacunas
contra el Carbunco y la erisipela del
cerdo

34. “Permítanme darles un consejo que siempre he intentado
seguir en mi propio trabajo: el permanecer el mayor tiempo
posible con el mismo tema. Creo que el secreto del éxito es
el esfuerzo prolongado. Mediante la perseverancia en un
tema de investigación se llega a obtener lo que me inclino a
llamar el instinto de la verdad

35. Pilares de la Microbiologia
Medica
Luis Pasteur y Robert Koch

36. Iluminación del microscopio, fruto de la colaboración entre
Koch y Abbe

37. Objetivo de inmersión, fruto de la colaboración
entre Koch y la Industria óptica Carl Zeiss

38. Ilya Ilich Mechnikov

39.  El zoólogo ruso Ilya Ilich Mechnikov (1845-
1916), había realizado observaciones sobre la
fagocitosis en estrellas de mar y pulgas de agua,
 En 1883, su “Teoría de los fagocitos”, tras
estudiar fenómenos de englobamiento de
partículas extrañas por los leucocitos de conejo
y de humanos.
 Informó que existían fenómenos de eliminación
de agentes patógenos por medio de “células
devoradoras” (fagocitos) que actuaban en
animales vacunados contra el carbunco, y
explicó la inmunización como una “habituación”
del huésped a la fagocitosis.

40. HITOS EN LA HISTORIA DE LA MICROBIOLOGIA
 1908 Paul Ehrlich Bala magica .
Quimioterapia
 1919 J. Bordet . Inmunidad
 1929 A. Fleming. Penicilina
 1944 O. Avery ADN material
genético de transformación.
 1953 J.Watson y Crick Estructura ADN
 1966 F. Rous Virus y cancer
 1969 M. Delbruck Patogenesis viral

41.  1975. G. Kholer
Anticuerpos monolonales
 1986. E. Ruska
Microscopio electronico
 1993. k. Mullis
Reaccion en cadena de Polomerasa.
 1996. P Doherty
Infeccion viral
 1997. S. prusiner Teoría del Prion

42. ESTRUCTURA Y FUNCION DE LA
CÉLULA BACTERIANA
 Termino bacteria.
 Latin Bacterium= bastón

44. Célula Procariotica

45. Eukaryotic cell Prokaryotic cell
Gram +
Gram -
Cell wall
Cell (inner) membrane Outer membrane
Ribosomes
Rough endoplasmic
reticulum
Mitochondria
Granule
(e.g. animal)
Cell wall
Nucleoid
Nucleus
Cell membrane
Capsule
Cytoplasm
Flagellum
Pili

46. DIFERENCIAS PROCARIOTAS EUCARIOTAS
PROPIEDAD PROCARIOTA EUCARIOTA
NUCLEO Sin membrana nuclear Con membrana nuclear
Pared celular Peptidpglucano quitina
Mitocondrias no si
Esteroles No ( excepto micoplasma) si
Citoplasma No diferenciado citoesqueletico
Inclusiones Celulares varios Reticulo, Ap. de golgi,
mitocondrias, lisosomas,
división Fisión binaria Mitosis, meiosis
Endosporas Si No
tamaño 0.5-10 micrometros > 10 micrometros
cromosomas varios Uno o dos

47. Futuro de la microbiología
 Se perfila una dirección hacia la citología,
genética, Bioquímica a nivel molecular.
 Las bacterias son capaces de sintetizar
proteínas
 Aumenta la fertilidad del suelo
 Biorremediacion: degradación de
sustancias toxicas.
 Exobiologia Estudio de vida extraterrestre.

48.  Antibioticos y resistencia microbiana
 Perfeccionamiento sobre genética
microbiana.
 Se introdujo en E coli K-12 el gen
productor de insulina y producción
industrial.
 Producción industrial por técnicas de ADN
recombinante
 Utilización en probioticos .

49. FORMA AGRUPAMIENTO
Y
TAMAÑO DE LAS
BACTERIAS

50. Tamaño: Invisibles al ojo humano, se miden en
μm que equivale a 10mm-3, varían dependiendo
de las especies entre menos de 1 μm y 250 μm,
siendo lo más habitual entre 1 y 10 μm.
• En las células bacterianas la relación
superficie- volumen celular es muy alta lo que
permite la entrada de muchos nutrientes para
alimentar a un pequeño volumen con una alta
actividad metabólica.

51.  Muy Pequeñas ( 0.3 us): Micoplasmas,
Rickettsias y Chlamydias.
 Pequeñas: Brucella, Pasteurella,
Haemophilus
 Medianas ( 1.1- 1.5 us) : E. coli, Proteus,
Pseudomonas
 Grandes ( 50 us- 0.5 mm) : Spirochaetas,
Bacillus , Clostridium

52.  La forma de una bacteria esta
determinada por la rigidez y composición
de su pared celular.
 Las bacterias poseen una de las tres
formas fundamentales: esférica, cilíndrica
o espiral.

53. comparación entre el tamaño de una bacteria típica como Escherichia
coli (0.5 x 2 m) y el de una célula eucariota).

54. FORMA

57. PARED CELULAR
ESTRUCTURA DEL PEPTIDOGLICANO
 Macromolécula que rodea a bacterias
proporcionando resistencia mecánica y
confiriendo la forma.
 Formada por un polímero complejo:
mureína, mucopeptido, mucocomplejo de
Park, o péptidoglucano que recubre
completamente la célula.
 Formado por cadenas glucosídicas en que
se repite una unidad elemental de N-
cetilglucosamina

59.  unida por un enlace glicosídico β1→4 a
ácido N-acetil-murámico.
 Las unidades elementales están entre sí
mediante enlaces glicosídicos β1→4.
 Las cadenas glucosídicas están
orientadas de forma paralela y están
unidas entre sí mediante puentes
peptídicos formados por cadenas de
aminoácidos que están unidos al resto de
ácido N-acetilmurámico

63. Síntesis de peptidoglucano

64. Membrana externa de Lipopolisacáridos y
Proteínas (LPS)

65. Ácidos teicoicos presente en las gram +

66. Membrana bacteriana
Formada por una bicapa lipídica.
fosfolípidos y no se encuentran esteroles
(salvo en el caso de los micoplasmas).Esto
diferencia claramente las membranas
bacterianas de las de células eucarióticas
que sí tienen esteroles en sus membranas
 • FUNCIONES DE LA MEMBRANA INTERNA
 1.- Barrera de permeabilidad selectiva
 2.- Soporte ordenado de sistemas
enzimáticos

67. Membrana Citoplasmatica

68.  Mesosomas: Invaginaciones de membrana
tipo vesicular o concéntrico, intervienen en
la división y formación de la pared celular
y en replicación del ADN. Sintetiza
exoenzimas del tipo b-lactamasas.
 Citoplasma Bacteriano: Solución acuosa de
sales, 70% agua, CH, aa, vit,coenzimas
Contiene: Mesosomas, genoma
bacteriano,ribosomas, inclusiones
citoplasmaticas, sin mitocondrias ni
cloroplastos


69.  Ribosomas: Síntesis proteica, son mas
pequeñas que las eucariotas. Existen entre
500 a 50,000 de acuerdo al crecimiento
celular. Se conectan por una larga
molecula de ARNm de nominados
Polirribosomas o Polisomas
 Inclusiones Bacterianas:
o Gránulos de Polisacaridos: Glucógeno,
almidón.Ejm: Bacillus, Salmonella, E.coli
o Inclusiones lipidicas:Acido poli-beta-
hidroxibutirato Ejm:
Mycobacterium,Bacillus, Spirillum

70.  Gránulos de Cianoficina: Polipeptidos con
arginina y acido aspartico Ejm:
cianobacterias.
 Carboxisomas: Enzima ribulosa 1,5
difosfatocarboxilasa necesario para
bacterias utilizan CO2 como unica fuente
de carbono Ejm: Cianobacterias, Bact.
Nitrificantes, y de azufre.
 Gránulos Metacromaticos: Polifosfato
inorgánico en bacterias ricas en fosfatos.
 Metacromasia=Se tiñe diferente al
colorante

71.  Gránulos de Azufre: Oxidan Sulfuro a
sulfato, almacenan azufre Ejm: Bacterias
anaerobias.
 Magnetosomas: Partículas de magnetita,
hierro convierten la célula en un dipolo
magnético.
 Vacuola de Gas: flotan en el agua Ejm:
fotógrafas, halobacterias y clostridium
 Genoma Bacteriano: Material genético,
ADN, genóforo,cromosoma etc.

72. CÁPSULA
Dispuesto de modo compacto alrededor de
la superficie celular formados por
polisacaridos forma el antígeno K.
antifagocitario
SLIME: Capa mucosa, sustancia laxa
alrededor de la célula . Factor de adherencia

73. Estructura de un flagelo de una bacteria Gram-negativa

74. Esquema de los flagelos periplásmicos de las espiroquetas

75. PILIS Y FIMBRIAS
 Fimbrias: bastante cortas y numerosas
hasta 1000 por célula. Es hereditaria
favorece la adherencia, inicia la infección (
adhesinas)
 Pilis: Apéndices celulares de 1 a 10,
intervienen en la conjugación bacteriana,
se comportan como adhesinas, inducen
síntesis de anticuerpos Ejm. Dichelobacter
nodosus

76. Micrografía electrónica que muestra las partes principales de una endospora

78. Salida de la nueva célula vegetativa al final de la germinación.
Observar la rotura de las cubiertas