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los microorganismos

microorganismos

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Los microorganismos
ÍNDICE
1. Los microorganismos en todos los dominios
2. Los virus
2.1 Origen de los virus
2.2 Estructura de los virus
2.3 Ciclo de los virus
3. Las bacterias
3.1 Estructura externa
3.2 Estructuras citoplasmáticas
3.3 Flagelos y pelos
4. Tipos de nutrición y relación en las bacterias
4.1 Nutrición en las bacterias
4.2 Relación en las bacterias
5. La reproducción en las bacterias
5.1 Conjugación
5.2 Transducción
5.3 Transformación
6. Clasificación de las bacterias
6.1 Bacterias púrpuras y verdes
6.2 Cianobacterias
6.3 Bacterias nitrificantes
6.4 Bacterias fijadoras de nitrógeno
6.5 Bacterias entéricas
6.6 Espiroquetas
6.7 Bacterias del ácido láctico
6.8 Micoplasmas
7. Las arqueobacterias
1. Los microorganismos
Son seres vivos de tamaño microscópico, para observarlos es necesario utilizar el
microscopio óptico o electrónico. Pueden ser unicelulares o pluricelulares, autótrofos o
heterótrofos, y los hay también procariotas, que carecen de núcleo, o eucariotas, que
presentan núcleo. Además de ser muy pequeños, cada célula microbiana puede, por sí
misma, realizar funciones vitales, como procesos metabólicos, crecer, relacionarse y
reproducirse.
Clasificación de los microorganismos
El dominio Bacteria y el Archaea están constituidos por organismos procariotas: el
dominio Bacteria comprende a las eubacterias, y el dominio Archaea, a las
arqueobacterias.
El dominio Eukarya contiene organismos eucariotas, dentro de los cuales se
encuentran microorganismos como las algas microscópicas y los protozoos, que
pertenecen al reino de los Protoctistas, y los hongos microscópicos, que se incluyen
dentro del reino de los Hongos.
2. Los virus
Los virus carecen de la mayoría de las estructuras y funciones de las células; no tienen
metabolismo y solo pueden reproducirse dentro de otras células, por lo que no se
consideran organismos vivos. Se les conoce también como agentes infecciosos
acelulares. Presentan dos fases:
• Fase extracelular. Se encuentran fuera de las células. Son totalmente inertes,
ya que no tienen enzimas para desarrollar su propio metabolismo. A los virus, en
esta fase, se les denomina viriones.
• Fase intracelular. Se encuentran adheridos a la superficie de células,
procariotas o eucariotas, en las que introducen su genoma e inician el proceso
de replicación. Los virus podrán reproducirse utilizando el sistema enzimático y
la materia molecular de la propia célula hospedadora.
Según el hospedador al que parasiten, los virus se clasifican en virus bacterianos,
virus vegetales y virus animales. Existen otros criterios de clasificación, como el tipo
de material genético que contienen, la forma de la cápsula proteica o la presencia o no
de cubierta membranosa.
No todos virus provocan enfermedades; muchos de ellos se reproducen sin causar
daño alguno al organismo infectado.
2.1 Origen de los virus
• Teoría de la regresión celular. Sostiene que los virus podrían haber sido
células muy pequeñas que parasitaban otras células y que, como resultado de su
profunda adaptación al parasitismo, perdieron las estructuras celulares y los
genes que les permitían vivir fuera de las células hospedadoras.
• Teoría de la coevolución. Los virus habrían surgido de la asociación de
proteínas y ácidos nucleicos, al tiempo que aparecieron las primeras células en
la Tierra, de las que dependían para reproducirse.
• Teoría del origen molecular-celular. Los virus procederían de fragmentos de
ADN o ARN que escaparon del genoma de otras células y adquirieron la
capacidad de autorreplicarse.
2.2 Estructura de los virus
Los virus están formados por un genoma vírico y una cápsida. Algunos pueden
presentar una cubierta membranosa.
• El genomas vírico se compone de una o diversas moléculas de ácido nucleico,
ADN o ARN, pero nunca de los dos simultáneamente. El ácido nucleico de los dos
virus puede ser lineal o circular, mono o bicatenario.
• La cápsida es la cubierta de naturaleza proteica que envuelve el genoma vírico.
Su principal función es proteger el ácido nucleico y, en los virus que no tienen
cubierta membranosa, es capaz de reconocer los receptores de membrana de
las células a las que parasita el virus. El conjunto del genoma vírico y la cápsida
se denomina nucleocápsida.
La cápsida está formada por unidades de proteínas globulares denominadas
capsómeros, que se disponen de una manera regular y simétrica.
Tipos de cápsidas
Cápsida helicoidal: es una cápsida alargada que está formada por capsómeros
idénticos dispuestos helicoidalmente, formando una estructura tubular hueca en cuyo
interior se sitúa el ácido nucleico, que es una cadena de ADN o ARN enrrollada en
espiral.
Cápsida icosaédrica: es una estructura poliédrica con 20 caras triangulares, 12
vértices y 30 aristas. Está formada por la unión de capsómeros de dos tipos: hexones
y pentones.
Cápsida compleja: se compone de dos partes; la cabeza, de tipo icosaédrico, que
contiene el ácido nucléico, y la cola, adaptada para la inyección del ácido nucleico en el
interior de las bacterias. En la base de la cola hay una placa basal que posee espinas y
a la que se unen fibras caudales. La placa basal, las espinas y las fibras están
formadas por proteínas.
• La cubierta membranosa es una envoltura que rodea a la nucleocápsida. Se
compone de una doble capa lipídica, procedente de las células hospedadoras
parasitadas, y de glucoproteínas incluidas en ella.
Las glucoproteínas tiene la función de detectar la futura célula hospedadora e inducir
en ella la penetración del virión mediante fagocitosis.
Los virus con envoltura membranosa son más patógenos que los que no la tienen.
Algunos ejemplos de virus con cubierta membranosa son el de la rabia, la viruela, la
hepatitis, la gripe o el sida.
2.3 Ciclo de los virus
Los virus carecen de funciones de nutrición al no requerir energía para desarrollar
ninguna actividad, ni materia para crecer y también de funciones de relación.
Presentan mecanismos que les permiten reproducirse dentro de las células
hospedadoras, obteniendo de ellas la energía y la materia necesarias para sintetizar
nuevos capsómeros y ácidos nucleicos. Existen dos tipos de ciclos vitales:
Ciclo lítico
1. Fase de fijación. Los bacteriófagos se fijan a las células hospedadoras
mediante enlaces químicos a través de las puntas de las fibras caudales y
después, de forma mecánica clavando las espinas basales en la pared de la
bacteria.
2. Fase de penetración. El bacteriófago perfora la pared celular de la bacteria
mediante enzimas lisozimas situadas en su placa basal. Luego contrae la vaina de
la cola e introduce su ADN a través del orificio practicado, con lo que el genoma
vírico pasa al citoplasma bacteriano.
3. Fase de eclipse. Se observan virus en el interior de la bacteria, pero es cuando
hay una mayor actividad metabólica, inducida por el ADN del virus.
4. Fase de ensamblaje. Los capsómeros recién formados se reúnen formando
cápsidas, mientras que las nuevas moléculas de ADN vírico se pliegan y penetran
en ellas.
5. Fase de liberación. En esta fase los nuevos viriones salen al exterior debido a
la acción de la enzima endolisina, que induce la lisis de la bacteria. De esta
manera, los viriones son capaces de infectar a otras bacterias.
Ciclo lisogénico
Los virus que presentan este ciclo no destruyen la célula al infectarla, pero su genoma
se incorpora al ADN de la célula hospedadora. A estos virus se los denomina virus
atenuados o profagos, y a la célula receptora, célula lisogénica.
El ADN del profago puede permanecer latente durante varias generaciones de la
célula hospedadora, hasta que un estímulo determinado induzca la separación del ADN
del profago del ADN de la célula; en este momento el ADN del profago iniciará un
ciclo lítico típico desde la fase de eclipse.
Mientras la célula hospedadora posea el ADN del profago, será inmune a infecciones
de este mismo virus. Esta inmunidad se heredará de generación en generación, ya que
el ADN del profago se hereda junto con el ADN celular.

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los microorganismos

  • 2. ÍNDICE 1. Los microorganismos en todos los dominios 2. Los virus 2.1 Origen de los virus 2.2 Estructura de los virus 2.3 Ciclo de los virus 3. Las bacterias 3.1 Estructura externa 3.2 Estructuras citoplasmáticas 3.3 Flagelos y pelos 4. Tipos de nutrición y relación en las bacterias 4.1 Nutrición en las bacterias 4.2 Relación en las bacterias 5. La reproducción en las bacterias 5.1 Conjugación 5.2 Transducción 5.3 Transformación 6. Clasificación de las bacterias 6.1 Bacterias púrpuras y verdes 6.2 Cianobacterias 6.3 Bacterias nitrificantes 6.4 Bacterias fijadoras de nitrógeno 6.5 Bacterias entéricas 6.6 Espiroquetas 6.7 Bacterias del ácido láctico 6.8 Micoplasmas 7. Las arqueobacterias
  • 3. 1. Los microorganismos Son seres vivos de tamaño microscópico, para observarlos es necesario utilizar el microscopio óptico o electrónico. Pueden ser unicelulares o pluricelulares, autótrofos o heterótrofos, y los hay también procariotas, que carecen de núcleo, o eucariotas, que presentan núcleo. Además de ser muy pequeños, cada célula microbiana puede, por sí misma, realizar funciones vitales, como procesos metabólicos, crecer, relacionarse y reproducirse. Clasificación de los microorganismos El dominio Bacteria y el Archaea están constituidos por organismos procariotas: el dominio Bacteria comprende a las eubacterias, y el dominio Archaea, a las arqueobacterias. El dominio Eukarya contiene organismos eucariotas, dentro de los cuales se encuentran microorganismos como las algas microscópicas y los protozoos, que pertenecen al reino de los Protoctistas, y los hongos microscópicos, que se incluyen dentro del reino de los Hongos. 2. Los virus Los virus carecen de la mayoría de las estructuras y funciones de las células; no tienen metabolismo y solo pueden reproducirse dentro de otras células, por lo que no se consideran organismos vivos. Se les conoce también como agentes infecciosos acelulares. Presentan dos fases: • Fase extracelular. Se encuentran fuera de las células. Son totalmente inertes, ya que no tienen enzimas para desarrollar su propio metabolismo. A los virus, en esta fase, se les denomina viriones. • Fase intracelular. Se encuentran adheridos a la superficie de células, procariotas o eucariotas, en las que introducen su genoma e inician el proceso de replicación. Los virus podrán reproducirse utilizando el sistema enzimático y la materia molecular de la propia célula hospedadora.
  • 4. Según el hospedador al que parasiten, los virus se clasifican en virus bacterianos, virus vegetales y virus animales. Existen otros criterios de clasificación, como el tipo de material genético que contienen, la forma de la cápsula proteica o la presencia o no de cubierta membranosa. No todos virus provocan enfermedades; muchos de ellos se reproducen sin causar daño alguno al organismo infectado. 2.1 Origen de los virus • Teoría de la regresión celular. Sostiene que los virus podrían haber sido células muy pequeñas que parasitaban otras células y que, como resultado de su profunda adaptación al parasitismo, perdieron las estructuras celulares y los genes que les permitían vivir fuera de las células hospedadoras. • Teoría de la coevolución. Los virus habrían surgido de la asociación de proteínas y ácidos nucleicos, al tiempo que aparecieron las primeras células en la Tierra, de las que dependían para reproducirse. • Teoría del origen molecular-celular. Los virus procederían de fragmentos de ADN o ARN que escaparon del genoma de otras células y adquirieron la capacidad de autorreplicarse. 2.2 Estructura de los virus Los virus están formados por un genoma vírico y una cápsida. Algunos pueden presentar una cubierta membranosa. • El genomas vírico se compone de una o diversas moléculas de ácido nucleico, ADN o ARN, pero nunca de los dos simultáneamente. El ácido nucleico de los dos virus puede ser lineal o circular, mono o bicatenario. • La cápsida es la cubierta de naturaleza proteica que envuelve el genoma vírico. Su principal función es proteger el ácido nucleico y, en los virus que no tienen cubierta membranosa, es capaz de reconocer los receptores de membrana de las células a las que parasita el virus. El conjunto del genoma vírico y la cápsida se denomina nucleocápsida. La cápsida está formada por unidades de proteínas globulares denominadas capsómeros, que se disponen de una manera regular y simétrica.
  • 5. Tipos de cápsidas Cápsida helicoidal: es una cápsida alargada que está formada por capsómeros idénticos dispuestos helicoidalmente, formando una estructura tubular hueca en cuyo interior se sitúa el ácido nucleico, que es una cadena de ADN o ARN enrrollada en espiral. Cápsida icosaédrica: es una estructura poliédrica con 20 caras triangulares, 12 vértices y 30 aristas. Está formada por la unión de capsómeros de dos tipos: hexones y pentones. Cápsida compleja: se compone de dos partes; la cabeza, de tipo icosaédrico, que contiene el ácido nucléico, y la cola, adaptada para la inyección del ácido nucleico en el interior de las bacterias. En la base de la cola hay una placa basal que posee espinas y a la que se unen fibras caudales. La placa basal, las espinas y las fibras están formadas por proteínas. • La cubierta membranosa es una envoltura que rodea a la nucleocápsida. Se compone de una doble capa lipídica, procedente de las células hospedadoras parasitadas, y de glucoproteínas incluidas en ella. Las glucoproteínas tiene la función de detectar la futura célula hospedadora e inducir en ella la penetración del virión mediante fagocitosis. Los virus con envoltura membranosa son más patógenos que los que no la tienen. Algunos ejemplos de virus con cubierta membranosa son el de la rabia, la viruela, la hepatitis, la gripe o el sida. 2.3 Ciclo de los virus
  • 6. Los virus carecen de funciones de nutrición al no requerir energía para desarrollar ninguna actividad, ni materia para crecer y también de funciones de relación. Presentan mecanismos que les permiten reproducirse dentro de las células hospedadoras, obteniendo de ellas la energía y la materia necesarias para sintetizar nuevos capsómeros y ácidos nucleicos. Existen dos tipos de ciclos vitales: Ciclo lítico 1. Fase de fijación. Los bacteriófagos se fijan a las células hospedadoras mediante enlaces químicos a través de las puntas de las fibras caudales y después, de forma mecánica clavando las espinas basales en la pared de la bacteria. 2. Fase de penetración. El bacteriófago perfora la pared celular de la bacteria mediante enzimas lisozimas situadas en su placa basal. Luego contrae la vaina de la cola e introduce su ADN a través del orificio practicado, con lo que el genoma vírico pasa al citoplasma bacteriano. 3. Fase de eclipse. Se observan virus en el interior de la bacteria, pero es cuando hay una mayor actividad metabólica, inducida por el ADN del virus. 4. Fase de ensamblaje. Los capsómeros recién formados se reúnen formando cápsidas, mientras que las nuevas moléculas de ADN vírico se pliegan y penetran en ellas. 5. Fase de liberación. En esta fase los nuevos viriones salen al exterior debido a la acción de la enzima endolisina, que induce la lisis de la bacteria. De esta manera, los viriones son capaces de infectar a otras bacterias. Ciclo lisogénico Los virus que presentan este ciclo no destruyen la célula al infectarla, pero su genoma se incorpora al ADN de la célula hospedadora. A estos virus se los denomina virus atenuados o profagos, y a la célula receptora, célula lisogénica. El ADN del profago puede permanecer latente durante varias generaciones de la célula hospedadora, hasta que un estímulo determinado induzca la separación del ADN del profago del ADN de la célula; en este momento el ADN del profago iniciará un ciclo lítico típico desde la fase de eclipse. Mientras la célula hospedadora posea el ADN del profago, será inmune a infecciones de este mismo virus. Esta inmunidad se heredará de generación en generación, ya que el ADN del profago se hereda junto con el ADN celular.
  • 7. 3. Las bacterias de asocian formando agrupaciones Actualmente se conocen unas 9000 especies de bacterias, pero se supone que este número es solamente el 1% de todas las que existen en la Tierra. Aunque son organismos muy simples, las bacterias tienen gran variabilidad de metabolismos; se pueden encontrar bacterias heterótrofas o autótrofas, y también, aerobias y anaerobias. Algunas bacterias pueden formar agrupaciones de individuos, ya que al dividirse, las bacterias hijas se mantienen unidas entre sí mediante componentes químicos de sus cápsulas. Los bacilos pueden formar cadenas lineales de individuos. En cambio, los cocos pueden dividirse en diferentes direcciones, por lo que pueden formar variadas agrupaciones que reciben el nombre de diplococos si forman parejas, de estreptococos si forman cadenas, de estafilococos si forman racimos de individuos o de sarcinas si forman asociaciones tridimensionales regulares.
  • 8. 3.1 Estructura externa de las bacterias La estructura superficial de las bacterias es mucho más compleja que la de las células eucariotas, pero en cambio su estructura interna es más simple. Los componentes externos son: • La cápsula bacteriana. Es una capa de glicoproteínas y polisacáridos que envuelve a la pared bacteriana. Puede ser rígida y estar adherida a la pared bacteriana, o bien puede ser mucilaginosa, gruesa y flexible, capa mucosa. Dificulta a los anticuerpos a las células fagocíticas del hospedador, que las reconozcan y las destruyan. También interviene en los procesos de intercambio de agua, iones y sustancias nutritivas y actúa como un mecanismo de protección ante la desecación del medio. • La pared bacteriana. Es una cubierta rígida que da forma a las células bacterianas y está constituida por una capa de mureína. Es permeable a las sales y a muchas moléculas orgánicas de baja masa molecular. La tinción de Gram permite diferenciar dos tipos de bacterias según la estructura de la pared: - Bacterias grampositivas. Su pared es monoestratificada y está formada por una capa gruesa de mureína junto con ácidos teicoicos. - Bacterias gramnegativas. Su pared es biestratificada, ya que tiene una capa basal fina de mureína sobre la que hay una membrana externa constituida por una doble capa lipídica. Esta membrana externa contiene gran número de proteínas, muchas de ellas de actividad enzimática, y lipolisacáridos, que se proyectan hacia el exterior de esta. • La membrana plasmática. Es la envoltura que rodea el citoplasma y los separa del exterior. Es una capa fina y de estructura y composición idéntica a la de las células eucariotas, excepto por la ausencia de esteroles. Sus funciones son las mismas que en las células eucariotas, envuelven a la bacteria y regulan el paso de sustancias nutritivas. 3.2 Estructuras citoplasmáticas de las bacterias • Cromosoma bacteriano. Está constituido por una doble cadena circular de ADN condensada que se sitúa en la región nuclear o nucleoide. Tiene asociado proteínas y ARN, está muy enrollado sobre sí mismo y anclado a proteínas de la membrana plasmática. Su función es contener la información genética. Algunas bacterias también contienen pequeñas moléculas de ADN circular bicatenario, denominados plásmidos, que pueden autorreplicarse.
  • 9. • Ribosomas. Son algo más pequeños que los de las células eucariotas, son muy abundantes y están compuestos de ARN y proteínas. Se encuentran libres o formando largas cadenas denominadas polirribosomas. Realizan la síntesis de proteínas. • Inclusiones. son gránulos de sustancias de reserva sintetizados por la bacteria en momentos de abundancia de alimento, o bien son residuos de su metabolismo. Carecen de membrana que las envuelva y pueden estar formadas por polisacáridos o lípidos. • Estructuras delimitadas por paredes proteicas. Según las sustancias que contienen se diferencian: clorosomas, vacuolas de gas, carboxisomas y magnetosomas. • Estructuras membranosas intracitoplasmáticas. Destacan las citomembranas de las bacterias nitrificantes, los tilacoides de las cianobacterias y los cromatóforos. Los mesosomas, que son invaginaciones de la membrana presentes en muchas bacterias, son considerados por muchos autores como artefactos de las técnicas de microscopia. 3.3 Flagelos y pelos Los flagelos de las bacterias permiten su traslación y pueden tener una longitud de varias veces la de la bacteria. Puede haber de uno a cien por célula bacteriana. Dependiendo del número y la situación de los flagelos, las bacterias pueden ser monotricas, lofotricas, anfitricas y peritricas. Son mucho más sencillos que los de las células eucariotas. Se diferencian dos zonas: la zona basal y el filamento. La zona basal se compone del cuerpo basal y el codo, formados por proteínas. El cuerpo basal de las gramnegativas se compone de un bastón central y cuatro estructuras discoidales. El filamento está formado por un número variable de fibras de flagelina. Los pelos son estructuras alargadas y huecas con las que las bacterias se adhieren a diferentes superficies. Están compuestas por la proteína pilina y se encuentran en las bacterias gramnegativas. Hay dos tipos de pelos, los pelos sexuales, que son largos y unen a dos bacterias para intercambiar material genético, y los pelos de adhesión, que son cortos y le sirven para la adhesión a diferentes superficies, como la superficie de los dientes o la superficie de las células.
  • 10. 4. Las bacterias presentan diversos tipos de nutrición y mecanismos de relación 4.1 Nutrición en las bacterias Las bacterias pueden realizar todos los tipos de metabolismo conocidos e inclkuso una misma especie puede tener dos tipos de metabolismo diferentes, dependiendo de las características del medio y la abundancia de nutrientes. Las bacterias pueden ser: • Fotoautótrofas, como las bacterias verdes y púrpuras sulfúreas y las cianobacterias. • Fotoheterótrofas, como las bacterias verdes y púrpuras no sulfúreas, que requieren energía luminosa pero también moléculas orgánicas como fuente de carbono. • Quimiautótrofas, como las bacterias nitrificantes. • Quimioheterótrofas, como las que se alimentan de materia orgánica muerta, que son la gran mayoría de las bacterias. 4.2 Relación en las bacterias El desplazamiento de las bacterias puede efectuarse mediante reptación sobre un sustrato sólido, mediante movimientos de contracción y dilatación, o bien mediante flagelos. En las bacteria fotosintéticas se han observado respuestas frente a estímulos luminosos, fototactismo, y también frente a estímulos químicos, quimiotactismo.
  • 11. 5. La reproducción en las bacterias incluye mecanismos parasexuales La reproducción de las bacterias es de tipo asexual y se realiza por bipartición . Le procede una duplicación del ADN bacteriano y consiste en la separación de las dos moléculas de ADN en cada una de las dos bacterias hijas, que son genéticamente idénticas. Las bacterias poseen otros mecanismos de reproducción parasexuales, mediante los que intercambian información genética con otras bacterias, sean o no de la misma especie. Se conocen tres mecanismos de intercambio genético: la conjugación, la transducción y la transformación. 5.1 Conjugación Es el proceso en el cual una bacteria donadora transmite ADN por medio de un pelo sexual a otra bacteria receptora. Existen dos tipos de bacterias donadoras: • Bacteria F+. Además de su ADN, tiene un tipo de plásmidos especiales que reciben el nombre de plásmidos F, que contienen los genes para la producción de pelos sexuales. • Bacteria Hfr. El plásmido F se encuentra intercalado en el ADN de la propia bacteria, formando episomas. Estas bacterias también tienen genes para producir pelos sexuales y transmitir información genética a otras bacterias. Las bacterias receptoras no contienen plásmido F y se denominan Bacterias F-.
  • 12. 5.2 Transducción Es un proceso de intercambio genético entre bacterias en el que interviene un virus como agente transmisor. Se trata de un virus que contiene segmentos cortos de ADN de la bacteria de la que procede. Hay dos tipos de transducción: • Transducción generalizada. El virus sigue un ciclo lítico en el que se introducen fragmentos de ADN de la bacteria destruida, en lugar de ADN vírico. Estos viriones reciben el nombre de partículas transductoras. • Transducción especializada. El virus sigue un ciclo lisogénico. Cuando el profago se activa, se inicia un ciclo lítico, en el que, en algunas cápsidas, por error, además de introducirse ADN del profago, pueden introducirse algunos genes adyacentes bacterianos.
  • 13. 5.3 Transformación Proceso mediante el cual una bacteria introduce en su interior fragmentos de ADN que aparecen libres en el medio, procedentes de la lisis de otras bacterias. La entrada de ADN puede deberse a proteínas de membrana. Se ha comprobado que un aumento de iones calcio también favorece la entrada de ADN, aunque la membrana carezca de estas proteínas. Los genes que entran se recombinan con sus homólogos, es decir, los sustituyen en el ADN bacteriano. 6. Las bacterias se clasifican según diversos criterios La clasificación de las bacterias no solo se basa en sus características morfológicas, sino también en su manera de teñirse ante los colorantes, en la manera de formar colonias, en su tipo de nutrición, en su fisiología, en su bioquímica, genética y en sus análisis moleculares. Las especies conocidas se agrupan en más de 20 filos o reinos dentro del dominio Bacteria. 6.1 Bacterias púrpuras y verdes Son bacterias fotosintéticas, generalmente anaerobias, que poseen un pigmento similar a la clorofila denominado bacterioclorofila y solo tienen el fotosistema I, por lo que no usan el agua como fuente de hidrógeno y no generan oxígeno. Las bacteria púrpuras deben su color a la combinación de las bacterioclorofila, de color verde, con carotenoides de color rojizo o naranja. Estas bacterias se denominan sulfurosas si utilizan H2S como fuente de hidrógeno, mientras que se consideran no sulfurosas si usan moléculas orgánicas. 6.2 Cianobacterias Son bacterias fotosintéticas, aerobias y poseen un pigmento azul determinado ficocianina, además de clorofila a. Pueden ser unicelulares o pluricelulares y formar colonias filamentosas gracias a la presencia de una capa gelatinosa externa. Cada célula presenta una pared celular similar a la de las bacterias gramnegativas. El citoplasma presenta una región central translúcida denominada centroplasma, que es el lugar donde está el ADN, y una zona periférica, el cromoplasma, denominado así por la presencia de tilacoides.
  • 14. En la fotosíntesis utilizan el agua como dador de hidrógeno y desprenden oxígeno. Las cianobacterias fueron, durante más de 1500 millones de años, los principales productores primarios de los océanos de la Tierra y las responsables de la incorporación de oxígeno a la atmósfera primitiva. La mayoría de las cianobacterias son acuáticas y viven libres en el mar o en las aguas dulces; otras son capaces de resistir aguas termales de hasta 90º y otras establecen asociaciones simbióticas con hongos para formar los líquenes. 6.3 Bacterias nitrificantes Son bacterias quimioautótrofas y forman compuestos orgánicos gracias a la energía liberada en reacciones de oxidación de compuestos nitrogenados inorgánicos. 6.4 Bacterias fijadoras de nitrógeno Son bacterias aerobias gramnegativas capaces de fijar en nitrógeno de la atmósferia. Viven en los suelos, como la del género Rhizobium. 6.5 Bacterias entéricas Son bacterias que viven en el intestino de la especie humana y de otros animales, alimentándose de la materia orgánica que hay en él y contribuyendo a la formación de las heces. Las bacterias entéricas suelen denominarse microbiota intestinal. Suelen ser bacilos gramnegativos, anaerobios facultativos y que oxidan glucosa. 6.6 Espiroquetas Son bacterias delgadas, largas y onduladas. Presentan fibrillas internas en su citoplasma, que al rotar, proporcionan movimiento a la bacteria. Algunas producen enfermedades en los animales y la especie humana. 6.7 Bacterias del ácido láctico Son bacterias anaerobias, tolerantes al oxígeno y grampositivas, que oxidan glucógeno generando ácido láctico como producto final.
  • 15. 6.8 Micoplasmas Son bacterias muy pequeñas que carecen de pared bacteriana y cuya membrana plasmática contiene esteroles. Tienen forma de cocos y pueden formar colonias esféricas en forma de huevo frito o filamentos como los de los hongos. 7. Las arqueobacterias colonizan ambientes de condiciones extremas Las arqueobacterias forman el dominio Archea. Son procariotas, anaerobios y suelen vivir en ambientes extremos de temperatura o salinidad. Su membrana plasmática puede ser monocapa o bicapa y sus lípidos no contienen ácidos grasos, sino hidrocarburos isoprenoides. Las paredes celulares de las arqueobacterias carecen de peptidoglucanos y de D- aminoácidos, pero en cambio sí que contienen pseudopeptidoglucanos y polisacáridos o proteínas, según las especies. El genoma de las arqueobacterias está formado por una sola molécula de ADN circular más pequeño que el de las eubacterias y asociado a histonas.
  • 16. Los viroides y priones Viroides Son pequeñas moléculas de ARN, circular, monocatenario, de unos pocos cientos de nucleótidos, sin ningún tipo de cubiertas y que infectan células vegetales. Su infección causa una disminución del crecimiento de la planta y un desarrollo anormal. A diferencia de los virus, no codifican proteínas. Se replican dentro del núcleo de la células hospedadora utilizando el sistema enzimático de la ARN-polimerasa de esta última. Fuera de las células vegetales, son inertes. La enfermedad cadang-cadang es una infección de viroide que ha sido la causante de la desaparición de los cocoteros en muchas zonas de las islas Filipinas. Priones Son proteínas con la misma secuencia de aminoácidos que una proteína normal, pero con un plegamiento anormal. Son proteínas de membrana de las neuronas, por lo que suelen provocar enfermedades neurovegetativas transmisibles y de evolución lenta. El aumento del número de priones, debido a la transformación de proteínas normales de la membrana, provoca la formación de las llamadas placas amiloides, que producen la muerte de las neuronas y originan espacios vacíos en el tejido cerebral. Los priones son resistentes a tratamientos físicos y químicos, por lo que no existe ningún sistema para combatirlos. El síndrome de Creutzfeldt-Jakob es una enfermedad humana producida por un prion. Se caracteriza por periodos de incubación de varios meses o años, alo que sigue una rápida degradación del sistema nervioso de la persona afectada, que muere al cabo de varios meses de detectarse los primeros síntomas.
  • 17. Los microorganismos se emplean para obtener alimentos La biotecnología microbiana emplea diferentes técnicas industriales que utilizan microorganismos como base para la obtención de productos como vacunas, antibióticos o alimentos. Los microorganismos utilizados deben tener un crecimiento rápido, en el menor tiempo posible, y resistir el cultivo a gran escala. En el caso de la industria alimentaria, se emplea la capacidad fermentativa de muchos microorganismos para conseguir alimentos. Las fermentaciones a escala industrial se llevan a cabo en los fermentadores y los principales productos que se obtienen son: • Etanol. Las levaduras del género Saccharomyces obtienen etanol degradando de forma incompleta moléculas de glucosa, mediante la fermentación alcohólica. • Ácido láctico. El ácido láctico es producido por bacterias, como Lactobacillus bulgaricus, que degradan la lactosa mediante la fermentación láctica. • Ácido acético o vinagre. Las bacterias del género Acetobacter puede degradar el etanol hasta obtener ácido acético. El sustrato para esta transformación puede ser el vino o la sidra. Este proceso puede realizarse en un fermentador de Frings, diferente de los fermentadores habituales. Esta reacción requiere oxígeno, de modo que no se trata de una verdadera fermentación, sino de una respiración incompleta, aunque por realizarse en un fermentador se la llama fermentación acética. Elaboración de vino: el vino se forma por la fermentación alcohólica de los azúcares presentes en el zumo de uva. Da como resultado etanol y CO2. El zumo de uva o mosto se obtiene por prensado de las uvas. La fermentación del mosto se realiza espontáneamente por las levaduras que se encuentran en la piel de las uvas. Después de la fermentación se puede realizar un proceso de envejecimiento del vino en barricas.
  • 18. Elaboración de cerveza: la cerveza se elabora por la fermentación alcohólica de los cereales. El más empleado es la cebada y el proceso se realiza en los siguientes pasos: - Malteado. Las semillas de la cebada se humedecen, se dejan germinar y por último se secan. El objetivo es la obtención de amilasas que degraden el almidón a glucosa. El producto final de este proceso se conoce como malta. - Molido. La malta se muele para liberar estas enzimas. - Adición de lúpulo. Tras el molido, se obtiene un extracto acuoso, que se separa del resto sólido, al que se le añade lúpulo, que impide el crecimiento de bacterias y proporciona el sabor amargo característico de la cerveza. - Hervido. La mezcla se hierve para desnaturalizar las amilasas e impedir su acción. - Acción de las levaduras. Se añaden las levaduras, que fermentarán la glucosa en unos diez días. - Maduración. Después de la fermentación se separa la levadura y se deja madurar un tiempo determinado. Finalmente se filtra y se pasteuriza la bebida. Elaboración de pan: el pan se obtiene de la fermentación alcohólica de harina de cereal por la levadura Saccharomyces cerevisiae. Se añade una pequeña cantidad de levadura a una mezcla de harina de cereales, agua, sal y azúcar. Se deja fermentar. Las enzimas de la harina, activadas por el agua, convierten el almidón de los granos de cereal en glúcidos: maltosa y glucosa. Elaboración de queso: el queso y el yogur se obtienen de la fermentación láctica de los glúcidos sencillos de la leche, que pasan a ácido láctico. - Formación de la cuajada. El cultivo de bacterias se incorpora a la leche y se deja incubar la mezcla un cierto tiempo. Después, se añade la renina, una enzima proteolítica que coagula proteínas y cuaja la leche. Se extrae la fase líquida, la cuajada se prensa y se envuelve en una tela: es el queso fresco. - Maduración de la cuajada. La experimentan los quesos curados. Consiste en una fermentación bacteriana y de mohos en superficie. La lactosa residual la lugar a ácido láctico y las proteínas se hidrolizan a péptidos solubles y aminoácidos. Productos de antibióticos Los antibióticos son metabolitos secundarios. Se conocen cerca de 800 antibióticos producidos por hongos del género Penicillium y bacterias de los géneros Bacillus y
  • 19. Streptomyces. La producción industrial de antibióticos ha crecido espectacularmente desde la década de los cincuenta debido a: • El descubrimiento de especies microbianas que tienen mayor capacidad de producción. Como por ejemplo , la Penicillium notatum. • La técnica de cultivo sumergido en los fermentadores industriales, que permite el crecimiento de grandes volúmenes de microorganismos. • La selección de cepas mutantes de los microorganismos productores, con mayor capacidad de producir antibióticos. • La mejora en la extracción del antibiótico de la mezcla de cultivo.