Este documento resume conceptos clave de la microbiología. Explica que la microbiología estudia organismos microscópicos como virus, bacterias, protozoos y hongos unicelulares. Describe las unidades de medida utilizadas en microbiología y los tamaños de diferentes microorganismos. Además, resume las características y clasificaciones de bacterias, incluyendo su morfología, estructura, cromosoma, plásmidos y funciones como la nutrición y relación con otros organismos.

1. Microbiología
Ciencia que estudia a los organismos que no
se pueden ver a simple vista y que constituyen
el mundo microscópico : VIRUS – BACTERIAS – PROTOZOOS –
HONGOS UNICELULARES
Tamaño pequeño (consecuencias metodológicas)
1. Uso de microscopio y normalmente tinciones.
2. Generalmente se estudian poblaciones enormes y se sacan
promedios.
3. Es muy raro estudiar un individuo cada vez.

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¿Qué tan pequeño?
Unidades de medida en Microscopía
Micra (µ ) : una millonésima de metro.
Nanómetro (nm) – Milimicra (µm): Mil millonésima de
metro
Ángstrom (Å): diez mil millonésima de metro
1 micra (µ ) = 10-3
mm = 10-6
m
1 nanómetro (nm) = 1 milimicra (µ m ) = 10-3
µ = 10-6
mm =10-9
m
1 angstrom (Å.) = 10-1
nm = 10 -10
m
Por ejemplo
Tamaños moléculares y atómicos: Angstrom
Longitudes de onda de radiación electromagnética: nanómetros
Tamaños de bacterias, circuitos de microprocesadores: micra

3. Unicelulares que pertenecen al grupo de los protistos
inferiores. Son células de tamaño variable cuyo límite
inferior está en las 0,2µ y el superior en las 50µ ; sus
dimensiones medias oscilan entre 0,5 y 1µ .

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Grupos Bacterianos
• ARQUEOBACTERIAS: "fósiles vivientes" pues viven en habitats que parecen
corresponder con los que existieron en la Tierra primitiva. Por ejemplo, en
ambientes termales donde se alcanzan temperaturas por encima del punto de
ebullición del agua. (Ej. Pyrococcus furiosus cuya Temperatura óptima de
crecimiento es 104°C.) También pueden vivir en medios halófilos (muy salados),
(Ej.: Halobacterium
Eubacteria:
Bacilius anthracis
Arqueobacteria:
Halobacterium safinarum
• EUBACTERIAS: Son las bacterias típicas. (Escherichia coli) Se trata de
microorganismos unicelulares procariotas, cuyo tamaño oscila entre 1 y 10
micras (como son muy pequeñas no necesitan citoesqueleto), y adaptados a
vivir en cualquier ambiente,
Las hay autótrofas: fotosintéticas y quimiosintéticas, y heterótrofas:
saprofitas, simbióticas y parasitarias.

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Clasificación según su forma
Las más comunes:
1) Cocos; 2) Bacilos; 3) Vibrios; 4) Espirilos
Otras formas son: filamentos, anillos casi cerrados, con
prolongaciones (prostecas)

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Cocos y Bacilos

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Relación entre forma y el modo
de vida
Cocos Bacilos Espirilos y Vibrios
•Forma redondeada
(relación superficie
volumen mínima)
•Poca relación con el
exterior
•Viven en medios
ricos en nutrientes
•Se transmiten por
el aire
•Muy resistentes
•Suelen ser
patógenas
•Forma alargada,
cilindrica (mayor
relación superficie
volumen)
•Obtienen
nutrientes de
manera más eficaz
•Viven en medios
pobres en nutrientes
(suelos, aguas)
•Menos resistentes
•Suelen ser
saprófitas
•Forma de hélice y
de coma
•Viven en medios
viscosos
•Pequeño diámetro
•Atraviesan
fácilmente las
mucosas
•Patógenas por
contacto directo o
mediante vectores

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Agrupaciones de cocos

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Estructura Bacteriana
• 1) Cápsula; 2) pared; 3) membrana; 4) mesosomas; 5) ribosomas;
6) flagelo; 7) ADN, cromosoma o genoma; 8) plásmidos.

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Elementos estructurales
Cápsula: Se presenta en muchas bacterias, sobre todo patógenas. Es una estructura
viscosa compuesta por sustancias glucídicas. Tiene función protectora de la
desecación, de la fagocitosis o del ataque de anticuerpos.
Pared Bacteriana: Formada por péptidoglucanos y otras sustancias. Es una envoltura
rígida que soporta las fuertes presiones osmóticas a las que esté sometida la bacteria.
Por la estructura de su pared distinguiremos las bacterias Gram+ y Gram-.
Membrana plasmática: Similar en estructura y composición a la de las células eucariotas.
Presenta unos repliegues internos llamados mesosomas.
Mesosomas: Repliegues de la membrana con importantes funciones pues contienen
importantes sustancias responsables de procesos metabólicos como el transporte de
electrones, la fotosíntesis o la replicación del ADN.
Ribososmas: Similares a los de la célula eucariota aunque de menor tamaño. Intervienen en
la síntesis de proteínas.
Cromosoma bacteriano: Está formado por una sola molécula de ADN de doble hélice, circular y no
asociado a histonas.
Plásmidos: Moléculas de ADN extracromosómico también circular.
Inclusiones: Depósitos de sustancias de reserva.
Fagelos: Estructuras filamentosas con función motriz, formados por fibrillas proteicas
Fimbrias o Pili: Filamentos largos y huecos con funciones relacionadas con el intercambio de
material génico y la adherencia a sustratos.

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Bacteria Encapsulada
• En numerosas bacterias se forma
en la parte externa de la pared
una cápsula viscosa compuesta
por sustancias glucídicas. Esta
envoltura, que se presenta en
casi todas las bacterias
patógenas, las protege de la
desecación y de la fagocitosis
por los leucocitos del
hospedador, así como del ataque
de los anticuerpos, lo que
aumenta la virulencia de las
bacterias encapsuladas.
La presencia de la cápsula no es,
sin embargo, un carácter
diferenciador, pues determinadas
bacterias pueden o no formarla
en función de los medios de
cultivo.

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Pared Bacteriana
Está presente en todas las bacterias. Es una envoltura rígida, exterior
a la membrana. Da forma a la bacteria y según su composición
confiere ciertas particularidades a las bacterias, lo que permite su
clasificación en Gram positivas y Gram negativas.
En las Bacterias Gram-positivas, la pared externa de la envoltura
celular tiene como base química fundamental el peptidoglicano el
que junto al resto de sus componentes forman una malla especial
llamada sáculo de mureína, de vital importancia para conservar la
forma y darle rigidez a la célula bacteriana. Una función de esta
pared es regular el potencial hídrico de la célula. Si no existiera, la
célula podría reventar, debido a su gran potencial osmótico.

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En las Bacterias Gram-negativas, la pared casi no contiene
peptidoglicano; presenta lipolisacaridos, lipoproteínas y proteínas:
Es una estructura de dos membranas: externa e interna; y entre
ellas un espacio periplasmático. Esta membrana funciona
principalmente como una especie de filtro (porinas) y gracias a esta
selectividad de sustancias, las bacterias gram negativas son menos
susceptibles a los antibióticos.

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Péptidoglucanos en la pared bacteriana
• Los péptidoglucanos de la pared bacteriana están formados por anillos
de un polisacárido complejo enlazados por un oligopéptido

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Pared Bacteriana (continuación)
• En las bacterias Gram
positivas la red de
peptidoglucanos origina
varias capas superpuestas, es
gruesa y homogénea y no hay
membrana externa.
• En las Gram negativas hay
una sola capa de
peptidoglucanos sobre la que se
dispone una membrana
externa constituida por una
capa de fosfolípidos y otra de
glicolípidos asociados, estos
últimos se asocian a
polisacáridos que se proyectan
hacia el exterior

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Cromosoma Bacteriano
• El ADN de la bacteria
está constituido por
una sola molécula en
doble hélice (esta
molécula es muy
grande en
comparación con el
tamaño de la
bacteria), circular,
súper enrollada y
asociada a proteínas
no histonas. Suele
estar unida a los
mesosomas.

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Plásmidos
• En las células bacterianas
puede haber también una o
varias moléculas de ADN
extracromosómico de menor
masa molecular que el
cromosoma denominadas
plásmidos. Estos plásmidos
en algunas bacterias pueden
tener genes que las protegen
de los antibióticos o también
genes que intervienen en los
procesos de reproducción
(plásmido F).

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Flagelos
• Son apéndices filiformes
de mayor longitud que
la bacteria que permiten
su locomoción. Se
presentan en número y
disposición variable y
estén formados por
fibrillas proteicas
compuestas de una
proteína llamada
flagelina.

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Fimbrias o pili entre bacterias
• Son filamentos huecos,
delgados y rectos,
situados en la superficie
de determinadas
bacterias y cuya función
no esté relacionada con
la locomoción, sino con
la adherencia a los
substratos y el
intercambio de
fragmentos de ADN
durante la conjugación.

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Funciones de Nutrición Bacteriana
• Independientemente del tipo de nutrición, las bacterias pueden necesitar
el oxígeno atmosférico (bacterias aerobias) o no (bacterias
anaerobias). Para algunas bacterias anaerobias el oxígeno es un gas
venenoso (anaerobias estrictas), otras lo utilizan cuando esté presente,
aunque pueden vivir sin él (anaerobias facultativas).
AUTÓTROFAS:
Emplean compuestos
inorgánicos para
sintetizar
compuestos
orgánicos
Las autótrofas fotosintéticas, como las bacterias sulfurosas verdes y
purpúreas, no utilizan agua como dador de electrones en la fotosíntesis,
sino otros compuestos, como el sulfuro de hidrógeno, y no producen
oxígeno. Al poseer pigmentos que absorben luz casi infrarroja, pueden
realizar la fotosíntesis prácticamente sin luz visible.
Las autótrofas quimiosintéticas, a diferencia de las fotosintéticas, utilizan
la energía que desprenden ciertos compuestos inorgánicos al oxidarse.
Transforman el CO2 en compuestos hidrogenados (anabolismo). Sus fuentes
son oxidadación del hierro, bacterias nitrificantes que oxidan sustancias
amoniacales, bacterias sulfooxidantes que oxidan el azufre.
HETERÓTROFAS:
Emplean compuestos
orgánicos para
sintetizar sus
propios compuestos
orgánicos
Las bacterias de vida libre suelen ser saprófitas, viven sobre materia
orgánica muerta.
Muchas viven en relación estrecha con otros organismos De ellas, la mayoría
son comensales y no causan daños ni aportan beneficios a su huésped,
algunas son parásitas (producen enfermedades) y otras son simbiontes
(flora bacteriana intestinal)

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Funciones de relación de las bacterias
• Las bacterias responden a un número elevado de estímulos ambientales
diversos mediante modificaciones de su actividad metabólica o de su
comportamiento. Ciertas clases, ante los estímulos adversos del
ambiente, provocan la formación de esporas de resistencia, que, al ser
intracelulares, se denominan endosporas.
• Las endosporas bacterianas son estructuras destinadas a proteger el
ADN y el resto del contenido protoplasmático, cuya actividad metabólica
se reduce al estado de vida latente; pueden resistir temperaturas de
hasta 80°C y soportan la acción de diversos agentes físicos y químicos.
En condiciones favorables germinan y dan lugar a una nueva bacteria
(forma vegetativa).
• Pero la respuesta más generalizada consiste en movimientos de
acercamiento o distanciamiento respecto a la fuente de los estímulos
(taxias) que pueden ser de varios tipos: flagelar, de reptación o
flexuosos (parecido al de las serpientes, pero en espiral).

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Reproducción Bacteriana
Reproducción
asexual
Generalmente las bacterias se multiplican por bipartición
o división binaria, tras la replicación del ADN, que está
dirigida por la ADN polimerasa de los mesosomas, la
pared bacteriana crece hasta formar un tabique
transversal que separa las dos nuevas bacterias. (Simple
división)

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Mecanismos parasexuales
(Confieren variabilidad genética a la bacteria y son
cambios heredables)
A. Transformación:
Consiste en el intercambio
genético producido cuando
una bacteria es capaz de
captar fragmentos de ADN
de otra bacteria que se
encuentran dispersos en el
medio donde vive. Sólo
algunas bacterias pueden
ser transformadas. Las
que pueden serlo se dice
que son competentes.

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B. Conjugación:
Es un mecanismo mediante el cual una bacteria donadora (bacteria F+ por
tener un plásmido llamado plásmido F) transmite a través de las fimbrias o
pili el plásmido F o también un fragmento de su ADN a otra bacteria
receptora, a la que llamaremos F-, por no tener el plásmido F). La bacteria
F- se convertirá así en F+ al tener el plásmido F e incluso podrá adquirir
genes de la bacteria F+ que hayan pasado junto con el plásmido F.
Conjugación I

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Conjugación II

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3. Transducción:
En este caso la transferencia de material genético de una bacteria
a otra, se realiza a través de un virus bacteriófago que por azar
lleva un trozo de ADN bacteriano y se comporta como un vector
intermediario entre las dos bacterias. El virus, al infectar a otra
bacteria, le puede transmitir parte del genoma de la bacteria
anteriormente infectada.

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Mecanismos parasexuales de intercambio
genético entre bacterias

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Una de las fuentes usuales de
biodiversidad son las
denominadas “mutaciones”.
Estas consisten en cambios en
al secuencia de nucléotidos del
ADN. En las bacterias también
puede ocurrir.
Si la mutación se produce en un sector no
codificante o regulador del genoma, esta no
tendrá trascendencia. Si afecta en cambio un
codón de una secuencia codificante, puede
significar un cambio estructural o funcional de
la misma y afectar en forma negativa o
positiva, la funcionalidad y competencia de la
misma.
Las mutaciones pueden ser causadas por
agentes físicos, químicos y biológicos.
Mutaciones

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Crecimiento Bacteriano
Rezago o letargo: las bacterias se están adaptando a las condiciones ambientales para
iniciar su crecimiento, lo que requiere de la síntesis de nuevas enzimas y proteínas
específicas.
Exponencial: las bacterias se dividen ilimitadamente, porque las condiciones ambientales
son óptimas y no existe ningún tipo de limitación para su desarrollo.
Estacionaria: el crecimiento experimenta una reducción por el agotamiento de los nutrientes
y por la acumulación de desechos metabólicos producidos por las propias bacterias, que
les resultan letales. Finalmente el aumento del número de individuos se detiene por
completo, alcanzando la fase estacionaria máxima, y luego comienza a disminuir.
Declinación o muerte: la mortalidad de la población aumenta sostenidamente, lo que
determina su extinción.

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Relación Bacterias y Antibióticos
El balance del cuerpo entre la salud y la enfermedad se llama homeostasis. Que
depende de la relación del cuerpo y las bacterias con que vive. Comúnmente las
bacterias invasoras son destruidas por las células de sangre y por diversas
acciones del sistema inmune. Cuando hay demasiadas bacterias como para ser
manejadas por el sistema, o la persona infectada tiene una resistencia baja a la
infección, resulta la enfermedad y se necesitan los antibióticos para ayudar a
restaurar la homeostasis
Antibiosis
es
La relación general entre
un
Antibiótico Organismo Infeccioso
Homeostasis

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Antibióticos
Sustancias obtenidas
son
de
Bacterias u
Hongos
Síntesis
Químicas
Empleadas en
El Tratamiento de Infecciones
Vía de Administración puede ser
su
Oral Tópica Inyectable

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Antibióticos
Actúan a través de dos mecanismos principales
Acción Bactericida Acción Bacterióstatica
Matan
microorganismos
existentes
Impide su
reproducción

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Técnica del antibiograma