CAPÍTULO II
Los microorganismos como
células
procariotas
03/07/2017
Curso de Microbiología1
OBJETIVOS
 Identificar las diferencias de los organismos
procariotas de los eucariotas.
 Conocer la distribución de los microorganismos en la
naturaleza.
 Analizar el rol de los microorganismo en el origen de
la vida
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Curso de Microbiología
2
UBICACIÓN DE LOS MICROORGANISMOS
EN EL MUNDO VIVO
 Existen dos tipos de organización celular, la
Procariótica y la Eucariótica.
 Dentro de los seres vivos con organización
procariótica, existen dos grandes “dominios” o
“imperios”: Bacteria (las eubacterias o bacterias
“clásicas”) y Archaea (antes llamadas
archeobacterias)
 A su vez, el dominio eucariótico comprende
numerosas líneas filogenéticas, muchas de ellas de
microorganismos. Los mismos Protozoos es un
grupo muy heterogéneo, que comprende líneas
filogenéticas diversas y a veces muy separadas en el
tiempo evolutivo.
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Curso de Microbiología
3
ORIGEN DE LA VIDA
 https://youtu.be/JX953W2G-Kw
 Teoría de Oparin
 https://youtu.be/B-m1gx0s0Ro
 Nationa Geografic
 https://youtu.be/W4sxrOJsFg4
 Pruebas de que Darwin se equivocó
MICROORGANISMOS Y ORIGEN DE LA
VIDA
 Los microorganismos son los primeros habitantes del
planeta (Archeae, Protobacteria, cianobacterias).
 La vida en el planeta tierra depende de los ciclos
biogeoquímicos generados por los microorganismos.
 Los microorganismos son los responsables de los
cambios experimentados por el planeta,
conjuntamente con la actividad vulcano tectónica.
 Colonizan todos los ecosistemas y zonas geográficas
del planeta
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Curso de Microbiología
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Ecología de los microorganismos
El papel de los microorganismos en el ambiente es
doble:
 (1º)Suministran los compuestos inorgánicos con una
valencia adecuada para que las plantas superiores
puedan utilizarlos (ciclos del nitrógeno y del azufre) y
 (2º)Contribuyen a la continua descomposición y
mineralización de la materia orgánica en
putrefacción.
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Curso de Microbiología
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Ecología de los microorganismos
Microorganismos del suelo
Microorganismos del agua
Microorganismos del aire
Microorganismos de los alimentos.
Microorganismos extremófilos
Microorganismos aeróbicos y anaeróbicos
Microorganismos heterótrofos y autótrofos.
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Diferencias entre procariotas y eucariotas
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Curso de Microbiología
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Caracte
rística
Célula procariota Célula eucariota
Organiz
ación
del
material
genético
Nucleoideo (ADN no
separado del citoplasma por
una membrana), compuesto
de un solo cromosoma. La
mitosis está ausente
Núcleo (ADN separado del
citoplasma por una membrana),
que contienen más de un
cromosoma, división del núcleo
mediante mitosis.
Localiza
ción del
ADN
En nucleoides, plásmidos, no
separados por una
membrana elemental
En el núcleo y en algunos
organelos
Diferencias entre procariotas y eucariotas
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Característica Procariota Eucariota
Organelos
citoplasmáticos
Ausentes Poseen
Ribosomas en el
citoplasma
Tipo 70S Tipo 80S
Movimiento
citoplasmático
Ausente Se observa con
frecuencia
Diferencias entre procariotas y eucariotas
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Característica Procariota Eucariota
Pared celular En la mayoría
poseen
peptidoglicanos
No hay
peptidoglicanos.
Flagelos Formado por
unidades proteicas
dispuestas en
espiral
Tipo 80S. Cada
una dispone de
microtúbulos
dispuestos en 9-9-2
grupos.
Sistemática
 R. Whittaker , propuso un sistema
donde todos los seres vivos que
poseen estructura celular están
distribuidos en cinco reinos.
 Los procariotas organizados en dos
reinos, Monera y Protista.
 Los eucariotas en tres: Plantae, Fungi y
Animalia.
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RASGOS DE LOS PROCARIOTAS
 Sus membrana plasmáticas carecen de
esteroles, salvo los mycoplasmas (pero en este
caso los esteroles proceden del hospedador
eucariótico al que parasitan), algunas especies
de cianobacterias y de bacterias melitotrofas.
 La movilidad no es universal, pero muchas
bacterias se mueven en medios acuáticos debido
a unas estructuras llamadas flagelos, que nada
tienen que ver con los flagelos eucarióticos.
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RASGOS DE LOS PROCARIOTAS
 Las eubacterias (dominio Bacteria) poseen, salvo los
mycoplasmas, una pared celular a base de una
peptidoglucano (una macromolécula que no existe en
eucariotas).
 Muchas arqueas (dominio Archaea) poseen pared
celular, diferente a las del dominio Bacteria.
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Tamaño
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Eucariotas
unicelulares
Tamaño lineal en
μm
Diatomeas
Protistas superiores
100
Algas verdes
Chlorella
2-10
Levaduras
Saccharomyces
6-10
Tamaño
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Organismos procariotas Tamaño lineal en μm
Achromatium oxaliferum 5-33х15-100
Beggiatoa alba 2-10х1-50
Cristispira pectinis 1,5х36-72
Macromonas mobilis 6-14х10-30
Thiovulum majus 5-25
Spirochaeta plicatilis 0,2-0,7х80-250
Tamaño
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Organismos
procariotas
Tamaño lineal en
μm
Bacillus subtilis 0,7-0,8x2-3
Escherichia coli 0,3-1х1-6
Staphylococcus aureus 0,5-1,0
Thiobacillus thioparus 0,5х1-3
Rickettsia prowazeki 0,3-0,6x0,8-2
Mycoplasma mycoides 0,1х0,25
Tamaño
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Virus Tamaño lineal
en μm
Mosaico del
tabaco
0,02x0,3
Antrax bobino 0,26
Gripe 0,1
Fago T2 0,06x0,2
OX174 0,025
Satélite viral 0,018
Tamaño
Los más pequeños de los organismos
procariotas estudiados son los mycoplasmas
0,1–0,15 μm, que contienen cerca de 1200
moléculas de proteínas que realizan más de
100 reacciones fermentativas que garantizan
la capacidad vital del microorganismo.
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Mycoplasma
genitalium
Tamaño
El tamaño de la mayoría de los virus se
encuentra entre 16-200 nm, son visibles solo
con el microscopio electrónico.
El tamaño de los organismos está
estrechamente ligado con su estructura, el
límite inferior está ligado al espacio necesario
para el empaquetamiento del sistema que
garantiza la existencia independiente del
organismo.
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Curso de Microbiología
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Tamaño
El límite superior está determinado por la
relación entre la superficie corporal y el
volúmen. Al incrementarse el tamaño celular
la superficie incrementa al cuadrado,
mientras que el volumen al cubo.
En los microorganismos la relación superficie
volúmen es grande, razón por la que su
metabolismo en relación a la unidad de
masa, es considerablemente mayor al de los
macroorganismos.
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Composición química
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Curso de Microbiología
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tipo de componente Porcentaje sobre peso
seco
proteína 55.0
ARN 20.5
ADN 3.1
Lípidos 9.1
Lipopolisacárido 3.4
Peptidoglucano 2.5
Glucógeno 2.5
total macromoléculas: 96.1
Pequeñas moléculas orgánicas: 2.9
Iones inorgánicos: 1.0
Particularidades
 Las macromoléculas constituyen la porción mayoritaria de
la masa celular (96%);
 Las proteínas representan más de la mitad de esta
cantidad;
 Las bacterias poseen una proporción de ARN superior a
la de los eucariotas;
 La mayor parte de los compuestos son semejantes a los
de eucariotas, pero encontramos dos que son exclusivas
de los procariotas: lipopolisacárido (exclusivo de Gram-
negativas); peptidoglucano (presente en eubacterias
Gram-positivas y Gram-negativas.
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Conclusiones
 Los microrganismo pertenecen a un grupo evolutivo
de base del cual se deriva el árbol de la vida.
 Pese a la aparente simplicidad, los
microorganismos son muy complejos y sus
procesos bioquímicos son tanto o más complejos
que los observados en los eucariotas.
 Los microorganismo habitan todos los ecosistemas
y biomas planetarios.
 La composición química de los microorganismos,
pone en evidencia la unidad química de la vida
(proteínas y ácidos nucleicos).
Cuestionario
1. ¿Cómo explicaría usted el rol de los microorganismos en
el origen de la vida en el planeta?
2. Enumere cuatro diferencias esenciales entre organismos
eucariotas y procariotas.
3. ¿Cómo se define el límite inferior y superior del tamaño de
los microorganismos?
4. ¿Por qué le metabolismo de los microorganismos es
mayor que el de los macroorganismos?
5. ¿Cuáles son los componentes más importantes de los
microorganismos?
6. ¿Qué lugar ocupan los microorganismos en el mundo
vivo?
7. ¿Cuáles fueron los aporte de Pasteur al desarrollo de la
Microbiología?
8. ¿En qué consiste la teoría de la generación espontánea y
cómo se la eliminó?
Bibliografía
 Trivedi P.C. (2010). Text Book of
Microbiology. Aavishkar Publishers. India.
 Bathia M.S. ( 2009). Principles of
Microbiology. Swastik Publishers. India.
 Anne Maczulak. (2011). Encyclopedia of
Microbiology. Facts On File, Inc.

Curso de Microbiología cap ii

  • 1.
    CAPÍTULO II Los microorganismoscomo células procariotas 03/07/2017 Curso de Microbiología1
  • 2.
    OBJETIVOS  Identificar lasdiferencias de los organismos procariotas de los eucariotas.  Conocer la distribución de los microorganismos en la naturaleza.  Analizar el rol de los microorganismo en el origen de la vida 03/07/2017 Curso de Microbiología 2
  • 3.
    UBICACIÓN DE LOSMICROORGANISMOS EN EL MUNDO VIVO  Existen dos tipos de organización celular, la Procariótica y la Eucariótica.  Dentro de los seres vivos con organización procariótica, existen dos grandes “dominios” o “imperios”: Bacteria (las eubacterias o bacterias “clásicas”) y Archaea (antes llamadas archeobacterias)  A su vez, el dominio eucariótico comprende numerosas líneas filogenéticas, muchas de ellas de microorganismos. Los mismos Protozoos es un grupo muy heterogéneo, que comprende líneas filogenéticas diversas y a veces muy separadas en el tiempo evolutivo. 03/07/2017 Curso de Microbiología 3
  • 4.
    ORIGEN DE LAVIDA  https://youtu.be/JX953W2G-Kw  Teoría de Oparin  https://youtu.be/B-m1gx0s0Ro  Nationa Geografic  https://youtu.be/W4sxrOJsFg4  Pruebas de que Darwin se equivocó
  • 5.
    MICROORGANISMOS Y ORIGENDE LA VIDA  Los microorganismos son los primeros habitantes del planeta (Archeae, Protobacteria, cianobacterias).  La vida en el planeta tierra depende de los ciclos biogeoquímicos generados por los microorganismos.  Los microorganismos son los responsables de los cambios experimentados por el planeta, conjuntamente con la actividad vulcano tectónica.  Colonizan todos los ecosistemas y zonas geográficas del planeta 03/07/2017 Curso de Microbiología 5
  • 8.
    Ecología de losmicroorganismos El papel de los microorganismos en el ambiente es doble:  (1º)Suministran los compuestos inorgánicos con una valencia adecuada para que las plantas superiores puedan utilizarlos (ciclos del nitrógeno y del azufre) y  (2º)Contribuyen a la continua descomposición y mineralización de la materia orgánica en putrefacción. 03/07/2017 Curso de Microbiología 8
  • 9.
    Ecología de losmicroorganismos Microorganismos del suelo Microorganismos del agua Microorganismos del aire Microorganismos de los alimentos. Microorganismos extremófilos Microorganismos aeróbicos y anaeróbicos Microorganismos heterótrofos y autótrofos. 03/07/2017 Curso de Microbiología 9
  • 10.
    Diferencias entre procariotasy eucariotas 03/07/2017 Curso de Microbiología 10 Caracte rística Célula procariota Célula eucariota Organiz ación del material genético Nucleoideo (ADN no separado del citoplasma por una membrana), compuesto de un solo cromosoma. La mitosis está ausente Núcleo (ADN separado del citoplasma por una membrana), que contienen más de un cromosoma, división del núcleo mediante mitosis. Localiza ción del ADN En nucleoides, plásmidos, no separados por una membrana elemental En el núcleo y en algunos organelos
  • 11.
    Diferencias entre procariotasy eucariotas 03/07/2017 Curso de Microbiología 11 Característica Procariota Eucariota Organelos citoplasmáticos Ausentes Poseen Ribosomas en el citoplasma Tipo 70S Tipo 80S Movimiento citoplasmático Ausente Se observa con frecuencia
  • 12.
    Diferencias entre procariotasy eucariotas 03/07/2017 Curso de Microbiología 12 Característica Procariota Eucariota Pared celular En la mayoría poseen peptidoglicanos No hay peptidoglicanos. Flagelos Formado por unidades proteicas dispuestas en espiral Tipo 80S. Cada una dispone de microtúbulos dispuestos en 9-9-2 grupos.
  • 13.
    Sistemática  R. Whittaker, propuso un sistema donde todos los seres vivos que poseen estructura celular están distribuidos en cinco reinos.  Los procariotas organizados en dos reinos, Monera y Protista.  Los eucariotas en tres: Plantae, Fungi y Animalia. 03/07/2017 Curso de Microbiología 13
  • 14.
    RASGOS DE LOSPROCARIOTAS  Sus membrana plasmáticas carecen de esteroles, salvo los mycoplasmas (pero en este caso los esteroles proceden del hospedador eucariótico al que parasitan), algunas especies de cianobacterias y de bacterias melitotrofas.  La movilidad no es universal, pero muchas bacterias se mueven en medios acuáticos debido a unas estructuras llamadas flagelos, que nada tienen que ver con los flagelos eucarióticos. 03/07/2017 Curso de Microbiología 14
  • 15.
    RASGOS DE LOSPROCARIOTAS  Las eubacterias (dominio Bacteria) poseen, salvo los mycoplasmas, una pared celular a base de una peptidoglucano (una macromolécula que no existe en eucariotas).  Muchas arqueas (dominio Archaea) poseen pared celular, diferente a las del dominio Bacteria. 03/07/2017 Curso de Microbiología 15
  • 16.
    Tamaño 03/07/2017 Curso de Microbiología 16 Eucariotas unicelulares Tamañolineal en μm Diatomeas Protistas superiores 100 Algas verdes Chlorella 2-10 Levaduras Saccharomyces 6-10
  • 17.
    Tamaño 03/07/2017 Curso de Microbiología 17 Organismosprocariotas Tamaño lineal en μm Achromatium oxaliferum 5-33х15-100 Beggiatoa alba 2-10х1-50 Cristispira pectinis 1,5х36-72 Macromonas mobilis 6-14х10-30 Thiovulum majus 5-25 Spirochaeta plicatilis 0,2-0,7х80-250
  • 18.
    Tamaño 03/07/2017 Curso de Microbiología 18 Organismos procariotas Tamañolineal en μm Bacillus subtilis 0,7-0,8x2-3 Escherichia coli 0,3-1х1-6 Staphylococcus aureus 0,5-1,0 Thiobacillus thioparus 0,5х1-3 Rickettsia prowazeki 0,3-0,6x0,8-2 Mycoplasma mycoides 0,1х0,25
  • 19.
    Tamaño 03/07/2017 Curso de Microbiología 19 VirusTamaño lineal en μm Mosaico del tabaco 0,02x0,3 Antrax bobino 0,26 Gripe 0,1 Fago T2 0,06x0,2 OX174 0,025 Satélite viral 0,018
  • 20.
    Tamaño Los más pequeñosde los organismos procariotas estudiados son los mycoplasmas 0,1–0,15 μm, que contienen cerca de 1200 moléculas de proteínas que realizan más de 100 reacciones fermentativas que garantizan la capacidad vital del microorganismo. 03/07/2017 Curso de Microbiología 20 Mycoplasma genitalium
  • 21.
    Tamaño El tamaño dela mayoría de los virus se encuentra entre 16-200 nm, son visibles solo con el microscopio electrónico. El tamaño de los organismos está estrechamente ligado con su estructura, el límite inferior está ligado al espacio necesario para el empaquetamiento del sistema que garantiza la existencia independiente del organismo. 03/07/2017 Curso de Microbiología 21
  • 22.
    Tamaño El límite superiorestá determinado por la relación entre la superficie corporal y el volúmen. Al incrementarse el tamaño celular la superficie incrementa al cuadrado, mientras que el volumen al cubo. En los microorganismos la relación superficie volúmen es grande, razón por la que su metabolismo en relación a la unidad de masa, es considerablemente mayor al de los macroorganismos. 03/07/2017 Curso de Microbiología 22
  • 23.
    Composición química 03/07/2017 Curso deMicrobiología 23 tipo de componente Porcentaje sobre peso seco proteína 55.0 ARN 20.5 ADN 3.1 Lípidos 9.1 Lipopolisacárido 3.4 Peptidoglucano 2.5 Glucógeno 2.5 total macromoléculas: 96.1 Pequeñas moléculas orgánicas: 2.9 Iones inorgánicos: 1.0
  • 24.
    Particularidades  Las macromoléculasconstituyen la porción mayoritaria de la masa celular (96%);  Las proteínas representan más de la mitad de esta cantidad;  Las bacterias poseen una proporción de ARN superior a la de los eucariotas;  La mayor parte de los compuestos son semejantes a los de eucariotas, pero encontramos dos que son exclusivas de los procariotas: lipopolisacárido (exclusivo de Gram- negativas); peptidoglucano (presente en eubacterias Gram-positivas y Gram-negativas. 03/07/2017 Curso de Microbiología 24
  • 25.
    Conclusiones  Los microrganismopertenecen a un grupo evolutivo de base del cual se deriva el árbol de la vida.  Pese a la aparente simplicidad, los microorganismos son muy complejos y sus procesos bioquímicos son tanto o más complejos que los observados en los eucariotas.  Los microorganismo habitan todos los ecosistemas y biomas planetarios.  La composición química de los microorganismos, pone en evidencia la unidad química de la vida (proteínas y ácidos nucleicos).
  • 26.
    Cuestionario 1. ¿Cómo explicaríausted el rol de los microorganismos en el origen de la vida en el planeta? 2. Enumere cuatro diferencias esenciales entre organismos eucariotas y procariotas. 3. ¿Cómo se define el límite inferior y superior del tamaño de los microorganismos? 4. ¿Por qué le metabolismo de los microorganismos es mayor que el de los macroorganismos? 5. ¿Cuáles son los componentes más importantes de los microorganismos? 6. ¿Qué lugar ocupan los microorganismos en el mundo vivo? 7. ¿Cuáles fueron los aporte de Pasteur al desarrollo de la Microbiología? 8. ¿En qué consiste la teoría de la generación espontánea y cómo se la eliminó?
  • 27.
    Bibliografía  Trivedi P.C.(2010). Text Book of Microbiology. Aavishkar Publishers. India.  Bathia M.S. ( 2009). Principles of Microbiology. Swastik Publishers. India.  Anne Maczulak. (2011). Encyclopedia of Microbiology. Facts On File, Inc.