Este documento trata sobre la evolución y diversidad de los microbios. Explica que los microbios vienen en una variedad de tamaños y formas, y pueden vivir en casi cualquier ambiente. Describe las estructuras y métodos de reproducción de las bacterias, así como su clasificación en dominios. También cubre la diversidad metabólica y los métodos de intercambio genético entre bacterias.

1. Jay Phelan
What Is Life? A Guide To Biology
First Edition
UNIDAD 2
Evolución y diversidad
entre los microbios
© 2012 W. H. Freeman y Company. Material Traducido por GAToledo, SFC, 2014

3. TAMAÑO RELATIVO DE LOS microbios
Aunque casi todos los microbios son invisibles a ojo desnudo, ellos tienen
una variedad de tamaños. Aquí se muestra proporcionalmente, el tamaño
relativo de varios Microbios, usando objetos de la vida diaria.
roble
Virus influenza
100 nm
Euglena gracilis
50 μm
(50,000 nm)
Amoeba dubia
1 mm
(1,000,000 nm)
Escherichia coli
2 μm
(2,000 nm)
Cabeza chinche clip Neumático

4. Los microbios PUEDEN VIVIR EN CASI CUALQUIER PARTE
intestino humano Fuente termal Fumarola abisal
Escherichia coli Thermus aquaticus Methanopyrus kandleri
 Los microbios viven en casi cada
clase de ambiente, incluyendo agua
a temperaturas cercanas a 400ºC!

5. Nº total de células en el cuerpo humano (trillones)
Células humanas
Células microbianas
que viven sobre o
dentro de ti.

6. microbios EN EL ÁRBOL DE LA VIDA
DOMINIO BACTERIA DOMINIO ARCHAEA DOMINIO EUKARYA
E. coli Halobacteria Amoeba
 Los microbios se
Encuentran en los
3 dominios de la vida
Virus bacteriófago
Los virus no son organismos
y ellos no encajan en
ninguno de los 3 dominios.

8. BACTERIA: CLASIFICACIÓN y ESTRUCTURA
bacteria esférica
Bacteria en
forma de bastón
Bacteria
espiral
Las especies de bacterias
se clasifican según su
forma.

9. BACTERIA: CLASIFICACIÓN y ESTRUCTURA
Membrana plasmática
Ribosomas
Pared celular
Pili
Cromosoma
(DNA)
Flagelo
Citoplasma
Plásmido
(DNA)

10. MÉTODOS PARA IDENTIFICAR BACTERIAS
Algunas bacterias pueden
identificarse por la forma
y color de sus colonias.

11. MÉTODOS PARA IDENTIFICAR BACTERIAS
Bacteria Gram
positiva
Bacteria Gram
negativa
La tinción Gram puede ayudar
a identificar especies de
bacterias desconocidas basado
en la propiedades de su Pared
celular.
http://highered.mcgraw-hill.com/sites/007337525x/student_view0/exercise9/gram_stain.htm l

12. división celular en bacterias
Célula padre
dividiéndose
cromosoma
(DNA)
plásmido
(DNA)
replicación
Son creadas copias exactas del cromosoma
celular y del plásmido DNA.
La célula se alarga y
comienza a dividirse en dos

13. división celular en bacterias
Se forman células hijas.
 La Fisión puede ser extremadamente rápida—en menos
de 12 horas, una simple E. coli puede dar origen a una
población de 20.000.000.000 millones de células (tres
veces el número de humanos en la tierra)!

14. MÉTODOS DE INTERCAMBIO GENÉTICO EN
BACTERIAS EN LA MISMA GENERACIÓN
CONJUGACIÓNN
UNA bacteria transfiere
Una copia de una parte o de todo su
DNA (del cromosoma principal
o del plásmido) a otra bacteria,
dando origen a una segunda
Bacteria con información
Genética que no tenía
la anterior.
Bacteria
dadora
Bacteria
receptora

15. MÉTODOS DE INTERCAMBIO GENÉTICO EN
BACTERIAS EN LA MISMA GENERACIÓN
TRANSDUCCIÓN
Un virus contiene pedazos
de DNA bacteriano,
que inadvertidamente
captó de su huésped anterior,
infectando a una célula
bacteriana y pasando nuevos
genes a la bacteria.
Bacteria
receptora
Virus

16. MÉTODOS DE INTERCAMBIO GENÉTICO EN
BACTERIAS EN LA MISMA GENERACIÓN
TRANSFORMACIÓN
Una bacteria revienta y
cortos trozos de DNA
pueden ser tomados por
otra bacteria e insertados
en su propio cromosoma.
Potencialmente añade
genes que no los tenía
antes.
fragmentos
de DNA
bacteria
Receptora

17.  Muchas bacterias son beneficiosas. Los que
viven en el yogur, por ej., pueden establecer
su residencia en el tracto digestivo y mejorar
tu extracción de nutrientes de los alimentos.

18. DIVERSIDAD METABÓLICA ENTRE LAS BACTERIAS
QUIMIOORGANÓTROFOS
QUIMIOLITOTROFOS
FOTOAUTÓTROFOS
• Se alimentan de moléculas
• Se alimentan de moléculas
• Usan energía solar para
orgánicas
Inorgánicas.
producir glucosa mediante
 fotosíntesis Las bacterias prosperan en muchos lugares porque son
ingeniosas. Son capaces de extraer "alimento" de una
amplia gama de fuentes, incluyendo moléculas orgánicas de
la cortina de la ducha, las moléculas inorgánicas en las
tuberías y, aún, utilizando la energía del sol.

19. Muerte por cólera
Bomba de agua en Broad
street
Al mapear el patrón de muertes por el cólera, el
Dr. John Snow fue capaz de identificar la bomba
de agua de Broad Street como la fuente de la
infección.
http://www.scielo.cl/pdf/rci/v24n4/art14.pdf

20.  Streptococcus pyogenes es normalmente inofensiva, pero
algunas cepas son responsables de la faringitis
estreptocócicas, fiebre escarlatina y fascitis necrotizante
(bacteria carnívora).

21. RESISTENCIA A LOS ANTIBIÓTICOS POR BACTERIAS
Paciente A y Paciente B ambos tienen una infección causada por una
bacteria patógena.
Bacteria patógena
Bacteria Inofensiva
Paciente A Paciente B

22. RESISTENCIA A LOS ANTIBIÓTICOS POR LAS
BACTERIAS
Ambos Pacientes son prescritos con antibióticos para tratar la infección
lo que reduce el número inicial de bacterias dañinas.
Paciente A Paciente B

23. RESISTENCIA A LOS ANTIBIÓTICOS POR LAS BACTERIAS
El Paciente A continúa
tomando los antibióticos tal
como fue prescrito hasta que
se le acaban todas las cápsulas.
El Paciente B para de tomar
antibióticos antes de finalizar
la cantidad prescrita por el médico
Paciente A Paciente B
La población de bacteria blanco es
reducida y el crecimiento de las
bacterias remanentes estará bajo
control por la competencia con
otro tipo de bacteria.
Muchas células bacterianas aún con
vida son los más resistentes al
antibiótico. Ellas son las fundadoras
de una nueva población y la
próxima vez que el Paciente B tome
el medicamento, será ineficaz.

24. La Agricultura de USA utiliza cerca de
25millones de libras de antibióticos cada
Año -¡cerca de ocho veces más de lo que
se utiliza para toda la medicina humana!

25. Las arqueas se parecen mucho a las
bacterias; pero una inspección más cercana
de su fisiología, bioquímica y DNA revela
que son muy diferentes a todas las bacterias.
http://www.biologia.arizona.edu/cell/tutor/pev/page2.html

26.  Las Archaea en tu intestino descompone un enlace
encontrado en porotos (que los humanos no
pueden romper)…pero el proceso genera gas, que
puede causar molestias, ya que trata de escapar.

27.  En estos eucariotas fosilizados
de hace 440 a 510 millones de
años, son visibles los organelos.

28. DIVERSIDAD DE PROTISTAS
PROTISTAS SIMILARES
A ANIMALES
Trichomonas vaginalis

29. DIVERSIDAD DE PROTISTAS
PROTISTAS SIMILARES A HONGOS
MOHO DE FANGO

31. ESTRUCTURA BÁSICA DE UN VIRUS
Cápside (contenedor
proteico)
Material Genético
(DNA o RNA)
Membrana plasmática

32. ESTRUCTURA BÁSICA DE UN VIRUS
Los virus se envuelven en un
poco de la membrana
plasmática de la célula
huésped a medida que son
liberados.
Virus envuelto Virus no envuelto

33. REPLICACIÓN VIRAL
Virus
Célula huésped
Después de que el virus se une a la
membrana de la célula huésped, el ADN
viral es incorporado a la célula.
El ADN viral se replica en decenas
de nuevos copias, utilizando la
maquinaria y energía metabólica del
huésped .
El ARNm viral se transcribe a partir
el ADN viral.
Se sintetizan nuevas proteínas virales ,
usando de nuevo las moléculas de
producción de proteínas del huésped.
Las nuevas proteínas y el ADN viral
se ensamblan, formando muchas nuevas
partículas virales
1
2
3
4
5
Núcleo de la
Célula huésped
DNA Viral DNA viral Replicado
Proteína Viral
mRNA Viral
 Debido a que para su replicación los virus son
dependientes de la maquinaria y energía metabólica
del huésped, los virus no se consideran "seres vivos".

34. LA ESTRUCTURA DEL VIRUS INFLUENZA
SUPERFICIE GLICOPROTEICA
• Se unen a receptores
en la superficie de la
célula huésped y permite
el virus entrar
• Permite que el virus
liberarse de la
célula huésped
 La superficie de
Glicoproteínas son las
“llaves” que le permiten
a un virus entrar a la
célula huésped.

35. Replicación del HIV
HIV es un virus que transporta sus instrucciones genéticas en
La forma de ARN en vez de ADN.
RNA (dos hebras idénticas)
Transcriptasa reversa
Superficie de
glicoproteínas

36. Replicación del HIV
Una vez dentro de la célula
infectada una enzima transportada
al interior del HIV es usada para
convertir el RNA a DNA (El
proceso de sintetizar DNA a partir
del RNA es como la transcripción
en reversa, es por eso que la
enzima es llamada transcriptasa
inversa o reversa.)
El nuevo DNA producido, basado
en en el código transportado por
las partículas del HIV, es insertado
en el DNA del huésped.
La célula huésped luego transcribe
los genes del HIV, muy similar a
como se transcriben otros genes.
Estos genes codifican para la
producción de nuevas partículas de
virus.
Las nuevas partículas virales son
ensambladas y liberadas desde la
célula huésped.
1
2
3
4
ARN Viral
Transcriptasa
reversa
DNA viral
Núcleo del
huésped
DNA huésped
RNA viral
nuevo
Nuevas
Proteínas
virales
Célula Huésped