Este documento describe los conceptos básicos de la microbiología. Explica que los microorganismos son seres vivos de pequeño tamaño que incluyen bacterias, virus, hongos, protozoos y algas. Detalla los métodos para cultivar, aislar e identificar microorganismos, como el uso de medios de cultivo, tinción, pruebas bioquímicas y técnicas moleculares. También resume brevemente la estructura, clasificación y ciclo de vida de los virus, así como conceptos sobre bacterias, viroides, pr

1. MICROBIOLOGIA
CONCEPTO DE
MICROORGANISMOS

2. 1.- INTRODUCCION
Los microorganismos o microbios son un variado grupo de seres vivos
que tienen como característica común su reducida dimensión, siendo
visibles solamente al microscopio. En los microorganismos están
representados cinco grupos de seres vivos, virus, bacterias, protozoos,
hongos y algas,
Este pequeño tamaño proporciona a los microorganismos diversas
ventajas como:
- Rápido intercambio de sustancias con el medio externo, dado que la
disminución del tamaño celular supone un aumento en la relación
superficie volumen.

3. -Metabolismo muy rápido pues los compartimentos celulares
están muy próximos a los metabolitos y nutrientes. Por ello
pueden alterar rápidamente el medio en que viven, agotando los
nutrientes e inundándolo de residuos. Las toxinas son productos
metabólicos de algunos microorganismos que utilizan como arma
de ataque-defensa ante los competidores.
-Rápida multiplicación, basada en su
eficaz metabolismo.
Esto tiene aspectos positivos que utiliza
la microbiología industrial en la
fabricación de antibióticos,
fermentaciones etc, y aspectos negativos,
especialmente su capacidad invasora,
siendo muchos de ellos seres patógenos.

4. -Pueden adaptarse a todo tipo de condiciones ambientales, por
extremas que sean, formando según L. Margulis, una capa
continua sobre la Tierra conocida como microcosmos. Por esta
capacidad de adaptación y rápido metabolismo los
microorganismos desempeñan papeles básicos de los ciclos
biogeoquímicos

5. 2.- MÉTODOS DE ESTUDIO DE LOS MICROORGANISMOS
Para su estudio , se requiere de una población en crecimiento activo,
lo que se llama cultivo, que necesita a su vez de un medio de cultivo
que contenga los nutrientes precisos y mantenga una temperatura y
pH óptimos
Es necesario que el cultivo esté formado por
individuos genéticamente homogéneo
( cultivo axénico, puro o clonal) por lo que
es imprescindible someter a la muestra a
métodos de aislamiento, a fin de separar una
especie de otra

6. La identificación de los microorganismos pasa por la manipulación
de los mismos en condiciones de asepsia y la esterilización de
los materiales empleados para evitar la contaminación
2.1 MEDIOS DE CULTIVO
Atendiendo a diferentes criterios tenemos
d) Según su composición
- medios complejos: sin composición definida como el caldo de
carne , de soja o de levadura
- medio sintéticos: de composición concreta
En cualquier caso debe tener una fuente de carbono, nitrógeno y
fósforo y oligoelementos como el hierro, cobalto y manganeso
para proporcionar un medio óptimo de proliferación

7. b) Según su estado físico: Son en general disoluciones de agua y
nutrientes a los que se añade sustancias como la gelatina o el agar-
agar para convertirlos en medios sólidos
c) Según su utilidad:
- Medio de enriquecimiento: usados para enriquecer un medio
cuando el crecimiento de los microorganismos es muy lento
- Medios de aislamiento: son medios con nutrientes que permiten
el crecimiento selectivo de una especie microbiana e inhibe el de
los demás. Por ejemplo medio con un determinado pH o con
antibióticos

8. -Medios de diferenciación Son los que permiten diferenciar unas
colonias de otras. Contiene un sustrato específico y un indicador y las
colonias se distinguen en función de su capacidad para llevar a cabo
una determinada reacción que el indicador pone de manifiesto
2.2 MÉTODOS DE AISLAMIENTO
Se basan en una reducción progresiva del número de microorganismos
de la muestra inicial, o bien en la separación de cepas del mismo tipo
metabólico
-Aislamiento por agotamiento de asa en superficie: En este
procedimiento, el asa de siembra ( un alambre con un aro en la punta)
se pasa sobre el medio sólido realizando estrías en zig-zag desde un
extremo a otro de la placa petri

9. -Aislamiento por dilución y siembra en profundidad: en este
caso , se preparan diluciones decimales de la muestra inicial en
una solución salina estéril, y luego se mezclan cantidades
conocidas de las distintas diluciones con agar líquido en una
placa petri. Cuando el agar se solidifica , cada célula originará
una colonia aislada
-Aislamiento directo: Los microorganismo de mayor tamaño
( algas y protozoos) se pueden aislar directamente con una
pipeta pasteur bajo la lupa binocular

10. 2.3 MÉTODOS DE ESTERILIZACIÓN
Esterilizar consiste en eliminar todo microorganismo vivo de un
medio de cultivo, de un alimento o del material de laboratorio
-Calor: se emplea el autoclave , un recipiente metálico que
esteriliza por calor húmedo, que alcanza una temperatura de 120ºC
y que debe mantenerse unos 20 minutos
También se utiliza el horno Pasteur que esteriliza en seco a
temperaturas próximas a 200ºC

11. -Filtración: Los microorganismos quedan retenidos en los poros
del filtro y la solución que las contiene si los atraviesa. Sirve para
material que no se puede calentar
-Radiaciones : se utilizan radiaciones ultravioleta, gamma y
radiaciones ionizantes que alteran las moléculas de ácido nucleico
del microorganismo

12. 2.3.1. LA PASTEURIZACIÓN
La pasteurización no elimina todos los microorganismos que pueden
contener los productos tratados, sólo permite una conservación
temporal y en determinadas condiciones.
Este método consiste en elevar la temperatura de los alimentos entre
60º y 80º C durante un período entre unos pocos segundos
y 30 minutos. Así se destruyen los microorganismos más peligrosos
o los que con mayor frecuencia pueden producir alteraciones.
Los alimentos pasteurizados, a veces denominados semiconservas,
deben guardarse en una nevera, aunque todavía no se haya abierto el
envase. Este es el caso de la leche que viene en cartón, la
mantequilla, la margarina, entre otros.

13. 2.4 métodos de identificación
-Estudios de microscopía que permiten identificar distintos
microorganismos por la forma de las células o las de sus
colonias
Para la observación de los microorganismos en microscopía se
emplean técnicas de tinción. Tres principalmente
a) Tinción simple: se utiliza un único colorante para aumentar el
contraste ( azul de metileno)
b) Tinción específica: Incrementa el contraste y revela
determinadas estructuras celulares ( tinción negativa con
nigrosina)
c) Tinción diferencial: se usan dos colorantes distintos; la más
utilizada es la tinción de Gram

14. Métodos bioquímicos: utilizan galerías de identificación, que son
placas rectangulares dotadas de pequeñas cubetas en las que se alojan
una serie de sustratos con sus indicadores , en orden progresivo.
Posteriormente se hace reaccionar con todas produciéndose un código
de colores que es exclusivo para cada microorganismo
Técnicas de biología molecular: se basan en el conocimiento de
secuencias concretas del genoma de los microorganismos que hibridan
con sondas de ADN ( fragmentos de ADN complementario de una de
las hebras presentes en el microorganismo problema). Si se produce la
hibridación la muestra es positiva

15. 3.- LOS VIRUS
Son los seres más simples y pequeños que se conocen.
Básicamente son moléculas de ácido nucleico envueltas por una
cubierta proteica. Son subcelulares, es decir, no tienen
organización celular.
Todos son parásitos intracelulares obligados, modifican mediante
su ácido nucleico el metabolismo de la célula hospedadora,
usándola para reproducirse. Fuera de la célula parasitada son
estructuras inertes, ya que carecen de enzimas con las que
desarrollar su propio metabolismo, siendo su única función
transportar el ácido nucleico viral de una célula hospedadora a
otra.

16. 3.1 COMPOSICIÓN Y ESTRUCTURA
La composición de un virus se refiere a su estado extracelular,
conocido como partícula viral o virión, ya que en su estado
intracelular su ácido nucleico se integra en la célula hospedadora y el
virus desaparece temporalmente.

17. 3.2 CLASIFICACIÓN DE LOS VIRUS
Los virus se pueden clasificar según varios criterios. Algunos de
ellos son:
Por la célula que parasitan: Virus animales, vegetales o
bacteriófagos.
- Por su forma: Helicoidales, poliédricos o complejos.
- Por tener o no envolturas: Virus envueltos o desnudos.
- Por su ácido nucleico: ADNmc; ADNbc; ARNmc o ARNbc.
mc = monocatenario
bc = bicatenario

18. 2.3. CICLO BIOLÓGICO DE UN VIRUS
CICLO LITICO Y LISOGÉNICO
2.4 OTRAS FORMAS ACELULARES
Estas moléculas, descubiertas recientemente, son, junto con los virus,
estructuras inertes fuera de la célula, pero , si logran introducirse en
una célula, interfieren su desarrollo normal, pudiendo causar su
muerte.
Trasposones
Son secuencias de ADN bicatenario que se introducen en el ADN
celular. Si el trasposón se inserta dentro de un gen, éste se inactiva (o
provoca alteraciones en la síntesis proteica).
Estas secuencias tienen capacidad replicativa, así que cuuantas más se
repliquen, más trasposones aparecerán en la célula, pudiendo inactivar
un gran número de genes.

19. Viroides
Son secuencias de ARN circular que interfieren con el ARN
celular. Se han encontrado sólo en núcleos de células vegetales,
sobre todo, en cítricos.
Pueden actuar como ribozimas y catalizar su propia replicación.
Por esto se las considera las secuencias más antiguas, anteriores a
las células más primitivas, es decir, antes de la formación del
primer ser vivo.
Priones
Son proteínas alteradas que actúan provocando un cambio
conformacional en proteínas normales, transformándolas en
proteínas alteradas. Este cambio provoca a pérdida de la función
en la proteína, pudiendo generar graves alteraciones en la célula.
Éste es el caso del síndrome de las "vacas locas" o la encefalopatía
espongiforme bovina y su variante en la especie humana.

20. 4. Bacterias
Este concepto engloba a los seres procariotas, recientemente
dividido en dos dominios, las arqueobacterias y las eubacterias.
Son las formas de vida más simples y abundantes, capaces de
resistir medios inhóspitos por sus condiciones extremas.
Las bacterias aparecen individualizadas o pueden formar colonias:
atendiendo a su forma se diferencian:
c) Cocos: redondeados
d) Bacilos: de forma alagada y extremos romos
e) Vibrios: tienen forma de coma
f) Espirilos: en forma de espiral
Las agrupaciones de dos cocos o dos bacilos se llaman diplococos o
diplobacilos; las hileras de bacterias son estreptococos o
estreptobacilos. Solo los cocos pueden formar colonias dispuestas
en dos dimensiones estafilococos o en tres sarcinas

21. 3.1. Morfología y estructura bacteriana
Capsula bacteriana
Pared bacteriana
Membrana plasmática
Citoplasma: ADN, ribosomas e inclusiones y plásmidos
Pili, fimbrias y flagelos

22. 3.2 fisiología de las bacterias
b) Nutrición
El éxito evolutivo de las bacterias se debe en parte a su versatilidad
metabólica. Todos los mecanismos posibles de obtención de
materia y energía los presentan las bacterias, incluso algunas
pueden cambiar de metabolismo en función de los nutrientes que
encuentran en el medio. Estos microorganismos pueden ser:
• Autótrofas fotosintéticas, como las bacterias verdes, purpúreas y
las cianobacterias.
• Autótrofas quimiosintéticas, oxidando sustratos inorgánicos
obtienen la energía que necesitan, como las bacterias del azufre,
del hierro, del hidrógeno o del metano, que reciben este nombre en
función del dador de electrones que utilizan.
•

23. •Fotorganótrofas, utilizan energía lumínica pero también materia
orgánica, por lo que son heterótrofas, como las bacterias verdes
carentes de azufre.
Quimioheterótrofas, son el grupo más abundante. Según el tipo de
materia orgánica que utilicen hay bacterias saprobias,(materia
orgánica muerta) parásitas (de otro ser vivo causándole un daño),
simbióticas (asociadas a otro organismo con beneficio mutuo, como el
género Rhizobium fijador de nitrógeno, asociado con leguminosas) e
incluso hay bacterias depredadoras de otras bacterias (mixobacterias
Otro criterio de clasificación de bacterias hace referencia al consumo
de oxígeno:
Bacterias aerobias: son aquellas que necesitan oxígeno para su
metabolismo. Realizan la oxidación de la materia orgánica en
presencia de oxígeno molecular, es decir, realizan la respiración
celular.

24. Bacterias anaerobias: son aquellas que no utilizan oxígeno
molecular en su actividad biológica. La obtención de energía la
realizan mediante catabolismo fermentativo. Se pueden distinguir
dos grupos dentro de ellas:
Bacterias anaerobias facultativas: Pueden vivir en ambientes
con oxígeno o sin él.
Bacterias anaerobias estrictas: sólo pueden sobrevivir en
ambientes carentes de oxígeno. Como ejemplo, Clostridium,
causante del tétanos.

25. b) REPRODUCCIÓN BACTERIANA
El mecanismo de reproducción habitual en bacterias es la
bipartición. Mediante este mecanismo se obtienen dos células
hijas, con idéntica información en el ADN circular, entre sí, y
respecto a la célula madre, y de contenido citoplásmico celular
similar.
La gran diversidad de las bacterias se debe a la elevada frecuencia
de mutaciones y a procesos parasexuales, mediante los que
intercambian material genético con otras bacterias, sean o no de
la misma especie. Hay tres tipos de procesos parasexuales:
1.- Transformación Fragmentos de ADN que pertenecían a
células lisadas (rotas) se introducen en células normales. El ADN
fragmentado recombina con el ADN de la célula receptora,
provocando cambios en la información genética de ésta.

26. 2.-Transducción. Cuando una célula es atacada por un virus
bacteriófago, la bacteria genera nuevas copias del ADN vírico. En la
fase de ensamblaje se pueden introducir fragmentos de ADN
bacteriano en la cápsida del virus. Los nuevos virus ensamblados
infectarán nuevas células. mediante este mecanismo, una célula podrá
recibir ADN de otra bacteria e incorporar nueva información.
3.- Conjugación
Este proceso se lleva a cabo si la célula presenta el plásmido F, que
contiene la información genética para formar pili, puentes que sirven
de unión citoplásmica entre dos bacterias. La célula que presenta el
plásmido se denomina F+; la célula que no lo contiene se llama F-. La
bacteria F+ (donadora de información) se une a una bacteria F-
(receptora) mediante uno de sus pili. A través de él introduce una
hebra del plásmido F, de forma que la bacteria F- se convierte en
bacteria F+.En ocasiones el plásmido se introduce en el anillo del
ADN bacteriano . Entonces, la bacteria donadora se denomina Hfr

27. frequency of recombination). De esta forma la bacteria Hfr puede
donar a otras células cualquier gen de su ADN.

28. c) Funciones de relación. Muchas bacterias tienen movilidad, ya sea
por flagelos, contracción o reptación, acercándose o alejándose de los
estímulos ambientales.
Pueden responder también modificando su metabolismo adaptándolo
a las condiciones concretas.
Si el ambiente es desfavorable originan formas de resistencia
conocidas como endosporas, formas de vida latente protegidas por una
gruesa membrana, capaces de resistir condiciones extremas. Cuando
el ambiente es favorable, germinan y originan bacterias funcionales

29. 4.- PROTOZOOS
Los protozoos son microorganismos eucariotas unicelulares
heterótrofos sin pared celular. La mayoría son de vida libre en medios
acuáticos o húmedos, aunque algunos se han adaptado al parasitismo,
pudiendo producir enfermedades en el hombre.
Toman la materia orgánica en disolución por pinocitosis o en estado
sólido por fagocitosis. Predominan las formas móviles, mediante
cilios, flagelos o seudópodos.
Se reproducen asexualmente y sexualmente, normalmente por
conjugación. Pueden originar estructuras muy resistentes, llamadas
quistes, con las que sobreviven en condiciones adversas.

30. Los grupos más importantes son Flagelados, Rizópodos,
Esporozoos y Ciliados.
1.-Flagelados, o Mastigóforos
Se caracterizan por presentar flagelos que utilizan para el
desplazamiento. Pueden tener vida libre, en agua dulce o salada,
presentándose en forma individual o en colonias. También existen
grupos parásitos, entre ellos se pueden destacar los siguientes:
Trypanosoma gambiense y Tripanosoma rhodesiense: son
individuos parásitos que producen la mortal “enfermedad del sueño
Gonyaulax catenella: especie de vida libre
que forma grandes agrupamientos de
individuos. Que reciben el nombre de
“marea roja” y son alimento de bivalvos
(mejillones). Estos protozoos producen
una toxina inofensiva para los mejillones
pero en el hombre produce
envenenamiento

31. 2.- Rizópodos, o Sarcodinos
Incluye protozoos muy sencillos cuya característica general es que
forman pseudópodos para el desplazamiento, Su estructura está
formada por un citoplasma con núcleo y orgánulos no
permanentes.
Algunos grupos presentan una estructura externa dura llamada
Teca, que puede ser de carbonato cálcico como los Foraminíferos,
o de sílice como los Radiolarios.
En este grupo aparecen individuos de vida libre y, también,
parásitos. Entre los más conocidos se encuentran:
Amoeba proteus: especie de vida libre.
Entamoeba histolytica: especie parásita
que produce la disentería amebiana.
Entamoeba gingivalis: vive en la boca de
mamíferos, es comensal.

32. Esporozoos
Protozoos parásitos con una estructura muy simple, debido su forma de
vida. Viven en el interior de células, cavidades corporales o líquidos
corporales.
Atacan a todo tipo de animales causando enfermedades muy graves. Son
capaces de formar esporas muy resistentes. Los más representativos son:
Toxoplasma. Produce la toxoplasmosis, la gravedad de esta enfermedad
depende del tejido que se vea afectado.
Plasmodium malarie y P. Falciparum: estas dos especies provocan la
grave enfermedad de la malaria

33. Ciliados
Presentan cilios distribuidos por toda la membrana celular o en
localizaciones determinadas (en torno a la boca, periestomáticos).
Los cilios sirven para el desplazamiento del individuo o para la
captura de alimento.
La estructura del ciliado es compleja. , en el citoplasma se observa:
un macronúcleo que se encarga del control de la célula
un micronúcleo que actúa en la reproducción sexual que presenta
este grupo

34. Los ciliados pueden dividirse mediante reproducción asexual, por
procesos de bipartición o gemación. También pueden reproducirse
sexualmente mediante un proceso muy complejo denominado
conjugación Los representantes más conocidos son:
Paramecium: ciliado que aparece en aguas dulces que contengan restos
vegetales.
Vorticella: también aparece en aguas dulces.

35. 5.- ALGAS MICROSCOPICAS
Estos individuos se caracterizan por ser autótrofos fotosintéticos;
presentan clorofila a y otros pigmentos como carotenos, fucoxantina o
ficobilinas. La estructura celular está rodeada por una pared de
celulosa además de otros polisacáridos como la pectina, los xilanos y
los mananos. A veces contienen carbonato cálcico (algas calcáreas) o
sílice como las diatomeas
Las algas unicelulares suelen presentar flagelos para realizar su
desplazamiento. También aparecen flagelos en los individuos que
forman colonias.
La forma de reproducción puede ser asexual, por bipartición, o sexual.
En algunos grupos la reproducción sexual se realiza cuando las
condiciones del medio son desfavorables.
Estos seres pueden aparecer con formas unicelulares o en colonias
donde se aprecia reparto de funciones.

36. Los grupos más representativos son Euglenofitas, Crisofitas,
Dinoflagelados y Clorofitas.
Euglenofitas Seres unicelulares de agua dulce. Presentan
cloroplastos de triple membrana, no doble, con clorofila a y b. Estas
algas presentan movilidad debido a que tienen flagelos.
Crisofitas
Algas pardo-amarillentas debido a la presencia de un pigmento
denominado fucoxantina. Estos seres tienen paredes celulares muy
rígidas que están formadas por celulosa y compuestos silíceos. A este
grupo pertenecen las algas Diatomeas cuyos caparazones tapizan los
fondos marinos.
Dinoflagelados
Son algas con pigmentos rojos aunque algunos individuos de este
grupo carecen de pigmentos y son heterótrofos, parecen protozoos.
Los Dinoflagelados junto con algunos Rizópodos (protozoos) son los
responsables de las mareas rojas tóxicas.

37. Clorofitas
Son algas con un intenso color verde. Los individuos de este grupo
pueden presentar vida libre o formas coloniales. En las formas
coloniales puede existir una repartición del trabajo. También
aparecen los sincitios, que son estructuras polinucleadas, formadas
por fusión de varios individuos que comparten el citoplasma
celular sin que exista membrana de separación entre ellos.
6.- HONGOS MICROSCÓPICOS
Los hongos son organismos unicelulares o pluricelulares. Tienen
nutrición heterótrofa. Los hongos son saprofitos, por lo que se
alimentan de materia en descomposición; de ahí su relevancia dentro
del ciclo de la materia.
También aparecen individuos parásitos y otros simbiontes como los
que forman los líquenes.

38. Las células de los hongos suelen presentar una pared formada por
quitina u otro polisacárido como los glucanos .
La reproducción de los hongos puede ser de forma asexual mediante
esporas a las que se denomina conidiospora. También puede ser de
forma sexual mediante la formación de gametangios, que formarán
esporas sexuales. Las esporas sexuales reciben un nombre distinto
atendiendo al grupo al que pertenecen; así encontramos Ascosporas o
Basidosporas, por ejemplo.

39. Dentro de los hongos microscópicos se pueden destacar los
siguientes:
Hongos mucosos
También se les conoce como hongos acuáticos. Algunos autores los
incluyen dentro del grupo de los Protoctistas ya que son similares
a las amebas y en la fase vegetativa pueden desplazarse con
movimiento ameboide.
El hábitat de estos hongos es el bosque húmedo con suelos fríos y
ricos en materia en descomposición.. Estos mohos no presentan
hifas, ni micelio. En condiciones desfavorables realizan
reproducción sexual
Plasmodiophora brassicae, que es el responsable de la hernia de la
col que ataca a las raíces de crucíferas.

40. Levaduras
Son seres unicelulares; no forman hifas, ni micelio.
Forman colonias de células dotadas de un pared gruesa
Se reproducen asexualmente por gemación y sexualmente,
formando Ascosporas.
Son importantes desde el punto de vista económico por ser las
responsables de las fermentaciones, producir un gran número de
antibióticos y provocar un número importante de enfermedades
en vegetales.
Tienen una gran importancia económica, pues las fermentaciones
del vino, cerveza y pan las realizan levaduras del género
Saccharomyces. El género Cándida es una levadura patógena.

41. Mohos filamentosos
Están formados por filamentos pluricelulares llamados hifas, que
se reúnen para formar un cuerpo o micelio. Las hifas pueden ser
tabicadas, y se denominan hifas septadas, o no presentar
tabiques, y reciben el nombre de hifas sifonadas.
Resisten condiciones extremas de acidez, de falta de humedad o
de alta concentración de azúcares
Penicillum, productor de antibióticos o el moho del pan
(Rhizopus)