Microbiología Básica para tener un enfoque básico de la materia

1. Microbiología y los
bichos raros
David Ávila Alcántar

2. 1 FUNDAMENTOS Y
CONCEPTOS BÁSICOS
2 TÉCNICAS Y HERRAMIENTAS
DE LABORATORIO
Historia y ramas de la microbiología
Clasificación general de microorganismos
(bacterias, hongos, virus, parásitos, arqueas)
Morfología y fisiología microbiana (formas,
estructuras, metabolismo)
Reproducción bacteriana y crecimiento
microbiano
Biofilms y su importancia clínica
Tinción de Ziehl–Neelsen (ácido-alcohol resistentes)
Otras tinciones especiales (tinción negativa,
fluorescente, endosporas, cápsulas)
Medios de cultivo (selectivos, diferenciales,
enriquecidos, transporte)
Pruebas bioquímicas comunes (catalasa, oxidasa,
coagulasa, IMViC, ureasa, TSI)
Métodos de esterilización y desinfección
Control de calidad microbiológica en laboratorio
Contenido

3. 3 MICROBIOLOGÍA MÉDICA
APLICADA
4 TEMAS DE INTERÉS
Patógenos bacterianos importantes (ej. E.
coli, Staphylococcus aureus,
Mycobacterium tuberculosis)
Protozoarios patógenos (además de
amibas: Giardia lamblia, Trichomonas
vaginalis)
Introducción a hongos clínicos (levaduras,
mohos, micosis comunes)
Introducción a virología (estructura viral,
replicación, virus de importancia médica)
Antimicrobianos y resistencia bacteriana
(Mecanismos y pruebas como
antibiograma)
Microbiota normal y su papel en la salud
Inmunología básica aplicada a microbiología
Bioseguridad en el laboratorio (Niveles BSL)
Epidemiología básica de enfermedades infecciosas
Microbiología ambiental (agua, alimentos, suelos)
Contenido

4. Fundamentos y
conceptos básicos

5. Historia y ramas de la
microbiología
Definición: La microbiología es la ciencia que
estudia los microorganismos: seres vivos demasiado
pequeños para verse a simple vista (bacterias,
hongos, virus, protozoos, algunas algas).

6. Pioneros:
Antonie van Leeuwenhoek (1674): Primeras
observaciones de microorganismos con microscopio
simple.
Louis Pasteur (siglo XIX): Refutó la teoría de la
generación espontánea, desarrolló pasteurización y
vacunas.
Robert Koch: Estableció los Postulados de Koch para
relacionar un microorganismo con una enfermedad.
Historia y ramas de la
microbiología

7. Ramas principales:
Bacteriología → estudio de bacterias.
Micología → hongos.
Virología → virus.
Parasitología → parásitos.
Microbiología ambiental, industrial, médica, veterinaria.
Historia y ramas de la
microbiología

8. Procariotas:
Sin núcleo definido ni orgánulos membranosos.
Incluyen bacterias y arqueas.
2. Clasificación general de microorganismos

9. Eucariotas:
Con núcleo y organelos membranosos.
Incluyen protozoos, hongos, algas microscópicas.
2. Clasificación general de microorganismos

10. Acelulares:
No son células, requieren células huésped para
replicarse.
Ejemplo: virus, viroides, priones.
2. Clasificación general de microorganismos

11. Formas bacterianas:
Cocos (esféricas)
Bacilos (bastones)
Espirilos/Espiroquetas (helicoidales)
Formas pleomórficas
3. Morfología y fisiología microbiana

13. Estructuras importantes:
Pared celular (Gram + o Gram -)
Membrana plasmática
Ribosomas
Flagelos, fimbrias, cápsulas
Endosporas (en algunas bacterias)
3. Morfología y fisiología microbiana

14. 1. Pared celular (Gram + o Gram -)
3. Morfología y fisiología microbiana
Función: Proporciona forma, rigidez y protección contra cambios
osmóticos.
Gram positivas (Gram +):
Tienen una capa muy gruesa de peptidoglicano (mureína) que retiene
el colorante cristal violeta en la tinción de Gram.
Contienen ácidos teicoicos y lipoteicoicos, que ayudan a la adherencia y
estabilidad.

15. 1. Pared celular (Gram + o Gram -)
3. Morfología y fisiología microbiana
Gram negativas (Gram -):
Tienen una capa delgada de peptidoglicano y una membrana externa
adicional rica en lipopolisacáridos (LPS), que actúa como barrera y
puede ser tóxica (endotoxina).
Presentan espacio periplásmico entre membrana interna y externa.

17. 2. Membrana plasmática
3. Morfología y fisiología microbiana
Función: Controla el paso de sustancias hacia dentro y fuera de la célula.
Compuesta por bicapa lipídica con proteínas integrales y periféricas.
Carece de esteroles (como el colesterol en células animales) excepto en
micoplasmas.
Alberga enzimas para respiración celular, transporte activo y síntesis de
macromoléculas.

18. 3. Ribosomas
3. Morfología y fisiología microbiana
Función: Síntesis de proteínas.
Son de tipo 70S (subunidades 50S y 30S), más pequeños que los
eucariotas (80S).
Flotan libres en el citoplasma, no están unidos a membranas.
Blanco de algunos antibióticos (ej. tetraciclinas, aminoglucósidos).

19. 4. Flagelos, fimbrias, cápsulas
3. Morfología y fisiología microbiana
Flagelos:
Orgánulos de locomoción en forma de filamentos helicoidales.
Permiten movilidad dirigida (quimiotaxis).
Formados por flagelina.
Fimbrias:
Filamentos cortos y numerosos que sirven para adhesión a superficies y células
huésped, no para movimiento.
Importantes en la colonización e inicio de infecciones.

20. 4. Flagelos, fimbrias, cápsulas
3. Morfología y fisiología microbiana
Cápsulas:
Capa viscosa de polisacáridos (o polipéptidos) que rodea la célula.
Protege contra fagocitosis y desecación.
Favorece la adherencia.
Se observan con tinción negativa.

21. 4. Flagelos, fimbrias, cápsulas
3. Morfología y fisiología microbiana
Cápsulas:
Capa viscosa de polisacáridos (o polipéptidos) que rodea la célula.
Protege contra fagocitosis y desecación.
Favorece la adherencia.
Se observan con tinción negativa.

22. 5. Endosporas (en algunas bacterias)
3. Morfología y fisiología microbiana
Función: Supervivencia en condiciones extremas (calor, radiación, desecación,
químicos).
Formadas por géneros como Bacillus y Clostridium.
Contienen ADN, ribosomas y enzimas mínimas, rodeados por una pared muy
resistente con dipicolinato de calcio.
Estado metabólicamente inactivo; pueden germinar en condiciones favorables.

23. 5. Endosporas (en algunas bacterias)
3. Morfología y fisiología microbiana
Función: Supervivencia en condiciones extremas (calor, radiación, desecación,
químicos).
Formadas por géneros como Bacillus y Clostridium.
Contienen ADN, ribosomas y enzimas mínimas, rodeados por una pared muy
resistente con dipicolinato de calcio.
Estado metabólicamente inactivo; pueden germinar en condiciones favorables.

24. Funciones vitales
3. Morfología y fisiología microbiana
1. Nutrición y metabolismo
Función: Obtención de energía y nutrientes para mantener las funciones
celulares.
Tipos según fuente de carbono y energía:
Autótrofos:
Usan CO₂ como fuente de carbono.
Fotoautótrofos: obtienen energía de la luz (ej. cianobacterias).
Quimioautótrofos: obtienen energía de reacciones químicas inorgánicas (ej.
bacterias nitrificantes).

25. Funciones vitales
3. Morfología y fisiología microbiana
1. Nutrición y metabolismo
Función: Obtención de energía y nutrientes para mantener las funciones
celulares.
Tipos según fuente de carbono y energía:
Autótrofos:
Usan CO₂ como fuente de carbono.
Fotoautótrofos: obtienen energía de la luz (ej. cianobacterias).
Quimioautótrofos: obtienen energía de reacciones químicas inorgánicas (ej.
bacterias nitrificantes).

26. Funciones vitales
3. Morfología y fisiología microbiana
Heterótrofos:
Usan compuestos orgánicos como fuente de carbono y energía.
Saprofitos: degradan materia orgánica muerta.
Parásitos: obtienen nutrientes de un huésped vivo.

27. Funciones vitales
3. Morfología y fisiología microbiana
2. Reproducción (fisión binaria)
Función: Multiplicación de bacterias para aumentar la población.
Proceso:
1. Replicación del ADN.
2. Crecimiento y alargamiento de la célula.
3. Formación de un tabique (septum).
4. Separación en dos células hijas genéticamente idénticas.
Es un método asexual, rápido y eficiente, permitiendo duplicaciones en minutos
u horas según la especie y condiciones.

28. Funciones vitales
3. Morfología y fisiología microbiana
3. Comunicación y formación de biofilms
Comunicación bacteriana (quorum sensing):
Las bacterias liberan moléculas señal (autoinductores) para detectar la densidad
poblacional.
Permite coordinar comportamientos grupales como la producción de toxinas o la
bioluminiscencia.
Formación de biofilms:
Comunidad microbiana unida por una matriz extracelular polimérica.
Protege a las bacterias frente a antibióticos, defensas del huésped y cambios ambientales.
Ejemplos: placa dental, biopelículas en catéteres, colonias en superficies húmedas.

29. Funciones vitales
3. Morfología y fisiología microbiana
3. Comunicación y formación de biofilms
Comunicación bacteriana (quorum sensing):
Las bacterias liberan moléculas señal (autoinductores) para detectar la densidad
poblacional.
Permite coordinar comportamientos grupales como la producción de toxinas o la
bioluminiscencia.
Formación de biofilms:
Comunidad microbiana unida por una matriz extracelular polimérica.
Protege a las bacterias frente a antibióticos, defensas del huésped y cambios ambientales.
Ejemplos: placa dental, biopelículas en catéteres, colonias en superficies húmedas.

30. Tecnicas y
herramientas de
laboratorio

31. 1. Tinción de Ziehl–Neelsen
Objetivo: Detectar bacterias ácido–alcohol resistentes como Mycobacterium tuberculosis.
Principio:
La pared rica en ácidos micólicos retiene la fucsina fenicada incluso tras lavado con alcohol–
ácido.
Se usa calor para favorecer la penetración del colorante.
Interpretación:
Rojo/fucsia: bacterias ácido–alcohol resistentes.
Azul: otras bacterias y fondo (tinción de contraste).

33. 2. Otras tinciones especiales
Tinción negativa: Colorea el fondo, dejando visibles cápsulas como halo transparente
(ej. tinta china, nigrosina).
Tinción fluorescente: Utiliza colorantes o anticuerpos marcados con fluorescencia para
detección rápida.
Tinción de endosporas: Verde de malaquita para esporas y safranina para células
vegetativas.
Tinción de cápsulas: Muestra la cápsula como halo claro sobre un fondo oscuro.

34. 3. Medios de cultivo
Selectivos: Inhiben el crecimiento de algunos microorganismos y permiten otros.
Ejemplo: MacConkey (inhibe Gram +, selecciona Gram -).
Diferenciales: Distinguen microorganismos por su metabolismo.
Ejemplo: Agar EMB (lactosa fermentadores producen color metálico).

35. 3. Medios de cultivo
Enriquecidos: Aportan nutrientes extra para bacterias exigentes.
Ejemplo: Agar sangre.
De transporte: Mantienen viables las bacterias sin multiplicación.
Ejemplo: Medio Stuart.

36. 4. Pruebas bioquímicas comunes
Catalasa: Detecta producción de oxígeno a partir de peróxido de hidrógeno.
Oxidasa: Detecta citocromo c oxidasa.
Coagulasa: Detecta enzima que coagula el plasma (ej. S. aureus).
IMViC: Serie de pruebas para enterobacterias (Indol, Rojo de metilo, Voges–Proskauer,
Citrato).
Ureasa: Detecta hidrólisis de urea.
TSI (Triple Sugar Iron): Diferencia fermentación de azúcares y producción de H₂S.

37. 4. Pruebas bioquímicas comunes
Catalasa: Detecta producción de oxígeno a partir de peróxido de hidrógeno.
Oxidasa: Detecta citocromo c oxidasa.
Coagulasa: Detecta enzima que coagula el plasma (ej. S. aureus).
IMViC: Serie de pruebas para enterobacterias (Indol, Rojo de metilo, Voges–Proskauer,
Citrato).
Ureasa: Detecta hidrólisis de urea.
TSI (Triple Sugar Iron): Diferencia fermentación de azúcares y producción de H₂S.

38. 5. Métodos de esterilización y desinfección
Esterilización: Elimina toda forma de vida microbiana.
Métodos: Autoclave (vapor a presión), filtración, radiación UV o ionizante.
Desinfección: Reduce o elimina patógenos en superficies.
Métodos: Cloro, alcohol, compuestos de amonio cuaternario.

39. 6. Control de calidad microbiológica
Verifica que los medios y equipos estén libres de contaminantes.
Se usan cepas control conocidas para asegurar que las pruebas y cultivos funcionen
correctamente.

40. El examen se hará
hasta terminar los
temas

41. Referencias
Tortora, Funke & Case – Microbiología (13ª ed.)
Prescott, Harley & Klein – Microbiología (10ª ed.)
Cappuccino & Sherman – Manual de Prácticas de Microbiología (11ª
ed.)
Manual de Microbiología General – UNAM (libre acceso)
http://www.facmed.unam.mx/bmnd/plm/microbiologia/micro_index.
html

42. Gracias.