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Microorganismos

El documento resume los principales conceptos de la microbiología, incluyendo el descubrimiento de los microorganismos, métodos para estudiarlos como cultivos y aislamiento, y clasificación de bacterias, arqueas y otros microorganismos. Explica cómo se identifican y diferencian los microbios usando microscopía, pruebas bioquímicas y técnicas moleculares.

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Miguel A. Castro R.
Microbiología Ciencia que estudia los microorganismos Leeuwenhooek Teodor Schwann Experimentos de Pasteur Miguel A. Castro R.
Louis Pasteur Cada proceso de fermentación es realizado por un microorganismo distintos. Demuestra la falsedad de la teoría de la generación espontánea demostrando que los microbios estaban en el aire. Teodor Schwann indica que las levaduras son responsables de la fermentación alcohólica. Miguel A. Castro R.
Métodos de estudio de los microorganismos Microorganismos Cualquier ambiente Mezcla de especies En la naturaleza Para estudiarlos Cultivos Condiciones controladas y óptimas Individuos genéticamente homogéneos (cultivo puro) Métodos de aislamiento Identificación Asepsia y esterilización Miguel A. Castro R.
Medios de cultivo de los microorganismos Medios de cultivo Composición Complejos (no definidos) Sintéticos (comp. definida) Estado físico Líquidos Sólidos Utilidad Medios de enriquecimiento Medios de aislamiento Medios de diferenciación Miguel A. Castro R.
1. Se pasa un asa de siembra por el medio de cultivo 2. Por la ultima estría se vuelve a pasar el asa (sin recargar) 3. Se pasa nuevamente por la última zona En la zona 3 deberían aparecer colonias aisladas Miguel A. Castro R.
Miguel A. Castro R.
Aislamiento por agotamiento de asa en superficie. Métodos de aislamiento de los microorganismos Con un asa bacteriológica, se pasa una porción de la muestra a la superficie de un medio de cultivo hecho a base de agar y se siembra en el medio por estrías en cuadrantes. Miguel A. Castro R.
Miguel A. Castro R.
1. Dilución y siembra por extensión en superficie 3. Dilución y siembra en profundidad Crecimiento de colonias confluentes al comienzo de la siembra por estría 2. Siembra en estrías Se realiza una siembra por estría en una placa de agar con medio estéril. Después de una estría inicail Se hacen estrías en ángulo Colonias aisladas al final de la siembra por estría Se esteriliza el asa y luego se toma una muestra del tubo Métodos de aislamiento de los microorganismos Miguel A. Castro R.
Miguel A. Castro R.
Métodos de estudio de los microorganismos Aislamiento por dilución y siembra en profundidad Miguel A. Castro R.
Métodos de estudio de los microorganismos Aislamiento directo Para los microorganismos de mayor tamaño (algas, protozoos) que se pueden aislar utilizando pipetas Pasteur y una lupa binocular. Miguel A. Castro R.
Colonias de bacterias Serratia marcescens Cultivada en Agar MaConkey Pseudomonas aeruginosa Cultivada en Agar Tripticasa-soja Shigella flexneri Cultivada en Agar MacConkey Colonias de Bacillus subtilis que han crecido en medios con pocos nutrientes Miguel A. Castro R.
Métodos de esterilización Comprende todos los procedimientos físicos y químicos, que se emplean para destruir los microorganismos de un medio de cultivo o material de laboratorio. Métodos físicos Calor Tyndalización Filtración Radiaciones Ultrasonidos Métodos químicos oxido de etileno Aldehídos Peróxido de Hidrógeno Miguel A. Castro R.
Métodos físicos Calor Tyndalización Filtración Radiaciones Es el más utilizado. Se emplea un autoclave (120ºC- 20’) Esterilización por acción discontinua del vapor de agua. Se usan membranas filtrantes con poros de un tamaño determinado. Se usan si el calor afecta al medio de cultivo. Tienen gran penetrabilidad y se las utiliza para esterilizar materiales termolábiles. Muy usadas a escala industrial. Afectan a los ácidos nucleicos Miguel A. Castro R.
Agentes físicos Temperatura Temperaturas elevadas eliminan a los microorganismos. Influye la temperatura, el tiempo y la humedad •Esterilización a altas temperaturas. Cientos de grados. Hornos, llama. Se puede hacer si el material lo resiste •Calor seco. Hacen falta más de 100ºC durante periodos prolongados para asegurar la esterilización •Calor húmedo. A 100ºC durante varios minutos Algunos microbios y formas de resistencia son resistentes a las altas temperaturas. Por fortuna no suelen ser patógenos ni competidores Radiaciones ionizantes Rayos X, ultravioletas y gamma Destruyen los microorganismos de superficies expuestas Filtración de medios líquidos Se hace pasar el líquido por un tamiz de diámetro inferior al del microorganismo Agentes químicos Sustancias químicas inorgánicas Desinfectantes y esterilizantes para superficies. Suelen oxidantes enérgicos o pH extremos: Lejía, amoniaco... Antisépticos para la piel. Yodo, Mercurocromo, Alcohol, Agua oxigenada en bajas concentraciones Antibióticos Sustancias específicas para tipos concretos o grupos de microorganismos. Miguel A. Castro R.
Utilización de un asa de cultivo como método de transferencia aséptica Miguel A. Castro R.
• No es un proceso de esterilización • Es un proceso que reduce la población microbiana de un líquido. • La leche, nata y ciertas bebidas alcohólicas (cerveza y vino), los zumos, se someten a tratamientos de calor controlado que sólo matan a ciertos tipos de microorganismos pero no a todos. • La temperatura seleccionada para la pasteurización se basa en el tiempo térmico mortal de microorganismos patógenos. Es el tiempo más corto necesario para matar una suspensión de bacterias a una temperatura determinada. • Hay tres tipos – Pasteurización tradicional: 63 a 65°C por 30 min. – Pasteurización Flash: el líquido se calienta a 72ºC por 15 seg y rápidamente se enfría. Puede ser adaptada a flujos continuos. – Ultrapasteurización: 150ºC por 1-3 seg Pasteurización Miguel A. Castro R.
Métodos de identificación Estudios de microscopía • Diferencian por la morfología • Se utilizan tinciones (Gram) Métodos bioquímicos • Según la utilización de diferentes sustratos Técnicas de biología molecular • Cada vez más usadas • Tecnicas de hibridación con sondas marcadas Miguel A. Castro R.
Clasificación de los microorganismos Bacterias Algas Hongos (levaduras) Protozoos Miguel A. Castro R.
Bacterias Características: • Organismos procariotas • Tamaño entre 0.1 y 50 µm • Autótrofas o heterótrofas. Anaerobias, aerobias o anaerobias facultativas. • Se encuentran en cualquier tipo de ambiente sobre la tierra. • Pueden estar solas o formar colonias. • La forma es un criterio de clasificación (cocos, bacilos, vibrios y espirilos) • Hoy en día se clasifican por comparación de secuencias de ARN ribosómico. • Se distinguen dos grandes grupos: Eubacterias y arqueobacterias Miguel A. Castro R.
Miguel A. Castro R.
(Antepasado universal) PROGENOTE Dominio Bacteria Dominio Eukarya Dominio Archea procariotas eucariotas Miguel A. Castro R.
Miguel A. Castro R.
• Grupo amplio, con varias ramas evolutivas. • Gran capacidad adaptativa. • Son la mayor parte de las bacterias conocidas Eubacterias Bacterias purpureas y verdes Cianobacterias Proclórofitas Bacterias nitrificantes Bacterias fijadoras de nitrógeno Espiroquetas Bacterias del ácido láctico Micoplasmas Miguel A. Castro R.
Arqueobacterias Halofílicas Termofílicas Metanógenas • Mayoría de anaerobias • Membranas sin ac. grasos • Pared sin peptidoglucanos Miguel A. Castro R.
Morfología bacteriana • Organización procariota • Unicelulares • Ausencia de membrana nuclear • Ausencia de orgánulos membranosos • ADN circular y no unido a histonas • Ribosomas 70 S CARACTERÍSTICAS GENERALES ESTRUCTURAS PRESENTES EN LAS BACTERIAS • Capsula • Pared bacteriana • Membrana plasmática • Citoplasma o Ribosomas o Inclusiones o Vesículas • Material genética • Pili y fimbrias • Flagelos Miguel A. Castro R.
Cápsula bacteriana • Este componente no aparece en todas las bacterias (en las patógenas si suele estar presente). • Mide entre 100 y 400 Å de grosor • Está formada por polímeros glucídicos que no llegan a formar una estructura definida. Miguel A. Castro R.
o Mejora en las propiedades de difusión de nutrientes hacia la célula. o Protección contra la desecación. o Protección contra la predación por parte de protozoos. o Protección contra agentes antibacterianos: o Adhesión a sustratos: • Sobre sustratos inertes: Esta propiedad tiene una serie de importantes secuelas económicas: • corrosión y obstrucción de cañerías • formación de placa dental y caries • formación de biopelículas en catéteres y prótesis quirúrgicas • Sobre sustratos vivos (tejidos de organismos superiores): • Efecto beneficicoso (microflora intestinal) • Es uno de los factores de virulencia, de los que depende el inicio de muchas infecciones por parte de bacterias patógenas. o Como receptores para ciertos bacteriófagos. Propiedades de la Cápsula Miguel A. Castro R.
Pared celular • Cubierta rígida que rodea el protoplasma • Poseen todas las bacterias excepto: • Micoplasmas • Thermoplasma • Espesor entre 50 a 100 Å • 20% del peso seco de la bacteria • Sirve como criterio de clasificación según su respuesta a la tinción de Gram (Gram + /Gram -) • Funciones: • Protección ante cambios de presión osmótica • Regulación del paso de iones • Mantenimiento de la forma celular • Resistencia a antibióticos 4-membrana citoplasmática, 5-pared celular, 6-membrana externa, 7-espacio periplásmico. 1-membrana citoplasmática, 2-pared celular, 3-espacio periplásmico. Bacteria Gram positiva. Bacteria Gram negativa Miguel A. Castro R.
Bacterias gram positivas Gram + Gram - Miguel A. Castro R.
Bacterias gram positivas Peptidoglucano Membrana plasmática Ácido teicoicoÁcido lipoteicoico Pared formada por una capa gruesa de mureína (peptidoglucano) formado por NAG y NAM enlazados por enlaces O-glucosídicos. Las moléculas de NAM se enlazan con proteínas, polisacáridos y ácidos teicoicos Miguel A. Castro R.
Bacteria Gram-positiva. 1-membrana citoplasmática 2-peptidoglicano 3-fosfolípidos 4-proteínas 5-ácido lipoteicoico. Miguel A. Castro R.
Bacterias gram negativas • Membrana citoplasmática (membrana interna) • Pared celular delgada de peptidoglucano • Membrana externa Entre la membrana citoplasmática interna y la membrana externa se localiza el espacio periplásmico, que contiene enzimas importantes para la nutrición en estas bacterias. Membrana plasmática Porina LPS Lípido A Peptidoglucano La membrana externa contiene proteínas como las porinas (canales proteícos que permiten el paso de ciertas sustancias) o diversos enzimas. También presenta lipopolisacáridos. Miguel A. Castro R.
Abajo: Bacteria Gram-negativa. 1-membrana citoplasmática (membrana interna), 2-espacio periplasmático, 3-membrana externa, 4-fosfolípidos, 5-peptidoglicano, 6-lipoproteína, 7-proteínas, 8- lipopolisacáridos, 9-porinas. Miguel A. Castro R.
Miguel A. Castro R.
Constituye una fina capa de unos 8 nm de espesor: mantiene la integridad celular y es altamente selectiva. ESTRUCTURA Proteína Fosfolípidos Fosfolípidos • No tiene esteroles como el colesterol. • El porcentaje de los distintos tipos de fosfolípidos es diferente. • Algunas bacterias como las arqueas tienen unidades de isopreno en lugar de ácidos grasos. • En algunas arqueas las cadenas hidrofóbicas de cada lado se unen covalentemente entre sí formando una monocapa. Diferencias con la de eucariotas BICAPA LIPÍDICA MONOCAPA LIPÍDICA La estructura de monocapa es más estable y resistente en ambientes con temperaturas elevadas. Membrana plasmática de las bacterias Miguel A. Castro R.
Mesosomas 1. Invaginaciones de la membrana plasmática. 2. Incrementan la superficie de la membrana. 3. Contienen enzimas realcionados con la respiración o fotosíntesis (semejantes a crestas mitocondriales o tilacoides) 4. Enzimas de fijación de nitrógeno y asimilación de nitritos y nitratos 5. Sujeta el cromosoma bacteriano 6. Enzima ADN polimerasa Miguel A. Castro R.
Citoplasma Agua Proteínas Material genético: ADN circular, bicatenario, plásmidos Ribosomas: 70s, aparecen libres Inclusiones. Pueden ser residuos metabólicos (no en todas las bacterias) Vesículas: Para la flotación de bacterias fotosintéticas Miguel A. Castro R.
Material genético ADN bacteriano • Circular • Bicatenario • Plegado • Asociado a proteínas no histónicas Plásmidos • Material extra cromosómico • Puede haber varias copias • ADN bicatenario • Pueden intercambiarse • Se replican de forma independiente Miguel A. Castro R.
Pili y fimbrias • Estructuras tubulares de bacterias gram negativas. • Sirven de anclaje. • Las fimbrias son cortas y numerosas. • Los pili atraviesan la membrana (las fimbrias no) y permiten el paso de material genético. Miguel A. Castro R.
Flagelo bacteriano Número y posición variable: Monótricas Lofótricas Perítricas Anfítrico Partes del flagelo • Cuerpo basal • Filamento Miguel A. Castro R.
Fuente de carbono Fuente de energía Fuente de carbono inorgánica Fuente de carbono orgánica Luz Fotoautótrofos Fotoorganótrofos Energía química Quimioautótrofos Quimioorganótrofos Nutrición bacteriana Miguel A. Castro R.
Reproducción bacteriana Reproducción Asexual Bipartición Parasexual Conjugación Transformación Transducción Miguel A. Castro R.
Bipartición • Se obtienen dos células hijas, con idéntica información en el ADN circular, entre sí, y respecto a la célula madre, • Las células hijas son clones de la progenitora. • Se produce cuando la célula ha aumentado su tamaño y ha duplicado su ADN. • El ADN bacteriano se une a un mesosoma, que separa el citoplasma en dos y reparte cada copia del ADN duplicado a cada lado. Miguel A. Castro R.
Conjugación • Una bacteria donadora (F+) pasa plásmidos (ADN) a una bacteria receptora (F-). • Si el plásmido se integra en el cromosoma bacteriano se llama episoma y puede transportar genes de este cromosoma.Miguel A. Castro R.
Transformación Las bacterias son capaces de captar del medio trozos de ADN procedentes de otras bacterias o de otros organismos e integrarlos en su cromosoma Miguel A. Castro R.
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. Miguel A. Castro R.
Funciones de relación • Muchas bacterias tienen movilidad, ya sea por flagelos, contracción o reptación, acercándose o alejándose de los estímulos ambientales (luz, alimentos…) • Pueden responder modificando su metabolismo, adaptándolo a las condiciones concretas. • Si no pueden moverse y el ambiente es desfavorable originan formas de resistencia, las 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. Miguel A. Castro R.
Protoctistas: Las algas •Son Eukarya autótrofos fotolitótrofos. •Algunas son móviles mediante flagelos y otras sésiles. •Sus paredes celulares tienen principalmente celulosa. •Viven en medios acuáticos o en medio terrestre con abundante humedad. •Tienen importancia ecológica como productores de oxígeno y ser la base de las cadenas tróficas en ecosistemas acuáticos (fitoplacton) Miguel A. Castro R.
Protoctistas: Protozoos Sarcodinos • Tienen pseudópodos. Se alimentan por fagocitosis. Son de vida libre y forman parte del plancton. • Ejemplos: Foraminiferos, radiolarios, amebas Flagelados • Tienen flagelos. Pueden ser parásitos o formas libres. • Ejemplos: Leishmania, Tripanosoma Ciliados • Cuerpo cubierto de cilios. Muchos disponen de dos núcleos. Realizan procesos de conjugación • Ejemplos: Paramecium, Vorticellas Esporozoos • Inmóviles, parásitos y se reproducen por esporulación • Ejemplos: Plasmodium (malaria) Miguel A. Castro R.
Protoctistas: Hongos •Son Eukarya heterótrofos, unicelulares o pluricelulares •Sus paredes celulares tienen principalmente quitina. •Viven en ambientes muy diversos, la mayoría terrestres. •Tienen importancia ecológica como descomponedores (saprófitos) •Se reproducen por esporas, que se forman en las hifas. El conjunto de hifas es el micelio •Dependiendo de la estructura formadora de esporas se dividen en Ascomycetes (ascas) y Basidiomycetes (basidios). Miguel A. Castro R.
HONGOS FILAMENTOSOS SETAS LEVADURAS HONGOS MUCOSOS Conidios (esporas) Hifas sustrato Hifas aéreas • Son hongos filamentosos unicelulares de forma ovoide. • Se reproducen asexualmente por gemación. • Son importantes en procesos industriales de fermentación. Candida albicans es una levadura capaz de formar micelio. • Son los típicos mohos de la fruta, el pan o el queso. • Forman filamento o hifas que se agrupan para formar el micelio. • Hongos filamentosos del grupo Basidiomycetes. • Sus cuerpos fructíferos se denominan setas. • La fusión de micelios haploides origina hifas dicarióticas que formarán las setas. • Filogenéticamente son muy distantes de los hongos (tienen características entre hongos y protozoos) • Se alimentan de microorganismos sobre materia vegetal en descomposición. • Se dividen en hongos mucosos celulares y acelulares. Grupos de hongos Miguel A. Castro R.
Miguel A. Castro R.
Los virus Características generales • Descubiertos por Pasteur (1884) • Son parásitos intracelulares obligados que utilizan metabolismo y reproducción del huésped. • Poseen ADN ó ARN como material genético y una envoltura proteica que rodea el ácido nucleico. • Son metabólicamente inertes y carecen de maquinaría para generar energía o sintetizar moléculas. • Fuera del huésped no tienen vida (viriones) Miguel A. Castro R.
Virus Otros microorganismos Tamaño Generalmente < 200 nm Generalmente > 200 nm Ácido nucleico ADN ó ARN ADN y ARN Cubierta externa Simple y proteica Pared y membrana celular complejas Reproducción Requiere huésped Generalmente independiente Metabolismo Utiliza maquinaría metabólica del huésped Posee su propia maquinaría metabólica Cultivo No puede ser cultivado en medios libres de células Usualmente pueden ser cultivados en medio sin células Miguel A. Castro R.
Los virus: Clasificación Según el organismo infectado Bacteriofagos Virus animales Virus vegetales Según el material genético ADN doble cadena ADN cadena simple ARN doble cadena ARN cadena simple Por su morfología Helicoidales Icosaédricos Complejos Con envoltura Miguel A. Castro R.
Los virus: Clasificación Miguel A. Castro R.
Los virus: Morfología • Cápsida proteica • Ácido nucleico • Envoltura (no siempre) Nucleocápsida Virión Las proteínas de la cápsida se llaman capsómeros y según se ordenen sirven como sistema de clasificación de los virus Helicoidales Icosaédricos Complejos Con envoltura El ácido nucleico forma una espiral. Los capsómeros tienen simetría helicoidal Capsómeros de dos tipos hexones y pentones Cabeza icosaédrica y cuello helicoidal Envoltura membranosa con glucoproteínas víricas Miguel A. Castro R.
Miguel A. Castro R.
Miguel A. Castro R.
Los virus: Multiplicación División celular El ciclo replicativo de los bacteriófagos pueden seguir dos caminos: CICLO LÍTICO CICLO LISOGÉNICO Inyección del ADN vírico Replicación del ADN vírico Síntesis de proteínas y ensamblaje de partículas víricas Lisis ADN vírico Cromosoma bacteriano Integración del ADN vírico en el cromosoma bacteriano Miguel A. Castro R.
Ciclo lisogénico Miguel A. Castro R.
1. ADSORPCIÓN La proteína de adhesión viral reconoce receptores específicos en el exterior de la célula. Las células que carecen de los receptores apropiados no son susceptibles al virus. 2. PENETRACIÓN Los virus penetran las células de maneras diversas dependiendo de la naturaleza misma del virus. Virus envueltos (A) Entran por fusión con la membrana plasmática. (B) Entada vía endosomas en la superficie celular Virus no envueltos o desnudos Pueden cruzar la membrana plasmática directamente o pueden ser tomados en endosomas. Si son transportados en endosomas, luego cruzan (o destruyen) la membrana de dichas estructuras. 3. PÉRDIDA DE LA CÁPSULA (fase de ECLIPSE) Perdura hasta que nuevos viriones infecciosos sean creados. 4. SÍNTESIS DE ÁCIDO NUCLEICO Y PROTEINAS VIRALES 5. ENSAMBLAJE/MADURACIÓN 6. LIBERACIÓN O DESCARGA Fases de la multiplicación vírica Miguel A. Castro R.
Virus desnudos Virus envueltos Miguel A. Castro R.
Ciclo de un retrovirus: VIH 1. Penetración en la célula y perdida de envoltura 2. Paso de ARN a ADN gracias a la transcriptasa inversa 3. Formación de ADN de doble cadena 4. Integración en el cromosoma celular 5. Transcripción 6. Traducción de proteínas víricas a. Envuelta b. Capsulas c. Transcriptasa inversa 7. Ensamblaje 8. Salida de la célula Miguel A. Castro R.
Miguel A. Castro R.
Miguel A. Castro R.
Viroides • Son los agentes infecciosos más pequeños conocidos. • No poseen proteínas ni virus. • Son secuencias de ARN circular que interfieren con el ARN celular. • Tienen una fases extracelular (metabólicamente inactivos) y otra intracelular • Se han encontrado sólo en núcleos de células vegetales, sobre todo, en cítricos. • Pueden actuar como ribozimas y catalizar su propia replicación. • Se las considera las secuencias más antiguas, anteriores a las células más primitivas, es decir, antes de la formación del primer ser vivo. Miguel A. Castro R.
Plantas afectadas por viroides Miguel A. Castro R.
• Son proteínas alteradas que actúan provocando un cambio conformacional en proteínas normales, transformándolas en proteínas alteradas. • Este cambio provoca la 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. Priones PrP PrPsc Miguel A. Castro R.
1. La PrPsc, la forma molecular resistente a proteasa, actúa como ‘plantilla’. 2. Se asocia con la forma helicoidal permitiendo a esta última ser convertida a la forma resistente de pliegues beta (presuntamente mediante la disminución de barreras energéticas que normalmente previenen que esto suceda). 3. Ahora hay dos moléculas de la forma resistente que pueden actuar como plantilla y así el proceso se acelera. Miguel A. Castro R.
En el ser humano • Enfermedad de Creutzfeldt-Jakob • Insomnio familiar fatal. • Nueva variante de la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob. • Enfermedad de Gerstmann-Straüssler-Scheinker.. • Kuru En especies animales • "Tembladera" o Scrapie (prurito lumbar) en ovejas. • Encefalopatía espongiforme bovina (llamada enfermedad de las vacas locas). Enfermedades causadas por priones Miguel A. Castro R.

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Microorganismos

  • 1.
  • 2.
    Microbiología Ciencia que estudialos microorganismos Leeuwenhooek Teodor Schwann Experimentos de Pasteur Miguel A. Castro R.
  • 3.
    Louis Pasteur Cada procesode fermentación es realizado por un microorganismo distintos. Demuestra la falsedad de la teoría de la generación espontánea demostrando que los microbios estaban en el aire. Teodor Schwann indica que las levaduras son responsables de la fermentación alcohólica. Miguel A. Castro R.
  • 4.
    Métodos de estudiode los microorganismos Microorganismos Cualquier ambiente Mezcla de especies En la naturaleza Para estudiarlos Cultivos Condiciones controladas y óptimas Individuos genéticamente homogéneos (cultivo puro) Métodos de aislamiento Identificación Asepsia y esterilización Miguel A. Castro R.
  • 5.
    Medios de cultivode los microorganismos Medios de cultivo Composición Complejos (no definidos) Sintéticos (comp. definida) Estado físico Líquidos Sólidos Utilidad Medios de enriquecimiento Medios de aislamiento Medios de diferenciación Miguel A. Castro R.
  • 6.
    1. Se pasaun asa de siembra por el medio de cultivo 2. Por la ultima estría se vuelve a pasar el asa (sin recargar) 3. Se pasa nuevamente por la última zona En la zona 3 deberían aparecer colonias aisladas Miguel A. Castro R.
  • 7.
  • 8.
    Aislamiento por agotamientode asa en superficie. Métodos de aislamiento de los microorganismos Con un asa bacteriológica, se pasa una porción de la muestra a la superficie de un medio de cultivo hecho a base de agar y se siembra en el medio por estrías en cuadrantes. Miguel A. Castro R.
  • 9.
  • 10.
    1. Dilución ysiembra por extensión en superficie 3. Dilución y siembra en profundidad Crecimiento de colonias confluentes al comienzo de la siembra por estría 2. Siembra en estrías Se realiza una siembra por estría en una placa de agar con medio estéril. Después de una estría inicail Se hacen estrías en ángulo Colonias aisladas al final de la siembra por estría Se esteriliza el asa y luego se toma una muestra del tubo Métodos de aislamiento de los microorganismos Miguel A. Castro R.
  • 11.
  • 12.
    Métodos de estudiode los microorganismos Aislamiento por dilución y siembra en profundidad Miguel A. Castro R.
  • 13.
    Métodos de estudiode los microorganismos Aislamiento directo Para los microorganismos de mayor tamaño (algas, protozoos) que se pueden aislar utilizando pipetas Pasteur y una lupa binocular. Miguel A. Castro R.
  • 14.
    Colonias de bacterias Serratiamarcescens Cultivada en Agar MaConkey Pseudomonas aeruginosa Cultivada en Agar Tripticasa-soja Shigella flexneri Cultivada en Agar MacConkey Colonias de Bacillus subtilis que han crecido en medios con pocos nutrientes Miguel A. Castro R.
  • 15.
    Métodos de esterilización Comprendetodos los procedimientos físicos y químicos, que se emplean para destruir los microorganismos de un medio de cultivo o material de laboratorio. Métodos físicos Calor Tyndalización Filtración Radiaciones Ultrasonidos Métodos químicos oxido de etileno Aldehídos Peróxido de Hidrógeno Miguel A. Castro R.
  • 16.
    Métodos físicos Calor Tyndalización Filtración Radiaciones Es elmás utilizado. Se emplea un autoclave (120ºC- 20’) Esterilización por acción discontinua del vapor de agua. Se usan membranas filtrantes con poros de un tamaño determinado. Se usan si el calor afecta al medio de cultivo. Tienen gran penetrabilidad y se las utiliza para esterilizar materiales termolábiles. Muy usadas a escala industrial. Afectan a los ácidos nucleicos Miguel A. Castro R.
  • 17.
    Agentes físicos Temperatura Temperaturas elevadas eliminana los microorganismos. Influye la temperatura, el tiempo y la humedad •Esterilización a altas temperaturas. Cientos de grados. Hornos, llama. Se puede hacer si el material lo resiste •Calor seco. Hacen falta más de 100ºC durante periodos prolongados para asegurar la esterilización •Calor húmedo. A 100ºC durante varios minutos Algunos microbios y formas de resistencia son resistentes a las altas temperaturas. Por fortuna no suelen ser patógenos ni competidores Radiaciones ionizantes Rayos X, ultravioletas y gamma Destruyen los microorganismos de superficies expuestas Filtración de medios líquidos Se hace pasar el líquido por un tamiz de diámetro inferior al del microorganismo Agentes químicos Sustancias químicas inorgánicas Desinfectantes y esterilizantes para superficies. Suelen oxidantes enérgicos o pH extremos: Lejía, amoniaco... Antisépticos para la piel. Yodo, Mercurocromo, Alcohol, Agua oxigenada en bajas concentraciones Antibióticos Sustancias específicas para tipos concretos o grupos de microorganismos. Miguel A. Castro R.
  • 18.
    Utilización de unasa de cultivo como método de transferencia aséptica Miguel A. Castro R.
  • 19.
    • No esun proceso de esterilización • Es un proceso que reduce la población microbiana de un líquido. • La leche, nata y ciertas bebidas alcohólicas (cerveza y vino), los zumos, se someten a tratamientos de calor controlado que sólo matan a ciertos tipos de microorganismos pero no a todos. • La temperatura seleccionada para la pasteurización se basa en el tiempo térmico mortal de microorganismos patógenos. Es el tiempo más corto necesario para matar una suspensión de bacterias a una temperatura determinada. • Hay tres tipos – Pasteurización tradicional: 63 a 65°C por 30 min. – Pasteurización Flash: el líquido se calienta a 72ºC por 15 seg y rápidamente se enfría. Puede ser adaptada a flujos continuos. – Ultrapasteurización: 150ºC por 1-3 seg Pasteurización Miguel A. Castro R.
  • 20.
    Métodos de identificación Estudiosde microscopía • Diferencian por la morfología • Se utilizan tinciones (Gram) Métodos bioquímicos • Según la utilización de diferentes sustratos Técnicas de biología molecular • Cada vez más usadas • Tecnicas de hibridación con sondas marcadas Miguel A. Castro R.
  • 21.
    Clasificación de losmicroorganismos Bacterias Algas Hongos (levaduras) Protozoos Miguel A. Castro R.
  • 22.
    Bacterias Características: • Organismos procariotas •Tamaño entre 0.1 y 50 µm • Autótrofas o heterótrofas. Anaerobias, aerobias o anaerobias facultativas. • Se encuentran en cualquier tipo de ambiente sobre la tierra. • Pueden estar solas o formar colonias. • La forma es un criterio de clasificación (cocos, bacilos, vibrios y espirilos) • Hoy en día se clasifican por comparación de secuencias de ARN ribosómico. • Se distinguen dos grandes grupos: Eubacterias y arqueobacterias Miguel A. Castro R.
  • 23.
  • 24.
  • 25.
  • 26.
    • Grupo amplio,con varias ramas evolutivas. • Gran capacidad adaptativa. • Son la mayor parte de las bacterias conocidas Eubacterias Bacterias purpureas y verdes Cianobacterias Proclórofitas Bacterias nitrificantes Bacterias fijadoras de nitrógeno Espiroquetas Bacterias del ácido láctico Micoplasmas Miguel A. Castro R.
  • 27.
    Arqueobacterias Halofílicas Termofílicas Metanógenas • Mayoría deanaerobias • Membranas sin ac. grasos • Pared sin peptidoglucanos Miguel A. Castro R.
  • 28.
    Morfología bacteriana • Organizaciónprocariota • Unicelulares • Ausencia de membrana nuclear • Ausencia de orgánulos membranosos • ADN circular y no unido a histonas • Ribosomas 70 S CARACTERÍSTICAS GENERALES ESTRUCTURAS PRESENTES EN LAS BACTERIAS • Capsula • Pared bacteriana • Membrana plasmática • Citoplasma o Ribosomas o Inclusiones o Vesículas • Material genética • Pili y fimbrias • Flagelos Miguel A. Castro R.
  • 29.
    Cápsula bacteriana • Estecomponente no aparece en todas las bacterias (en las patógenas si suele estar presente). • Mide entre 100 y 400 Å de grosor • Está formada por polímeros glucídicos que no llegan a formar una estructura definida. Miguel A. Castro R.
  • 30.
    o Mejora enlas propiedades de difusión de nutrientes hacia la célula. o Protección contra la desecación. o Protección contra la predación por parte de protozoos. o Protección contra agentes antibacterianos: o Adhesión a sustratos: • Sobre sustratos inertes: Esta propiedad tiene una serie de importantes secuelas económicas: • corrosión y obstrucción de cañerías • formación de placa dental y caries • formación de biopelículas en catéteres y prótesis quirúrgicas • Sobre sustratos vivos (tejidos de organismos superiores): • Efecto beneficicoso (microflora intestinal) • Es uno de los factores de virulencia, de los que depende el inicio de muchas infecciones por parte de bacterias patógenas. o Como receptores para ciertos bacteriófagos. Propiedades de la Cápsula Miguel A. Castro R.
  • 31.
    Pared celular • Cubiertarígida que rodea el protoplasma • Poseen todas las bacterias excepto: • Micoplasmas • Thermoplasma • Espesor entre 50 a 100 Å • 20% del peso seco de la bacteria • Sirve como criterio de clasificación según su respuesta a la tinción de Gram (Gram + /Gram -) • Funciones: • Protección ante cambios de presión osmótica • Regulación del paso de iones • Mantenimiento de la forma celular • Resistencia a antibióticos 4-membrana citoplasmática, 5-pared celular, 6-membrana externa, 7-espacio periplásmico. 1-membrana citoplasmática, 2-pared celular, 3-espacio periplásmico. Bacteria Gram positiva. Bacteria Gram negativa Miguel A. Castro R.
  • 32.
    Bacterias gram positivas Gram+ Gram - Miguel A. Castro R.
  • 33.
    Bacterias gram positivas Peptidoglucano Membrana plasmática ÁcidoteicoicoÁcido lipoteicoico Pared formada por una capa gruesa de mureína (peptidoglucano) formado por NAG y NAM enlazados por enlaces O-glucosídicos. Las moléculas de NAM se enlazan con proteínas, polisacáridos y ácidos teicoicos Miguel A. Castro R.
  • 34.
  • 35.
    Bacterias gram negativas •Membrana citoplasmática (membrana interna) • Pared celular delgada de peptidoglucano • Membrana externa Entre la membrana citoplasmática interna y la membrana externa se localiza el espacio periplásmico, que contiene enzimas importantes para la nutrición en estas bacterias. Membrana plasmática Porina LPS Lípido A Peptidoglucano La membrana externa contiene proteínas como las porinas (canales proteícos que permiten el paso de ciertas sustancias) o diversos enzimas. También presenta lipopolisacáridos. Miguel A. Castro R.
  • 36.
    Abajo: Bacteria Gram-negativa.1-membrana citoplasmática (membrana interna), 2-espacio periplasmático, 3-membrana externa, 4-fosfolípidos, 5-peptidoglicano, 6-lipoproteína, 7-proteínas, 8- lipopolisacáridos, 9-porinas. Miguel A. Castro R.
  • 37.
  • 38.
    Constituye una finacapa de unos 8 nm de espesor: mantiene la integridad celular y es altamente selectiva. ESTRUCTURA Proteína Fosfolípidos Fosfolípidos • No tiene esteroles como el colesterol. • El porcentaje de los distintos tipos de fosfolípidos es diferente. • Algunas bacterias como las arqueas tienen unidades de isopreno en lugar de ácidos grasos. • En algunas arqueas las cadenas hidrofóbicas de cada lado se unen covalentemente entre sí formando una monocapa. Diferencias con la de eucariotas BICAPA LIPÍDICA MONOCAPA LIPÍDICA La estructura de monocapa es más estable y resistente en ambientes con temperaturas elevadas. Membrana plasmática de las bacterias Miguel A. Castro R.
  • 39.
    Mesosomas 1. Invaginaciones dela membrana plasmática. 2. Incrementan la superficie de la membrana. 3. Contienen enzimas realcionados con la respiración o fotosíntesis (semejantes a crestas mitocondriales o tilacoides) 4. Enzimas de fijación de nitrógeno y asimilación de nitritos y nitratos 5. Sujeta el cromosoma bacteriano 6. Enzima ADN polimerasa Miguel A. Castro R.
  • 40.
    Citoplasma Agua Proteínas Material genético: ADNcircular, bicatenario, plásmidos Ribosomas: 70s, aparecen libres Inclusiones. Pueden ser residuos metabólicos (no en todas las bacterias) Vesículas: Para la flotación de bacterias fotosintéticas Miguel A. Castro R.
  • 41.
    Material genético ADN bacteriano • Circular •Bicatenario • Plegado • Asociado a proteínas no histónicas Plásmidos • Material extra cromosómico • Puede haber varias copias • ADN bicatenario • Pueden intercambiarse • Se replican de forma independiente Miguel A. Castro R.
  • 42.
    Pili y fimbrias •Estructuras tubulares de bacterias gram negativas. • Sirven de anclaje. • Las fimbrias son cortas y numerosas. • Los pili atraviesan la membrana (las fimbrias no) y permiten el paso de material genético. Miguel A. Castro R.
  • 43.
    Flagelo bacteriano Número yposición variable: Monótricas Lofótricas Perítricas Anfítrico Partes del flagelo • Cuerpo basal • Filamento Miguel A. Castro R.
  • 44.
    Fuente de carbono Fuentede energía Fuente de carbono inorgánica Fuente de carbono orgánica Luz Fotoautótrofos Fotoorganótrofos Energía química Quimioautótrofos Quimioorganótrofos Nutrición bacteriana Miguel A. Castro R.
  • 45.
  • 46.
    Bipartición • Se obtienendos células hijas, con idéntica información en el ADN circular, entre sí, y respecto a la célula madre, • Las células hijas son clones de la progenitora. • Se produce cuando la célula ha aumentado su tamaño y ha duplicado su ADN. • El ADN bacteriano se une a un mesosoma, que separa el citoplasma en dos y reparte cada copia del ADN duplicado a cada lado. Miguel A. Castro R.
  • 47.
    Conjugación • Una bacteriadonadora (F+) pasa plásmidos (ADN) a una bacteria receptora (F-). • Si el plásmido se integra en el cromosoma bacteriano se llama episoma y puede transportar genes de este cromosoma.Miguel A. Castro R.
  • 48.
    Transformación Las bacterias soncapaces de captar del medio trozos de ADN procedentes de otras bacterias o de otros organismos e integrarlos en su cromosoma Miguel A. Castro R.
  • 49.
    Transducción • Cuando unacélula 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. Miguel A. Castro R.
  • 50.
    Funciones de relación •Muchas bacterias tienen movilidad, ya sea por flagelos, contracción o reptación, acercándose o alejándose de los estímulos ambientales (luz, alimentos…) • Pueden responder modificando su metabolismo, adaptándolo a las condiciones concretas. • Si no pueden moverse y el ambiente es desfavorable originan formas de resistencia, las 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. Miguel A. Castro R.
  • 51.
    Protoctistas: Las algas •SonEukarya autótrofos fotolitótrofos. •Algunas son móviles mediante flagelos y otras sésiles. •Sus paredes celulares tienen principalmente celulosa. •Viven en medios acuáticos o en medio terrestre con abundante humedad. •Tienen importancia ecológica como productores de oxígeno y ser la base de las cadenas tróficas en ecosistemas acuáticos (fitoplacton) Miguel A. Castro R.
  • 52.
    Protoctistas: Protozoos Sarcodinos • Tienenpseudópodos. Se alimentan por fagocitosis. Son de vida libre y forman parte del plancton. • Ejemplos: Foraminiferos, radiolarios, amebas Flagelados • Tienen flagelos. Pueden ser parásitos o formas libres. • Ejemplos: Leishmania, Tripanosoma Ciliados • Cuerpo cubierto de cilios. Muchos disponen de dos núcleos. Realizan procesos de conjugación • Ejemplos: Paramecium, Vorticellas Esporozoos • Inmóviles, parásitos y se reproducen por esporulación • Ejemplos: Plasmodium (malaria) Miguel A. Castro R.
  • 53.
    Protoctistas: Hongos •Son Eukaryaheterótrofos, unicelulares o pluricelulares •Sus paredes celulares tienen principalmente quitina. •Viven en ambientes muy diversos, la mayoría terrestres. •Tienen importancia ecológica como descomponedores (saprófitos) •Se reproducen por esporas, que se forman en las hifas. El conjunto de hifas es el micelio •Dependiendo de la estructura formadora de esporas se dividen en Ascomycetes (ascas) y Basidiomycetes (basidios). Miguel A. Castro R.
  • 54.
    HONGOS FILAMENTOSOS SETAS LEVADURAS HONGOS MUCOSOS Conidios (esporas) Hifassustrato Hifas aéreas • Son hongos filamentosos unicelulares de forma ovoide. • Se reproducen asexualmente por gemación. • Son importantes en procesos industriales de fermentación. Candida albicans es una levadura capaz de formar micelio. • Son los típicos mohos de la fruta, el pan o el queso. • Forman filamento o hifas que se agrupan para formar el micelio. • Hongos filamentosos del grupo Basidiomycetes. • Sus cuerpos fructíferos se denominan setas. • La fusión de micelios haploides origina hifas dicarióticas que formarán las setas. • Filogenéticamente son muy distantes de los hongos (tienen características entre hongos y protozoos) • Se alimentan de microorganismos sobre materia vegetal en descomposición. • Se dividen en hongos mucosos celulares y acelulares. Grupos de hongos Miguel A. Castro R.
  • 55.
  • 56.
    Los virus Características generales •Descubiertos por Pasteur (1884) • Son parásitos intracelulares obligados que utilizan metabolismo y reproducción del huésped. • Poseen ADN ó ARN como material genético y una envoltura proteica que rodea el ácido nucleico. • Son metabólicamente inertes y carecen de maquinaría para generar energía o sintetizar moléculas. • Fuera del huésped no tienen vida (viriones) Miguel A. Castro R.
  • 57.
    Virus Otros microorganismos TamañoGeneralmente < 200 nm Generalmente > 200 nm Ácido nucleico ADN ó ARN ADN y ARN Cubierta externa Simple y proteica Pared y membrana celular complejas Reproducción Requiere huésped Generalmente independiente Metabolismo Utiliza maquinaría metabólica del huésped Posee su propia maquinaría metabólica Cultivo No puede ser cultivado en medios libres de células Usualmente pueden ser cultivados en medio sin células Miguel A. Castro R.
  • 58.
    Los virus: Clasificación Segúnel organismo infectado Bacteriofagos Virus animales Virus vegetales Según el material genético ADN doble cadena ADN cadena simple ARN doble cadena ARN cadena simple Por su morfología Helicoidales Icosaédricos Complejos Con envoltura Miguel A. Castro R.
  • 59.
  • 60.
    Los virus: Morfología •Cápsida proteica • Ácido nucleico • Envoltura (no siempre) Nucleocápsida Virión Las proteínas de la cápsida se llaman capsómeros y según se ordenen sirven como sistema de clasificación de los virus Helicoidales Icosaédricos Complejos Con envoltura El ácido nucleico forma una espiral. Los capsómeros tienen simetría helicoidal Capsómeros de dos tipos hexones y pentones Cabeza icosaédrica y cuello helicoidal Envoltura membranosa con glucoproteínas víricas Miguel A. Castro R.
  • 61.
  • 62.
  • 63.
    Los virus: Multiplicación Divisióncelular El ciclo replicativo de los bacteriófagos pueden seguir dos caminos: CICLO LÍTICO CICLO LISOGÉNICO Inyección del ADN vírico Replicación del ADN vírico Síntesis de proteínas y ensamblaje de partículas víricas Lisis ADN vírico Cromosoma bacteriano Integración del ADN vírico en el cromosoma bacteriano Miguel A. Castro R.
  • 64.
  • 65.
    1. ADSORPCIÓN La proteínade adhesión viral reconoce receptores específicos en el exterior de la célula. Las células que carecen de los receptores apropiados no son susceptibles al virus. 2. PENETRACIÓN Los virus penetran las células de maneras diversas dependiendo de la naturaleza misma del virus. Virus envueltos (A) Entran por fusión con la membrana plasmática. (B) Entada vía endosomas en la superficie celular Virus no envueltos o desnudos Pueden cruzar la membrana plasmática directamente o pueden ser tomados en endosomas. Si son transportados en endosomas, luego cruzan (o destruyen) la membrana de dichas estructuras. 3. PÉRDIDA DE LA CÁPSULA (fase de ECLIPSE) Perdura hasta que nuevos viriones infecciosos sean creados. 4. SÍNTESIS DE ÁCIDO NUCLEICO Y PROTEINAS VIRALES 5. ENSAMBLAJE/MADURACIÓN 6. LIBERACIÓN O DESCARGA Fases de la multiplicación vírica Miguel A. Castro R.
  • 66.
  • 67.
    Ciclo de unretrovirus: VIH 1. Penetración en la célula y perdida de envoltura 2. Paso de ARN a ADN gracias a la transcriptasa inversa 3. Formación de ADN de doble cadena 4. Integración en el cromosoma celular 5. Transcripción 6. Traducción de proteínas víricas a. Envuelta b. Capsulas c. Transcriptasa inversa 7. Ensamblaje 8. Salida de la célula Miguel A. Castro R.
  • 68.
  • 69.
  • 70.
    Viroides • Son losagentes infecciosos más pequeños conocidos. • No poseen proteínas ni virus. • Son secuencias de ARN circular que interfieren con el ARN celular. • Tienen una fases extracelular (metabólicamente inactivos) y otra intracelular • Se han encontrado sólo en núcleos de células vegetales, sobre todo, en cítricos. • Pueden actuar como ribozimas y catalizar su propia replicación. • Se las considera las secuencias más antiguas, anteriores a las células más primitivas, es decir, antes de la formación del primer ser vivo. Miguel A. Castro R.
  • 71.
  • 72.
    • Son proteínasalteradas que actúan provocando un cambio conformacional en proteínas normales, transformándolas en proteínas alteradas. • Este cambio provoca la 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. Priones PrP PrPsc Miguel A. Castro R.
  • 73.
    1. La PrPsc,la forma molecular resistente a proteasa, actúa como ‘plantilla’. 2. Se asocia con la forma helicoidal permitiendo a esta última ser convertida a la forma resistente de pliegues beta (presuntamente mediante la disminución de barreras energéticas que normalmente previenen que esto suceda). 3. Ahora hay dos moléculas de la forma resistente que pueden actuar como plantilla y así el proceso se acelera. Miguel A. Castro R.
  • 74.
    En el serhumano • Enfermedad de Creutzfeldt-Jakob • Insomnio familiar fatal. • Nueva variante de la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob. • Enfermedad de Gerstmann-Straüssler-Scheinker.. • Kuru En especies animales • "Tembladera" o Scrapie (prurito lumbar) en ovejas. • Encefalopatía espongiforme bovina (llamada enfermedad de las vacas locas). Enfermedades causadas por priones Miguel A. Castro R.