Este documento describe la importancia de los microorganismos en diferentes ámbitos como la agricultura, la industria, la salud y el medio ambiente. Explica cómo los microorganismos participan en los ciclos biogeoquímicos del nitrógeno, azufre, carbono y fósforo mediante procesos como la fijación, nitrificación, desnitrificación y otros. También analiza el papel de los microorganismos en la producción de alimentos, fármacos y otros productos a través de la biotecnología

1. Tema 19: LOS MICROORGANISMOS
EN LA BIOSFERA
1.- IMPORTANCIA DE LOS MICROORGANISMOS
2.- LOS MICROORGANISMOS Y LOS CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
3.- MICROORGANISMOS Y SALUD
4.- MICROORGANISMOS Y BIOTECNOLOGÍA
5.- MICROORGANISMOS Y MEDIO AMBIENTE

2. Tema 19: IMPORTANCIA
DE LOS
MICROORGANISMOS
ANTECEDENTES PAU:
2002 – Junio : definición de infección, virulencia y toxina;
ejemplos de microorganismos patógenos;
2003 – Junio : importancia de bacterias en los ciclos biogeoquímicos;
2004 – Septiembre : definición de infección, virulencia y toxina;
meningitis, cólera, tétanos y sífilis, microorganismo causante y vía de
contagio;
2005 – Junio : virulencia de un microorganismo patógeno, definición;
endotoxinas y exotoxinas, explicación;
2006 – Junio : importancia de las bacterias en la industria, ejemplos;
2006 – Septiembre : infección, virulencia y toxina, definición;
2008 – Junio : microorganismos patógenos, ejemplos, tipo, enfermedad que produce y vía
de contagio;
2009 – Junio : importancia de los microorganismos en la industria, ejemplos;
2009 – Septiembre : virulencia de un microorganismo patógeno, endotoxinas y exotoxinas;
2011 – Junio : diferencias entre infección/enfermedad y epidemia/pandemia;

3. Tema 19: IMPORTANCIA
DE LOS
MICROORGANISMOS
1.- Importancia de los Microorganismos
LOS MICROORGANISMOS
Tienen importancia para el hombre en
campos como
AGRICULTURA INDUSTRIA CONSERVACÍÓN DEL SALUD
Y GANADERÍA MEDIO AMBIENTE
Con utilidades como Estudiando los
con Con utilidades como agentes infecciosos la
ASPECTOS LIXIVIACIÓN
NEGATIVOS MICROBIANA OBTENCIÓN
DE ENERGÍAS MICROBIOLOGÍA
CLÍNICA
• Organismos patógenos FERMENTACIONES
LUCHA CONTRA LA
ASPECTOS CONTAMINACIÓN
POSITIVOS FARMACIA
• Plantas leguminosas
BIOTECNOLOGÍA
• Animales rumiantes

4. Tema 19: IMPORTANCIA
DE LOS
MICROORGANISMOS
2.- Los Microorganismos y los Ciclos Biogeoquímicos
- Los ecosistemas (de manera general) se comportan como SISTEMAS CERRADOS…
INTERCAMBIAN energía con el medio
NO INTERCAMBIAN materia con el medio

5. Tema 19: IMPORTANCIA
DE LOS
MICROORGANISMOS

6. Tema 19: IMPORTANCIA
Ciclo del Nitrógeno DE LOS
MICROORGANISMOS
 El N se encuentra en la atmósfera como N2 o NH3
 Importancia de los microorganismos en el Ciclo del Nitrógeno:
1. Fijan el N de la atmósfera (Fijación)  NH3
• Especies como Nostoc, Azotobacter, Clostridium o Rhizobium
• Viven en simbiosis con plantas leguminosas (guisantes, judías…)

7. Tema 19: IMPORTANCIA
Ciclo del Nitrógeno DE LOS
MICROORGANISMOS
2. Transforman NH3 (de la Fijación o de restos orgánicos)  NO3 (Nitrificación)
• 1ª Etapa: oxidación de NH3  NO2 (nitritos)
• Lo realizan bacterias nitrosificantes (Nitrosomonas)
• 2ª Etapa: conversión de NO2  NO3 (nitratos)
• Lo realizan bacterias nitrificantes (Nitrobacter)

8. Tema 19: IMPORTANCIA
Ciclo del Nitrógeno DE LOS
MICROORGANISMOS
3. Convierten los NO3  N2 que pasa de nuevo a la atmósfera (Desnitrificación)
• Lo producen bacterias del género Pseudomonas
• Se da en condiciones anaerobias

9. Tema 19: IMPORTANCIA
Ciclo del Azufre DE LOS
MICROORGANISMOS
 Importancia de los microorganismos en el Ciclo del AZUFRE:
1. Oxidan el H2S (de la materia orgánica en descomposición) a Azufre
• Producido por bacterias del género Thiobacterium
2. Oxidan el Azufre a Sulfatos (que pueden ser usados por organismos fotosintéticos)
• Producido por bacterias del género Thiobacillus
3. Reducen los Sulfatos a H2S
• Producido por bacterias del género Desulfovibrio
4. Debido a su actividad producen H2S que se acumula en la atmósfera

10. Tema 19: IMPORTANCIA
Ciclo del Carbono DE LOS
MICROORGANISMOS
 El C en la Tierra se encuentra en: rocas carbonatadas, combustibles fósiles y la atmósfera
 Importancia de los microorganismos en el Ciclo del CARBONO:
1. Algas y cianobacterias (en ambientes acuáticos) fijan el CO2 (mediante
fotosíntesis)
2. Bacterias y Hongos descomponedores devuelven CO2 al medio
(Fermentaciones o respiración anaerobia)
3. Arqueobacterias metanogénicas utilizan el CO2 para producir CH4
4. Arqueobacterias metanótrofas reoxidan el CH4 para devolver CO2

11. Tema 19: IMPORTANCIA
Ciclo del Fósforo DE LOS
MICROORGANISMOS
 Importancia de los microorganismos en el Ciclo del FÓSFORO:
1. Producen fosfatos (a partir de orina, heces, tejidos animales y plantas) que son
utilizados por plantas  animales (para construir ATP o ácidos nucleicos)

12. Tema 19: IMPORTANCIA
DE LOS
MICROORGANISMOS
3.- Los Microorganismos y la Salud
Grado de patogenicidad o virulencia:
INFECCIÓN Capacidad del microorganismo de producir en el
huésped los cambios fisiológicos o anatómicos
• Invasión de un ser vivo por de la enfermedad
microorganismos patógenos.
Resistencia o Susceptibilidad del huésped a la
acción del parásito
DEPENDE DE
NO Factores ambientales
SIEMPRE
PRODUCE Equilibrios o desequilibrios en la flora
UNA
bacteriana normal
Por ejemplo Lactobacillus acidicii en flujo vaginal
Invasión y destrucción de tejidos
ENFERMEDAD
• Infección que produce MECANISMOS QUE Toxinas que inducen una pérdida
daños en el huésped CONTRIBUYEN de funcionalidad
Escape a la respuesta inmunitaria

13. Tema 19: IMPORTANCIA
DE LOS
MICROORGANISMOS
 LAS TOXINAS
 Son sustancias (proteasas, nucleasas, lipasas) producidas por algunos
microorganismos que dañan y desorganizan los tejidos del huésped
 Pueden ser:
• EXOTOXINAS:
• Proteínas solubles liberadas por bacterias Gram+
• Son sensibles al calor, muy tóxicas y no producen fiebre
• Inducen a la producción de anticuerpos en el huésped
• ENDOTOXINAS:
• Componentes lipídicos de la membrana externa de bacterias Gram-
• Producen fiebre, no se destruyen por calor, baja toxicidad
• No inducen a la producción de anticuerpos en el huésped

14. Tema 19: IMPORTANCIA
DE LOS
MICROORGANISMOS
 Epidemiología. CONCEPTOS
FUNDAMENTALES
PREVALENCIA Proporción de enfermos de una población que padecen una enfermedad
concreta en un momento dado
EPIDEMIA Una enfermedad que ocurre al mismo tiempo en un número alto de
individuos de una región
PANDEMIA Epidemia ampliamente distribuida de forma casi simultánea
Enfermedad de presencia continua en una población pero con poca
ENDÉMICA
incidencia
CASOS Casos individuales de una enfermedad sin relación entre ellos y en
ESPORÁDICOS zonas geográficamente separadas
Cuando en un corto periodo de tiempo aparecen cierto número de casos
BROTE
cuando anteriormente eran esporádicos
INFECCIÓN Enfermedad de determinados individuos asintomática o con síntomas
SUBCLÍNICA leves
Individuos que tienen infección subclínica y pueden transportar y
PORTADORES
diseminar activamente el agente infeccioso

15. Tema 19: IMPORTANCIA
DE LOS
MICROORGANISMOS
 Epidemiología. INFECCIONES
VÍRICAS
- Casi todos los virus animales tienen representantes patógenos en los humanos.
- Son agentes patógenos cambiantes debido a la elevada tasa de mutación.
- Se alojan principalmente en las mucosas.
- Se combaten con antivirales, vacunas e interferón; los antibióticos son inoperantes.
Se transmite por el aire y se instala en las membranas respiratorias. Raramente
Gripe accede al pulmón.
Se contagia por alimentos contaminados por residuos fecales. Infecta primero al
Poliomielitis intestino, pero después pasa al sistema nervioso, provocando la parálisis y
pérdida de masa muscular de las piernas. Existe vacuna desde los años sesenta
La infección comienza en las vías respiratorias, pero después se extiende por
Sarampión todo el organismo. Existe vacuna.
Existen cinco tipos de hepatitis víricas, de la A a la C. Las hepatitis B y C se
Hepatitis contagian por contacto sexual, por vía sanguínea y por la leche materna. Son
muy graves. Las hepatitis A y E se adquieren por ingestión de alimentos
contaminados con el virus, y son más leves.
Se contagia por la mordedura de perros, roedores o murciélagos. Provoca la
Rabia muerte.
Se desarrolla en el tracto respiratorio y los ganglios linfáticos, pero su desarrollo
Varicela es leve. El virus puede permanecer en el individuo de modo latente; cuando se
reactiva produce lesiones muy dolorosas.

16. Tema 19: IMPORTANCIA
DE LOS
MICROORGANISMOS
 Epidemiología. INFECCIONES
BACTERIANAS
Son causadas, generalmente, por las toxinas segregadas por las bacterias, lo que permite la fabricación de
vacunas contra algunas de ellas. La mayoría de las bacterias patógenas son sensibles a los antibióticos
Originada por:
Se transmite al ser humano por la picadura de pulgas, y se
Peste bubónica Pasteurella pestis aloja en los ganglios linfáticos, provocando su inflamación
(bubones).
Se transmite a través del agua contaminada. Libera una
Cólera Vibrio cholerae toxina en el intestino que provoca diarreas que causan
deshidratación y la muerte.
Se propaga por el aire y coloniza las vías respiratorias,
Tuberculosis Mycobacterium destruyendo los pulmones. Es el llamado bacilo de Koch.
tuberculosis
Se transmite por el aire. Es asintomática hasta que llega a
Meningitis Neisseria la sangre y al sistema nervioso, instalándose en las
meningitidis meninges. Es mortal y no tiene tratamiento.
Reside en el suelo, por lo que suele entrar en el organismo a
Tétanos Clostridium través de heridas. La exotoxina que produce afecta al sistema
nervioso, bloqueando el impulso nervioso de forma irreversible.
tetanis
Se contrae por la ingestión de alimentos contaminados. Los
Salmonelosis Salmonella sp. pacientes infectados pueden convertirse a su vez en fuente de
contaminación, mediante la manipulación de alimentos.

17. Tema 19: IMPORTANCIA
DE LOS
MICROORGANISMOS
 Epidemiología. ENFERMEDADES
PARASITARIAS
No hay muchos protozoos que sean parásitos del ser humano, pero algunos de ellos provocan
enfermedades muy graves. Se tratan con quimioterapia. Algunos ejemplos son los siguientes:
Originada por:
Transmitidos por la picadura de la hembra del
Esporozoos del
Malaria o paludismo mosquito Anopheles. Endémica de países
género Plasmodium
tropicales.
Esporozoo Se adquiere por ingestión de alimentos
Toxoplasmosis contaminados con este parásito. No produce
Toxoplasma gondii
lesiones, pero resulta peligroso para el feto.
Flagelados Se transmite por las picaduras de la mosca tse-
Enfermedad del sueño Tripanosoma gambiensi, tse, siendo el ser humano el principal reservorio
T. rhodesiense y T. de esta enfermedad.
brucei
Sarcodino Causada por quistes del protozoo en agua o
Disentería amebiana Entamoeba histolytica alimentos contaminados con heces.

18. Tema 19: IMPORTANCIA
DE LOS
MICROORGANISMOS
4.- Los Microorganismos y la Biotecnología
BIOTECNOLOGÍA:
 Uso de los microorganismos u otras células para beneficio humano
(producción de alimentos, obtención de vacunas y antibióticos, control de plagas)
 Se utilizan microorganismos:
- De crecimiento rápido
- Que puedan ser cultivados a gran escala
- Que produzcan una sustancia aprovechable en cantidad apreciable y en el
menor tiempo posible
INDUSTRIA
ALIMENTARIA INDUSTRIA
FARMACÉUTICA INGENIERÍA
GENÉTICA
MICROBIANA

19. Tema 19: IMPORTANCIA
DE LOS
INDUSTRIA ALIMENTARIA MICROORGANISMOS
 VINAGRE:
• Fermentación ácido acética sobre el vino y la cerveza
• Las bacterias transforman el alcohol en ácido acético
• Gluconobacter, Acetobacter
 VINO:
• Fermentación alcohólica sobre azúcares de las uvas
• Saccharomyces cerevisae (levaduras)
 CERVEZA:
• A partir del almidón de la cebada, arroz o maíz
• El almidón tiene que hidrolizarse para obtener maltosa y glucosa
• La fermentación la realizan las levaduras (S. cerevisae)

20. Tema 19: IMPORTANCIA
DE LOS
INDUSTRIA ALIMENTARIA MICROORGANISMOS
 PAN:
• Fermentación alcohólica de S. cerevisae
• El CO2 producido queda retenido formando formando la miga de pan
• El alcohol etílico se volatiliza
 PRODUCTOS LÁCTEOS:
• Fermentación láctica de la lactosa de la leche  ácido láctico
• Streptococcus, Leuconostoc
• QUESO: fermentación de bacterias y hongos (Penicillium) de la cuajada
• MANTEQUILLA: fermentación de Streptococcus que agria la leche produciendo la nata
• YOGUR: fermentación láctica de Lactobacillus bulgaricus y Streptococcus termophilus

21. Tema 19: IMPORTANCIA
INDUSTRIA FARMACÉUTICA DE LOS
MICROORGANISMOS
 ANTIBIÓTICOS:
• Son compuestos químicos antimicrobianos sintetizados por hongos y bacterias
• PENICILINA:
• Descubierta en 1929 por A. Fleming
• Efectiva contra bacterias Gram+
• ESTREPTOMICINA:
• Efectiva contra bacterias Gram+ , Gram- y Mycobacterium tuberculosis
(antibiótico de amplio espectro)
• TETRACICLINAS:
• Mayor espectro de actuación
 ENZIMAS:
• Interesan en la industria alimentaria,
farmacéutica, química y textil.
• PROTEASAS: se utilizan en detergentes
bioactivos
• AMILASAS y GLUCOAMILASAS: obtención de
edulcorantes y fármacos anticancerosos

22. Tema 19: IMPORTANCIA
INGENIERÍA GENÉTICA MICROBIANA DE LOS
MICROORGANISMOS
 Consiste en la introducción de un gen (que produce una molécula de interés) en el
genoma de una bacteria a través de sus plásmidos
 Las bacterias con estos fragmentos extra de ADN se reproducen y clonan el gen
recibido
USOS: obtención de fármacos, vacunas, hormonas, proteínas, vitaminas, plaguicidas

23. Tema 19: IMPORTANCIA
DE LOS
MICROORGANISMOS
5.- Los Microorganismos y el Medio Ambiente
BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL: procesos mediados por microorganismos cuyo
objetivo es la conservación y protección del medio ambiente
BIORREMEDIACIÓN BIODEGRADACIÓN
Uso de microorganismos para Uso de microorganismos para
eliminar sustancias degradar materiales como papel,
contaminantes del medio pintura, fibras textiles,
ambiente hidrocarburos
Biodegradación de la
Biodegradación de
materia orgánica de
petróleo en mareas
aguas residuales para
Biorremediación con negras
su depuración
árboles para extraer
contaminantes del suelo Biodegradación de
Obtención de materia orgánica
metales, uranio o para obtener
petróleo biocarburantes
(biodiésel, bioetanol)