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Microorganismos I

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Nivel: 17-18 años Asignatura: Biología
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Microbiología

La microbiología es la ciencia que se encarga del estudio y análisis de los microorganismos, seres vivos pequeños no visibles al ojo humano, también conocidos como microbios. Se consideran microbios aquellos organismos que son sólo visibles a través del microscopio: organismos procariotas y eucariotas simples.

Pueden estar constituidos por una sola célula (unicelulares), o por pequeños agregados celulares formados por células sin diferenciación celular.

Pueden ser eucariotas (como hongos y protoctistas) y procariotas (como las bacterias).

Sin embargo, la microbiología tradicional se ha ocupado especialmente de los microorganismos patógenos de las bacterias, virus y hongos, dejando a los otros microorganismos para que los estudien otras ramas de la biología.

Además de las bacterias y hongos, existen unas formas acelulares, sin vida propia, capaces de alterar el funcionamiento de los organismos que infectan. Son los virus, viroides y priones.

Un cultivo de microorganismos en agar

Clasificación de microorganismos

Los microorganismos están formados por un conjunto heterogéneo de organismos de tamaño microscópico, pudiendo ser seres acelulares y celulares, procariotas y eucariotas:

  • Microorganismos acelulares:
    • Virus. Poseen un solo tipo de ácido nucleico (ADN o ARN), una cápsida proteica y, algunos, una envoltura membranosa. Ejemplos de virus, el VIH, el de la gripe, etc.
    • Priones. Formado por una única proteína, como por ejemplo, el prion causante de la enfermedad de Creutzfeldt-Jacob.
    • Viroides. Son los agentes patógenos más pequeños, formados únicamente por ARN monocatenario circular sin cápside. Por ejemplo, el viroide del tubérculo fusiforme de la patata y los que causan enfermedades como la exocortis de los cítricos o el cadang-cadang en el coco.
  • Microorganismos celulares.
    • Procariotas.
      • Arqueobacterias (Dominio Archaea). Adaptados a vivir en ambientes de características extremas de temperatura, pH… Por ejemplo, las bacterias halófilas del Mar Muerto
      • Eubacterias (Dominio Bacteria):
        • Bacterias. Pueden ser seres autótrofos (foto o quimiosintéticos) o heterótrofos (saprofitas, simbiontes o parásitas). Ejemplo, SalmonellaEscherichia coli, ...
        • Cianobacterias. Realizan la fotosíntesis oxigénica. Por endosimbiosis, son el origen de los cloroplastos. Por ejemplo, la Anabaena, que vive en simbiosis en el helecho acuático Azolla.
    • Eucariotas (Domino Eukaria):
      • Protozoos:
        • Flagelados. Unicelulares, se mueven por flagelos. Por ejemplo, Tripanosoma.
        • Ciliados. Unicelulares, se mueven por cilios. Por ejemplo, Paramecio.
        • Rizópodos. Unicelulares, se mueven por pseudópodos. Por ejemplo, Ameba.
        • Esporozoos. Unicelulares, no se mueven. Son parásitos. Por ejemplo, Plasmodium.
      • Hongos:
        • Levaduras. Unicelulares. Se dividen por gemación. Por ejemplo, Saccharomyces cerevisiae.
        • Mohos. Hongos filamentosos pluricelulares. Por ejemplo, Penicillium.
      • Algas:
        • Algas verdes. Unicelulares, fotosintéticas, de color verde. Por ejemplo, Volvox.
        • Algas rojas. Unicelulares y pluricelulares, con pigmentación rojiza. Por ejemplo, Bangia.
        • Diatomeas. Unicelulares, constituyen el fitoplancton, tienen una pared celular de sílice. 
        • Dinoflagelados. Casi siempre unicelulares, con flagelos.

Priones

Los priones son partículas proteicas infecciosas, formadas únicamente por una forma modificada de una proteína normal de la membrana celular de la neurona. Los priones se multiplican transformando proteínas normales en proteínas infectivas. Ambos tipos de proteínas están compuestas por la misma secuencia de aminoácidos, pero se diferencian en la estructura tridimensional.

Las enfermedades causadas por priones suelen ser mortales, y se les llama encefalopatías subagudas espongiformes transmisibles (TSEs), por el característico aspecto esponjoso del cerebro de los individuos afectados. Las más conocidas son el prurito lumbar (“scrapie”) o tembladera ovina y la encefalopatía espongiforme bovina o “enfermedad de las vacas locas”, y en humanos la enfermedad de Creutzfeldt-Jacob.

Representación de un prion humano

La enfermedad de las vacas locas

La enfermedad de las vacas locas, o encefalopatía espongiforme bovina, es una enfermedad causada por priones, y que se puede transmitir a los seres humanos a través del consumo de partes de animales infectados, sobre todo tejidos nerviosos.

La encefalopatía espongiforme bovina o “enfermedad de las vacas locas” es una enfermedad cuyos primeros casos de animales enfermos se declararon en el Reino Unido en 1986. En 1996 se detectó en el humano una nueva enfermedad, una variante de la Enfermedad de Creutzfeldt-Jakob, que se relacionó con la epidemia de “enfermedad de las vacas locas”.

Es una enfermedad degenerativa del sistema nervioso central de los bovinos, que se caracteriza por la aparición de síntomas nerviosos en los animales adultos que, progresivamente, finaliza con la muerte del animal.

La aparición de estas enfermedades se relacionó con la alimentación de las vacas con suplementos de piensos que contenían restos de ovejas que padecieron la tembladera ovina.

Virus

Los virus son partículas microscópicas acelulares con material genético que son capaces de reproducirse en el interior de células vivas.

No son seres celulares, y están constituidos por:

  • Un ácido nucleico (ADN o ARN).
  • Una cápsida proteica.
  • En ocasiones, una envoltura membranosa.

Se dice que los virus son parásitos intracelulares obligados porque carecen de metabolismo propio, ya que no tienen las enzimas necesarias para realizarlo. Por eso necesitan la materia, energía y enzimas de la célula a la que parasitan.

Aunque la organización vírica es sencilla, los virus contienen la información genética necesaria para controlar su replicación y sintetizar las proteínas que necesitan, algunas de ellas estructurales, y otras necesarias para su reproducción.

Los virus son pequeñas estructuras que se encargan de transportar un ácido nucleico de una célula huésped a otra. Los virus, fuera de la célula, reciben el nombre de viriones. En la fase extracelular, los virus son inertes, ya que no tienen las enzimas necesarias para tener un metabolismo propio.

Los virus se adhieren a la superficie de las células a las que van a parasitar, e introducen su material genético (ADN o ARN), donde se reproduce y sintetiza las nuevas envolturas para los nuevos virus (fase intracelular), aprovechándose de la materia, enzimas y energía de la célula parasitada. Como hemos dicho, son parásitos intracelulares obligados.

Esquema de las hipótesis clásicas sobre el origen de los virus

Se distinguen varios tipos de virus, según la célula que parasitan. Así, los virus bacteriófagos parasitan bacterias, los virus vegetales, células vegetales, y los virus animales, los que infectan células animales.

Los virus provocan muchas enfermedades como la gripe, la hepatitis o el SIDA, pero también pueden resultar beneficiosos. La biotecnología y la ingeniería genética pueden utilizar los virus como vectores en la clonación de genes con fines terapéuticos o industriales. También han tenido un papel importante en la evolución de los seres vivos, al insertarse en el ADN de unos organismos y llevar la información a otros.

Los seres vivos realizan las funciones de nutriciónrelación y reproducción. La reproducción es la única función que realizan los virus, aunque sea utilizando la materia, energía y mecanismos de la célula huésped, por lo que hemos dicho que se le consideraban parásitos obligados. Al no tener metabolismo propio ni organización celular, no se les considera seres vivos.

Infección

La infección se produce cuando un microorganismo patógeno entra y prolifera dentro de un organismo. A esta situación de anormalidad se le llama enfermedad infecciosa.

Si una enfermedad infecciosa se puede transmitir fácilmente a otro individuo, se denomina enfermedad contagiosa, pero no todas enfermedades infecciosas son contagiosas.

Los seres vivos tienen unos mecanismos de defensa para protegerse de la entrada de los organismos patógenos. Se agrupan en dos tipos:

  • Mecanismos inespecíficos: no dependen de la naturaleza del microorganismo que trata de infectar.
  • Mecanismos específicos: dependen del tipo de agente infectante.

Patogenicidad

La patogenicidad de los microorganismos se define como su capacidad para producir enfermedad en huéspedes susceptibles.1​ Asimismo es un atributo del género y especie.​ Así, por ejemplo: el género Salmonella es patógeno para los vertebrados, pero Salmonella typhi es solo patógeno para el hombre. La patogenicidad se expresa clínicamente en proporción variable según los microorganismos y el hospedero, pero la regla es que hay convivencia pacífica.

Un patógeno puede describirse en términos de su capacidad para producir toxinas, ingresar al tejido, colonizar, secuestrar nutrientes y su capacidad para inmunosuprimir al huésped.

Créditos

Texto:

Imagen:

  • Photo by Fusion Medical Animation on Unsplash
  • De NOAA ocean explorer, Dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=87008
  • De Cornu (talk) 19:04, 5 June 2009 (UTC) - Trabajo propio, CC BY 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1451951
  • De 148LENIN - Trabajo propio, CC0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=94093561

Contenidos

Microbiología

La microbiología es la ciencia que se encarga del estudio y análisis de los microorganismos, seres vivos pequeños no visibles al ojo humano, también conocidos como microbios. Se consideran microbios aquellos organismos que son sólo visibles a través del microscopio: organismos procariotas y eucariotas simples.

Pueden estar constituidos por una sola célula (unicelulares), o por pequeños agregados celulares formados por células sin diferenciación celular.

Pueden ser eucariotas (como hongos y protoctistas) y procariotas (como las bacterias).

Sin embargo, la microbiología tradicional se ha ocupado especialmente de los microorganismos patógenos de las bacterias, virus y hongos, dejando a los otros microorganismos para que los estudien otras ramas de la biología.

Además de las bacterias y hongos, existen unas formas acelulares, sin vida propia, capaces de alterar el funcionamiento de los organismos que infectan. Son los virus, viroides y priones.

Un cultivo de microorganismos en agar

Clasificación de microorganismos

Los microorganismos están formados por un conjunto heterogéneo de organismos de tamaño microscópico, pudiendo ser seres acelulares y celulares, procariotas y eucariotas:

  • Microorganismos acelulares:
    • Virus. Poseen un solo tipo de ácido nucleico (ADN o ARN), una cápsida proteica y, algunos, una envoltura membranosa. Ejemplos de virus, el VIH, el de la gripe, etc.
    • Priones. Formado por una única proteína, como por ejemplo, el prion causante de la enfermedad de Creutzfeldt-Jacob.
    • Viroides. Son los agentes patógenos más pequeños, formados únicamente por ARN monocatenario circular sin cápside. Por ejemplo, el viroide del tubérculo fusiforme de la patata y los que causan enfermedades como la exocortis de los cítricos o el cadang-cadang en el coco.
  • Microorganismos celulares.
    • Procariotas.
      • Arqueobacterias (Dominio Archaea). Adaptados a vivir en ambientes de características extremas de temperatura, pH… Por ejemplo, las bacterias halófilas del Mar Muerto
      • Eubacterias (Dominio Bacteria):
        • Bacterias. Pueden ser seres autótrofos (foto o quimiosintéticos) o heterótrofos (saprofitas, simbiontes o parásitas). Ejemplo, Salmonella, Escherichia coli, ...
        • Cianobacterias. Realizan la fotosíntesis oxigénica. Por endosimbiosis, son el origen de los cloroplastos. Por ejemplo, la Anabaena, que vive en simbiosis en el helecho acuático Azolla.
    • Eucariotas (Domino Eukaria):
      • Protozoos:
        • Flagelados. Unicelulares, se mueven por flagelos. Por ejemplo, Tripanosoma.
        • Ciliados. Unicelulares, se mueven por cilios. Por ejemplo, Paramecio.
        • Rizópodos. Unicelulares, se mueven por pseudópodos. Por ejemplo, Ameba.
        • Esporozoos. Unicelulares, no se mueven. Son parásitos. Por ejemplo, Plasmodium.
      • Hongos:
        • Levaduras. Unicelulares. Se dividen por gemación. Por ejemplo, Saccharomyces cerevisiae.
        • Mohos. Hongos filamentosos pluricelulares. Por ejemplo, Penicillium.
      • Algas:
        • Algas verdes. Unicelulares, fotosintéticas, de color verde. Por ejemplo, Volvox.
        • Algas rojas. Unicelulares y pluricelulares, con pigmentación rojiza. Por ejemplo, Bangia.
        • Diatomeas. Unicelulares, constituyen el fitoplancton, tienen una pared celular de sílice.
        • Dinoflagelados. Casi siempre unicelulares, con flagelos.

Priones

Los priones son partículas proteicas infecciosas, formadas únicamente por una forma modificada de una proteína normal de la membrana celular de la neurona. Los priones se multiplican transformando proteínas normales en proteínas infectivas. Ambos tipos de proteínas están compuestas por la misma secuencia de aminoácidos, pero se diferencian en la estructura tridimensional.

Las enfermedades causadas por priones suelen ser mortales, y se les llama encefalopatías subagudas espongiformes transmisibles (TSEs), por el característico aspecto esponjoso del cerebro de los individuos afectados. Las más conocidas son el prurito lumbar (“scrapie”) o tembladera ovina y la encefalopatía espongiforme bovina o “enfermedad de las vacas locas”, y en humanos la enfermedad de Creutzfeldt-Jacob.

Representación de un prion humano

La enfermedad de las vacas locas

La enfermedad de las vacas locas, o encefalopatía espongiforme bovina, es una enfermedad causada por priones, y que se puede transmitir a los seres humanos a través del consumo de partes de animales infectados, sobre todo tejidos nerviosos.

La encefalopatía espongiforme bovina o “enfermedad de las vacas locas” es una enfermedad cuyos primeros casos de animales enfermos se declararon en el Reino Unido en 1986. En 1996 se detectó en el humano una nueva enfermedad, una variante de la Enfermedad de Creutzfeldt-Jakob, que se relacionó con la epidemia de “enfermedad de las vacas locas”.

Es una enfermedad degenerativa del sistema nervioso central de los bovinos, que se caracteriza por la aparición de síntomas nerviosos en los animales adultos que, progresivamente, finaliza con la muerte del animal.

La aparición de estas enfermedades se relacionó con la alimentación de las vacas con suplementos de piensos que contenían restos de ovejas que padecieron la tembladera ovina.

Virus

Los virus son partículas microscópicas acelulares con material genético que son capaces de reproducirse en el interior de células vivas.

No son seres celulares, y están constituidos por:

  • Un ácido nucleico (ADN o ARN).
  • Una cápsida proteica.
  • En ocasiones, una envoltura membranosa.

Se dice que los virus son parásitos intracelulares obligados porque carecen de metabolismo propio, ya que no tienen las enzimas necesarias para realizarlo. Por eso necesitan la materia, energía y enzimas de la célula a la que parasitan.

Aunque la organización vírica es sencilla, los virus contienen la información genética necesaria para controlar su replicación y sintetizar las proteínas que necesitan, algunas de ellas estructurales, y otras necesarias para su reproducción.

Los virus son pequeñas estructuras que se encargan de transportar un ácido nucleico de una célula huésped a otra. Los virus, fuera de la célula, reciben el nombre de viriones. En la fase extracelular, los virus son inertes, ya que no tienen las enzimas necesarias para tener un metabolismo propio.

Los virus se adhieren a la superficie de las células a las que van a parasitar, e introducen su material genético (ADN o ARN), donde se reproduce y sintetiza las nuevas envolturas para los nuevos virus (fase intracelular), aprovechándose de la materia, enzimas y energía de la célula parasitada. Como hemos dicho, son parásitos intracelulares obligados.

Esquema de las hipótesis clásicas sobre el origen de los virus

Se distinguen varios tipos de virus, según la célula que parasitan. Así, los virus bacteriófagos parasitan bacterias, los virus vegetales, células vegetales, y los virus animales, los que infectan células animales.

Los virus provocan muchas enfermedades como la gripe, la hepatitis o el SIDA, pero también pueden resultar beneficiosos. La biotecnología y la ingeniería genética pueden utilizar los virus como vectores en la clonación de genes con fines terapéuticos o industriales. También han tenido un papel importante en la evolución de los seres vivos, al insertarse en el ADN de unos organismos y llevar la información a otros.

Los seres vivos realizan las funciones de nutrición, relación y reproducción. La reproducción es la única función que realizan los virus, aunque sea utilizando la materia, energía y mecanismos de la célula huésped, por lo que hemos dicho que se le consideraban parásitos obligados. Al no tener metabolismo propio ni organización celular, no se les considera seres vivos.

Infección

La infección se produce cuando un microorganismo patógeno entra y prolifera dentro de un organismo. A esta situación de anormalidad se le llama enfermedad infecciosa.

Si una enfermedad infecciosa se puede transmitir fácilmente a otro individuo, se denomina enfermedad contagiosa, pero no todas enfermedades infecciosas son contagiosas.

Los seres vivos tienen unos mecanismos de defensa para protegerse de la entrada de los organismos patógenos. Se agrupan en dos tipos:

  • Mecanismos inespecíficos: no dependen de la naturaleza del microorganismo que trata de infectar.
  • Mecanismos específicos: dependen del tipo de agente infectante.

Patogenicidad

La patogenicidad de los microorganismos se define como su capacidad para producir enfermedad en huéspedes susceptibles.1​ Asimismo es un atributo del género y especie.​ Así, por ejemplo: el género Salmonella es patógeno para los vertebrados, pero Salmonella typhi es solo patógeno para el hombre. La patogenicidad se expresa clínicamente en proporción variable según los microorganismos y el hospedero, pero la regla es que hay convivencia pacífica.

Un patógeno puede describirse en términos de su capacidad para producir toxinas, ingresar al tejido, colonizar, secuestrar nutrientes y su capacidad para inmunosuprimir al huésped.

Créditos

Texto:

Imagen:

  • Photo by Fusion Medical Animation on Unsplash
  • De NOAA ocean explorer, Dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=87008
  • De Cornu (talk) 19:04, 5 June 2009 (UTC) - Trabajo propio, CC BY 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1451951
  • De 148LENIN - Trabajo propio, CC0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=94093561

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