Tema 1: Introducción a la historia de la Microbiología

Tema 1: Introducción a la historia de la Microbiología
Microbiología: Ciencia que estudia los microorganismos microscópicos (de 1 milímetro
aprox.). Se utiliza como medida consenso la de Escherichia coli, con un tamaño de 1 X 3 m,
aunque existen microorganismos más pequeños y más grandes que también se estudian en
microbiología, ya que sus métodos de estudio, crecimiento, aislamiento son muy similares. Así,
tenemos las bacterias y las arqueas, los virus (virología), los protozoos, los hongos y las algas
microscópicas…
Objetivos de la microbiología
· El objetivo básico de la microbiología es el estudio de la taxonomía, la función de un
determinado organismo, los beneficios o enfermedades que puede producir…
· Microbiología aplicada, o estudios de organismos útiles en alimentación, antibióticos…
· Microbiología del medio ambiente, aplicada a la creación de biocombustibles, degradación
del petróleo, extracción de determinados metales…
Aunque los grandes avances de la ciencia parecen siempre ligados a la medicina, en realidad
son los microorganismos los causantes de las enfermedades. Es importante el estudio de estos
organismos para poder prevenir grandes catástrofes como la peste de 1347, las destrucciones
de plantaciones y cultivos, o la presencia de enfermedades en la sociedad actual como el sida o
la malaria.
Hechos históricos en microbiología
1) Periodo especulativo: Desde la antigüedad hasta los primeros microscópicos. La actividad
microbiana se “intuye”, ya que se tiene constancia de enfermedades.
2) Microscopistas: Anthony Van Leewenhoek construye microscopios sencillos que aumentan
50 – 300 veces el sujeto estudiado, y realiza varios cuadernos que envía a científicos
holandeses (no conocía ningún otro idioma). En esta época surgió el concepto de “generación
espontánea”, microorganismos que aparecen en la materia inerte y provocan enfermedades.
El debate de la generación espontánea estuvo en constante discusión, hasta que Redi pudo
demostrar su nulidad con un sencillo experimento:
Colocó 3 recipientes con carne, uno destapado, otro tapado con una fina gasa y otro cerrado
de forma hermética. Al cabo de algunos días, aparecieron gusanos en los 2 primeros
recipientes, pero no en el tercero cerrado herméticamente. Con esto quedó demostrada la
nulidad de la generación espontánea, ya que los microorganismos no se creaban de la nada,
sino que existen en el aire.
Needham estudió la esterilidad con matraces llenos de caldos de cultivo, previamente
hervidos. Observó que al cambiar de matraz se perdía la esterilidad.
Spallanzani realizó un experimento parecido, pero volvía a hervir el caldo después de
cambiarlo de matraz, por lo que no se contaminaba.
Noemie Martínez Biron – Grupo 121 – Microbiología 2010 / 2011
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En el siglo XIX Pasteur diseñó un experimento que terminó de dar por nula la generación
espontánea. Se sirvió de un matraz modificado en su cuello, en el que insertó caldo de cultivo
que hirvió y dejó enfriar. Aún estando abierto el recipiente, el caldo no se contaminó. La
explicación estaba en el cuello modificado del matraz: Al no estar el caldo de cultivo en
contacto con el exterior (el cuello hacía varias curvas) no podía contaminarse.
Tyndall y Cohn descubrieron (al mismo tiempo) las esporas.
Después, y como método de estudio de enfermedades patógenas producidas por
microorganismos, Koch trabajó con Antrax en vacas. Cogió sangre de vacas enfermas y la
inyectó en ratones sanos, que morían de la enfermedad. Después observó la sangre de estos
ratones, y comprobó que podía inyectarla de nuevo en otros organismos produciendo la
enfermedad. Por tanto, demostró la patogenicidad de los microorganismos, y se apoyó en
una serie de postulados (llamados postulados de Koch):
· El agente patógeno debe estar presente en los individuos enfermos.
· El microorganismo tiene que poder aislarse del huésped en un cultivo puro (colonia axénica.)
· El microorganismo en cultivo puro puede volver a inocularse en un animal sano, que debe
enfermar.
· De estos animales enfermos, debe poder volverse a extraer el microorganismo.
De estos postulados, se resalta la importancia de los cultivos axénicos, y la idea de que
conociendo las causas de la enfermedad se pueden establecer tratamientos de prevención o
cura.
3) Época actual: Desarrollo de la medicina clínica, aislamiento de enfermedades como la
peste, el cólera, la meningitis… Desarrollo de técnicas de tinción. Además, en 1905 Koch recibe
el premio Nobel como reconocimiento a su trabajo.
El medio ambiente cobra un papel cada vez más importante, y se descubre en estudios de
microorganismos del suelo o bacterias que transforman
en materia orgánica de
Winogradsky.
Beijerink también aporta información crucial para el desarrollo del medio ambiente con su
estudio de bacterias del suelo fijadoras de nitrógeno. Además, aisló bacterias sulfatoreductoras.
Además de estos avances, se desarrollan medios de cultivo selectivos y técnicas nuevas de
crecimiento de cultivos.
Estructura de una célula
Todas las células tienen membrana plasmática, que protege a la célula y permite un
intercambio con el exterior. Además, tienen ácidos nucléicos, ribosomas, citoplasma (agua y
sales minerales).
Algunas células tienen pared celular, como las bacterias o los vegetales.
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Las procariotas no tienen núcleo, suelen ser más pequeñas, la disposición del material
genético es diferente…
Bacterias y arqueas  Procariotas
Algas, hongos, animales, plantas  Eucariotas
Monera / protista / Fungi / Animalia / Plantae
La estructura celular no implica necesariamente una relación evolutiva.
Relaciones evolutivas: Estudiamos la filogenia (relaciones filogenéticas entre células, que se
deducen mediante ácidos nucléicos o proteínas). Empleamos el RNA ribosómico para estudiar
la filogenia porque está presente en todos los organismos.
El 16s+RNA se utiliza como reloj evolutivo, ya que la mayoría de su cadena es común a todos
los organismos, pero posee cambios en su cadena según el organismo concreto que
estudiamos.
Con estos estudios, sabemos que existió un organismo común a todos, que se dividió en 3
dominios celulares: Bacteria (pro), Archaea (pro), Eukarya (eu).
Bacteria
Son el grupo más abundante de todos los microorganismos que vamos a estudiar. Son los más
diversos a nivel morfológico, metabólico…
Archeas
Vamos a estudiar 3 grupos: Halófilas / Termófilas / Metanógenas
Eucariotas
Todos los organismos que vamos a ver son protistas: algas, hongos, protozoos.
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