microbiología - Concepcionistas Burgos

MICROBIOLOGÍA
0. TAXONOMÍA
La Microbiología se encarga del estudio de organismos microscópicos, por lo que éstos sólo tienen en común su
pequeño tamaño. Muchos microorganismos son unicelulares, algunos tienen la capacidad de asociarse
formando colonias o estructuras pluricelulares, como en algas y hongos.
Debido a la dificultad que planteaba el estudio de los seres unicelulares se cometieron graves errores al
clasificarlos que, poco a poco, se han ido subsanando. En la actualidad se utilizan dos tipos de clasificaciones, la
de Margulis y la de Woese.
-La clasificación de Margulis establece cinco divisiones, denominadas Reinos:
MONERAS
PROTOCTISTAS
HONGOS
PLANTAS
ANIMALES
Los microorganismos estarían repartidos, principalmente entre los reinos Moneras, Protoctistas y Hongos.
- La clasificación de Woese es más moderna y utiliza criterios moleculares, obtenidos mediante hibridación de
ADN, estudio comparativo de secuencias de ADN y, últimamente, el estudio de secuencias de ARN ribosomal.
Mediante estos trabajos evolutivamente se establecen tres taxones, llamados Dominios:
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El Dominio Archaea sería el más antiguo evolutivamente hablando, e incluiría organismos Procariotas
con capacidad para sobrevivir en condiciones muy extremas, tales como altas temperaturas o ambientes
muy salinos.
El Dominio Bacteria incluye a las bacterias evolutivamente más modernas que las del Dominio Archaea.
El Dominio Eucarya incluye a todos los seres formados por células eucariotas.
Los tres dominios engloban distintos organismos que son tema de estudio de la Microbiología.
1.
PROTOZOOS
Incluidos en el Reino de los Protoctistas. Este Reino es un “cajón de sastre” que incluye individuos muy diversos.
Los protozoos son seres unicelulares, eucariotas, heterótrofos y microscópicos.
Tienen capacidad de movimiento, por eso responden de forma activa a los estímulos que se producen en el
medio.
Pueden tener vida libre o parásita. Los de vida libre requieren ambientes húmedos para su supervivencia
pudiendo desarrollarse en el agua, el suelo o sobre plantas o animales.
Su reproducción es, en la mayoría de los casos, por bipartición. Algunos grupos presentan ciclos sexuales donde
se produce meiosis, con formación de gametos que conduce a la formación de un zigoto diploide.
Los grupos más importantes son Flagelados, Rizópodos, Esporozoos y Ciliados
1.1Flagelados, o Mastigóforos
Se los considera el grupo de protozoos más antiguo. Presentan flagelos que utilizan para el desplazamiento.
Pueden tener vida libre, en agua dulce o salada, presentándose en forma individual o en colonias. También
existen grupos parásitos, entre ellos se pueden destacar los siguientes:


Trypanosoma gambiense y Tripanosoma rhodesiense: son
individuos parásitos que producen la mortal “enfermedad del
sueño”.
Tripanosoma cruzi: aparece en Sudamérica y produce el
“mal de Chagas”.
1.2 Rizópodos, o Sarcodinos
Incluye protozoos muy sencillos cuya característica general es que forman pseudópodos para el
desplazamiento, y como es típico de este grupo por eso es denominado desplazamiento amebiano.
Algunos grupos presentan una estructura externa dura llamada teca, que puede ser de carbonato cálcico como
los Foraminíferos, o de sílice como los Radiolarios.
En este grupo aparecen individuos de vida libre y parásitos. Entre los más conocidos se encuentran:
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Amoeba proteus: especie de vida libre.
Entamoeba histolytica: sp parásita que produce la disentería
amebiana.
Entamoeba gingivalis: vive en la boca de mamíferos, es comensal.
Nummulites: foraminífero fósil .
1.3 Esporozoos
Protozoos parásitos con una estructura muy simple, debido su forma de vida. Viven en
el interior de células, cavidades corporales o líquidos corporales. Atacan a todo tipo de
animales causando enfermedades muy graves. Son capaces de formar esporas muy
resistentes. Los más representativos son:


Toxoplasma: Produce la toxoplasmosis, la gravedad de esta enfermedad
depende del tejido que se vea afectado.
Plasmodium malarie y P. Falciparum: estas dos especies provocan la grave
enfermedad de la malaria. En la actualidad es la enfermedad que provoca más
muertes en el mundo.
1.4 Ciliados
Se piensa que es el grupo de protozoos más evolucionado. Presentan cilios distribuidos por toda la membrana
celular o en localizaciones determinadas (en torno a la boca, periestomáticos). Los cilios sirven para el
desplazamiento del individuo o para la captura de alimento.
Además, en el citoplasma se observa un macronúcleo que se encarga del control de la célula y
un micronúcleo que actúa en la reproducción sexual que presenta este grupo.
Los ciliados pueden dividirse mediante reproducción asexual, por procesos de bipartición o gemación.
También pueden reproducirse sexualmente mediante un proceso muy complejo denominado conjugación.
Estos individuos tienen vida libre en aguas dulces, marinas o salobres. También aparecen algunas especies
parásitas. Los representantes más conocidos son:


Paramecium: ciliado que aparece en aguas dulces que contienen restos vegetales.
Vorticella: también aparece en aguas dulces. Se caracteriza por vivir fijo al sustrato. Es un individuo sésil.
Utiliza los cilios para la captura de alimento.
2. ALGAS EUCARIOTAS
Las algas, al igual que los protozoos, están incluidas dentro del Reino de los Protoctistas. Estos individuos se
caracterizan por ser autótrofos fotosintéticos; presentan clorofila a y otros pigmentos como carotenos,
fucoxantina. La estructura celular está rodeada por una pared de celulosa.
Las algas eucariotas unicelulares suelen presentar flagelos para realizar su desplazamiento. También aparecen
flagelos en los individuos que forman colonias.
La forma de reproducción puede ser asexual, por bipartición, o sexual. En algunos grupos la reproducción sexual
se realiza cuando las condiciones del medio son desfavorables.
Estos seres pueden aparecer con formas unicelulares o en colonias donde se aprecia reparto de funciones.
Los
grupos
más
representativos
Crisofitas, Dinoflagelados y Clorofitas.
son Euglenofitas,
2.1 Euglenofitas
Seres unicelulares de agua dulce. Presentan cloroplastos de triple membrana,
no doble, con clorofila a y b. Estas algas presentan movilidad debido a que
tienen flagelos.
2.2.Crisofitas
Algas pardo-amarillentas debido a la presencia de un pigmento
denominado fucoxantina. Estos seres tienen paredes celulares muy
rígidas que están formadas por celulosa y compuestos silíceos. A este
grupo pertenecen las algas Diatomeas cuyos caparazones tapizan los
fondos marinos.
2.3.Dinoflagelados
Son algas con pigmentos rojos aunque algunos individuos de este grupo
carecen de pigmentos y son heterótrofos, parecen protozoos. Los
Dinoflagelados junto con algunos Rizópodos (protozoos) son los
responsables de las mareas rojas tóxicas.
2.4 Clorofitas
Son algas con un intenso color verde. Los individuos de este grupo pueden
presentar vida libre o formas coloniales. En las formas coloniales puede existir
una repartición del trabajo. También aparecen los sincitios, que son
estructuras polinucleadas, formadas por fusión de varios individuos que
comparten el citoplasma celular sin que exista membrana de separación entre
ellos.
División
Pigmentos
Flagelos
Pared celular
Hábitat
Observaciones
1, 2 ó 3
Sin pared celular
Agua dulce
No se conoce
reproducción
sexual
1ó2
Presente. Formada
por celulosa y sílice
Marino
Forman las tierras
de diatomeas
Ninguno ó 2
Presente. Formada
por celulosa
Marino
Pocas veces se
reproducen de
forma sexual
2
Presente. Formada
por celulosa u otros
polisacáridos
Marinos y
dulceacuícolas
Suelen formar
colonias. A veces
presentan sincitios
Clorofila a y b
Euglenofita
Carotenoides
Clorofila a y c
Crisofita
Fucoxantina
Clorofila a y c
Dinoflagelados
Carotenoides
Clorofila a y c
Clorofitas
Carotenoides
Existen dos divisiones más de algas, las algas pardas o Feofitas (Phaeophyta) y las algas rojas o Rodofitas (Rhodophyta)
pero en estas divisiones aparecen solo individuos macroscópicos.
3.HONGOS
Los hongos son organismos unicelulares o pluricelulares. Tienen nutrición heterótrofa. Los hongos
son saprofitos, por lo que se alimentan de materia en descomposición; de ahí su relevancia dentro del ciclo
de la materia. También aparecen individuos parásitos y otros simbiontes como los que forman los líquenes.
Las células de los hongos suelen presentar una pared formada por quitina.
La reproducción de los hongos puede ser :
-
de forma asexual mediante esporas a las que se denomina conidiospora.
de forma sexual mediante la formación de gametangios, que formarán esporas sexuales. Las
esporas sexuales reciben un nombre distinto atendiendo al grupo al que pertenecen; así
encontramos Ascosporas o Basidosporas, por ejemplo.
Dentro de los hongos microscópicos se pueden destacar los siguientes:
3.1.Mohos mucilaginosos
Se les conoce como hongos acuáticos. Algunos autores los incluyen dentro del grupo de
los Protoctistas ya que son similares a las amebas y en la fase vegetativa pueden desplazarse con movimiento
ameboide. El hábitat de estos hongos es el bosque húmedo con suelos fríos y ricos en materia en
descomposición.
Se conocen dos tipos de mohos mucilaginosos,
-los mohos mucilaginosos celulares, que se asocian formando grupos de células
-los mohos mucilaginosos acelulares, que están formados por un plasmodio (gran masa multinucleada
producida por divisiones nucleares rápidas).
Estos mohos no presentan hifas, ni micelio. En condiciones desfavorables realizan reproducción sexual.
3.2 Levaduras
Se incluyen en el Reino de los Hongos. Son seres unicelulares; no forman hifas, ni micelio. Se
reproducen asexualmente por gemación y sexualmente, formando Ascosporas.
Son importantes desde el punto de vista económico por ser las responsables de las fermentaciones,
producir un gran número de antibióticos y provocar un número importante de enfermedades en
vegetales.
3.3.Mohos filamentosos
Pertenecen al Reino de los Hongos. Están formados por filamentos
pluricelulares llamados hifas, que se reúnen para formar un cuerpo
omicelio. Las hifas pueden ser tabicadas, y se denominan hifas septadas, o
no presentar tabiques, y reciben el nombre de hifas sifonadas.
3.4 Setas. Pertenecen al Reino de los Hongos. Presentan hifas que forman cuerpos fructíferos
que son las setas, es decir la parte reproductora del hongo. Son seres macroscópicos, por lo que se
escapan del tema de Microbiología.
4. IMPORTANCIA BIOLÓGICA DE LOS MICROORGANISMOS
Los microorganismos cumplen papeles importantes en la regulación del ecosistema. Dada la abundancia de
microorganismos unos actúan como saprófitos descomponiendo la materia, otros como autótrofos fijando gases
atmosféricos, también podemos encontrarlos en simbiosis con otro ser vivo y por último, otros pueden
comportarse como parásitos u oportunistas provocando enfermedades.
Los microorganismos autótrofos y los descomponedores juegan un papel crucial en la transformación de la
materia, estando implicados en los Ciclos Geoquímicos del carbono, nitrógeno, hierro y azufre.
Los científicos han aplicado esta capacidad de
transformación de la materia de los microorganismos en la
lucha contra la contaminación del medio ambiente. Esta
aplicación recibe el nombre de biorremediación. La
biorremediación consiste en utilizar la actividad biológica
de los microorganismos para descontaminar una zona
determinada. Así, se utilizan descomponedores para el
tratamiento y depuración de aguas residuales. También se
utilizan microorganismos para atacar, descomponer y
hacer desaparecer manchas de petróleo en el mar o en las
costas. Algunos microorganismos pueden ser utilizados
para recuperar zonas muy contaminadas, cercanas a
minas de carbón (Tiobacillus ferrooxidans).
Por último hay que decir que los microorganismos son utilizados por la comunidad científica para aumentar el
conocimiento sobre multitud de procesos biológicos, entre los que se pueden citar los siguientes:
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Estudios en las Rutas Metabólicas. Con ellos pueden conocerse los sustratos y productos de las
reacciones y las enzimas que se encuentran implicados.
Estudios sobre la estructura y composición del ADN y ARN. La forma de replicación del ADN, la
transcripción y la traducción del ARN.
Estudios acerca de la evolución mediante la comparación de ADN y ARN de distintos organismos.
Mejora de cepas para el uso industrial.
Mejora de cepas mediante biotecnología.