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14/12/2012

ENSAYOS MICROBIOLÓGICOS

MICROORGANISMOS

LACC 1

MICROORGANISMOS | Rosa López Villar

ENSAYOS MICROBIOLÓGICOS – LACC1

CURSO 2012/2013

Cuando escuchamos la palabra microbiología lo primero que nos puede venir a la cabeza es imaginar algo muy pequeño, como su nombre bien indica (del griego «μικρος» mikros "pequeño", «βιος» bios "vida" y «-λογία» -logía, tratado, estudio, ciencia). Pero realmente, ¿qué sabemos acerca de la microbiología? ¿Cuáles fueron sus orígenes? ¿Qué organismos representan dicho grupo? Estas y otras preguntas son las que se van a intentar desarrollar en el trabajo presentado a continuación para poder tener un concepto global acerca de este tema tan importante; ya que en algún momento de la historia de la vida en la Tierra todos comenzamos siendo microorganismos.

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INDICE

1. INTRODUCCIÓN……………………………………………………..………4 2. CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS…………………...…….5 3. CARACTERÍSTICAS DISTINTIVAS DE LOS DISTINTOS MICROORGANISMOS…….…………..……………………………..……7 4. BIBLIOGRAFÍA……………………………………………………………….20

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1. INTRODUCCIÓN La microbiología es la rama de la biología que estudia aquellos organismos que nos son visibles a simple vista, es decir, con el poder de resolución del ojo humano, siendo necesario el uso de un microscopio para su observación y/o estudio. El arranque de la microbiología fue bastante tardío con respecto a otras ciencias biológicas debido a la carencia de las técnicas e instrumentos pertinentes para tal estudio. El asentamiento de la microbiología dependió, por tanto, del desarrollo de una serie de estrategias experimentales fiables (esterilización, cultivos puros, perfeccionamiento de las técnicas microscópicas,…etc), y durante mucho tiempo fue considerada una disciplina básicamente descriptiva e íntimamente relacionada con la medicina. Durante siglos el ser humano ha sacado provecho y sufrido afecciones por los microorganismos, principalmente del alimento y del agua. Las intoxicaciones y la alteración de los alimentos y materias primas diversas, causadas por los microorganismos, son problemas que ya preocupaban a los hombres primitivos sin conocer el papel de éstos en estos problemas. Es por ello que la microbiología no fue ganando importancia hasta que se logró ver la ubicuidad ecológica y la extrema diversidad fisiológica de los microorganismos, y esto sólo se consiguió tras el desarrollo técnico e instrumental. El origen de los microorganismos data de miles de millones de años. Se sabe que la Tierra surgió hace aproximadamente unos 4000-4500 millones de años y que, por radiología, las rocas más antiguas son de hace 3800 millones de años; las rocas sedimentarias son las más importantes desde el punto del estudio del origen de la vida ya que son las que probaron la existencia de agua líquida por aquel entonces, elemento esencial para el desarrollo de los seres vivos. En diversos yacimientos arqueológicos se han advertido evidencias de la existencia de microorganismos, a los cuales se denominaron microfósiles. Los primeros procariotas datan de hace 3000 millones de años, pero antes de la aparición de los mismos hubo lo que se denomina la “revolución prebiótica”, que implicó la formación de moléculas orgánicas, monómeros y, posteriormente, de polímeros por pérdida de moléculas de agua. Estos monómeros se condensarían dando lugar a las macromoléculas que serían englobadas por vesículas dando paso a un metabolismo muy primitivo. En sus inicios, los procariotas serían heterótrofos, es decir, se alimentarían de compuestos orgánicos existentes. La aparición de los pigmentos fotosintéticos permitiría la llegada de los primeros fotosintetizadores (organismos autótrofos) que producirían su propio alimento; inicialmente en condiciones de anoxia debido a la ausencia de oxígeno en aquella época, pero tras la aparición del oxígeno debido a estos últimos organismos surgirían también los autótrofos oxigénicos. Con el tiempo, aparecerían también los eucariotas con una organización celular más compleja, como resultado de una simbiosis establecida entre células procariotas (dando lugar a las mitocondrias) y un núcleo eucariótico (el núcleo de nuestras células). Los primeros se datan en 1500 millones de años.

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Cuando se descubrieron los microorganismos sólo existían dos reinos: Animalia (animales móviles) y Plantae (inmóviles y fotosintetizadores), por lo que resultaba muy difícil clasificar a este nuevo grupo tan diverso y heterogéneo en sí mismo. Tras años de deliberación sobre la clasificación de este nuevo grupo, en 1866 Haekel propone la creación de un reino para los microorganismos, ya que los había móviles fotosintéticos y no podían estar en ninguno de los otros dos reinos. A este nuevo reino se le denominó Reino Protista (organismos con organización simple y sin tejidos). Pero a lo largo del siglo XX se puso en entredicho esa clasificación ya que se vio que la complejidad en la organización celular se podía englobar en dos grupos: Procariotas (material genético no rodeado de membrana nuclear) o Eucariotas (núcleo auténtico). En la actualidad, por el desarrollo de la biología molecular, especialmente la secuenciación de ARN ribosómico y la genómica, hace que el tema de la clasificación de los diversos organismos vivos esté en continuo replanteamiento. Cuando se habla de microorganismos podemos decir que se pueden clasificar en los siguientes dominios:   

En el dominio Archea están las arqueas. En el dominio Bacteria están las bacterias. En el dominio Eukarya se incluyen los hongos, algas, protozoos, además de plantas, hongos y animales.

2. CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS Como se ha mencionado anteriormente, podemos englobar a los organismos vivos en dos grandes grupo atendiendo a su organización celular: Procariotas y Eucariotas. En general, las células procariotas presentan una mayor simplicidad que las eucariotas. Las células procariotas son aquellas que no poseen un núcleo diferenciado, es decir, no existe la separación entre núcleo y citoplasma (orgánulos + material genético se encuentran dispersos por el citoplasma). Sin embargo, las células eucariotas son aquellas en las que puede diferenciarse un núcleo que contiene el material genético separado de un citoplasma en el que se encuentran diferentes orgánulos celulares. (Fig. 1 y Fig. 2) Las células procariotas y eucariotas son químicamente similares: ambas poseen ácidos nucleicos, proteínas, lípidos, carbohidratos, ambas usan el mismo tipo de reacciones químicas para metabolizar alimentos, sintetizar proteínas y almacenar energía. Sin embargo, difieren en algunos aspectos fundamentales. (Tabla 1)

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Tabla 1. Diferencias entre Procariotas y Eucariotas. (http://www.saberespractico.com/estudios/secundaria-bachiller/diferenciasentre-celulas-procariotas-y-eucariotas/)

Fig. 1. Estructura de una célula Procariota.

Fig. 2. Estructura de una célula Eucariota en la que se aprecia una mayor complejidad de organización celular.

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3. CARACTERÍSTICAS MICROORGANISMOS.

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DISTINTIVAS

DE

LOS

DISTINTOS

Dentro del mundo de los microorganismos es importante distinguir entre las entidades celulares y las acelulares. Dentro de las entidades acelulares nos encontraríamos principalmente con los virus, los priones y los viroides. El término “acelular” significa literalmente “sin células”. El grupo de las entidades celulares engloba a las bacterias, arqueas, protozoos, algas y hongos. A continuación describiremos cada grupo en cuanto a sus características específicas que nos permiten diferenciarlos unos de otros.

ENTIDADES ACELULARES: 

Virus. Son organismos acelulares que se encuentran en el límite entre lo “vivo” y lo “no vivo”. Su tamaño es muy pequeño, de entre 20 y 300 nm, y presentan una estructura muy simple: un ácido nucleico y una cubierta denominada cápside; la función de la cápside es de servir al ácido nucleico como protección y vehículo. Se dice que son seres acelulares porque son incapaces de realizar las funciones vitales por sí mismos; es por ello que necesitan parasitar células para poderse replicar, ya que necesitan valerse de la maquinaria de replicación celular para subsistir. El genoma de los virus puede ser de ADN o de ARN de doble hebra o de cadena simple, y a pesar que parasitan la maquinaria celular del huésped, siempre codifican alguna proteína. Básicamente existen dos tipos de partículas virales: partículas virales simples (virus desnudo) o partículas virales envueltas (virus envuelto). Los virus desnudos, según el tipo de cápside, se diferencian en 3 tipos:   

Icosaédricos. La cápside es un icosaedro. Helicoidales. La cápside es un cilindro hueco. Complejos. Tienen diferentes estructuras anejas a la cápside (cola,..).

El ciclo de replicación de los virus consta generalmente de las siguientes fases: fijación y entrada en la célula, eclipse, multiplicación y liberación del virus. El ciclo de multiplicación de los virus tiene lugar cuando el virión penetra en la célula hospedadora y utiliza la maquinaria replicativa de ésta para generar nuevas partículas víricas. Este proceso recibe el nombre de ciclo lítico (Fig. 3). Otros virus, penetran en las células hospedadoras y permanecen en ellas, en principio, sin producir nuevas partículas víricas completas; estos virus siguen un ciclo lisogénico (Fig.4). En todos los ciclos líticos de multiplicación viral se pueden distinguir las siguientes etapas:

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1. Fase de fijación o absorción: Las células hospedadoras tienen en sus membranas receptores específicos para los virus que las infectan, uniéndose proteínas de la cápsida o de la envoltura a éstos. Se han encontrado algunos virus animales o vegetales que no necesitan receptores específicos para fijarse.

2. Fase de penetración: En función del tipo de virus, existen varias formas de penetración: a. Los bacteriófagos originan un pequeño orificio en la membrana de la célula hospedadora, con la enzima lisozima de su placa basal, por el que inyecta el ADN, al contraerse su cola. b. Los virus desnudos introducen toda la nucleocápsida en la célula, ya sea por penetración directa al perforar la membrana con enzimas hidrolíticos, o por endocitosis, al ser englobados por la célula hospedadora en una vacuola, que romperán dentro de la célula. c. Los virus envueltos funden su membrana con la de la célula hospedadora. Posteriormente, en los virus que penetra la nucleocápsida entera, el ácido nucleico se libera de la cápsida rompiéndola.

3. Fase de replicación y síntesis de componentes virales: En esta fase no se detectan virus en el interior de la célula. El genoma vírico dirige el metabolismo de la célula hospedadora hacia la síntesis de los componentes víricos, utilizando todos los recursos de la célula hospedadora (materias primas, nucleótidos, aminoácidos, ATP, ribosomas, enzimas,...). 4. Fase de ensamblaje: Se ensamblan los capsómeros formando las cápsidas, a la vez que el ácido nucleico se pliega en su interior, junto a las enzimas que pueda llevar el virus. 5. Fase de liberación: Los virus salen de la célula básicamente por dos mecanismos: a. Por gemación: Inducen a la membrana celular a formar pequeñas vesículas en las que se introducen, y que acaban separándose de la célula. Este procedimiento lo utilizan los virus envueltos, en los que la envoltura membranosa es parte de la membrana de la célula en la que se reprodujeron. b. Aprovechando los mecanismos de exocitosis de la célula o provocando agujeros en la membrana por medio de enzimas líticos. Esta liberación de los virus puede causar la muerte de la célula hospedadora, ya sea por haber agotado sus nutrientes, roto su membrana si la liberación ha sido masiva, o destruido su genoma. MICROORGANISMOS

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El ciclo de crecimiento lisogénico o de letargo también presenta las mismas etapas que el ciclo lítico, pero además el ADN del virus se inserta en ADN de la célula hospedadora de modo que cada vez que la célula se duplica también lo hace el ADN viral, pero sin manifestarse. El genoma vírico se integra en el ADN de la célula hospedadora por recombinación sitioespecífica y la información del virus es transmitida a la progenie de la célula infectada. Aquí se reproducen los virus atemperados que son capaces de permanecer en estado latente en la célula que parasitan, gracias a la integración del ADN vírico en el ADN celular. Los virus con ciclo lisogénico más conocidos son los bacterianos.

Fig. 3. Ciclo lítico de la reproducción de los virus.

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Fig. 4. Ciclo lisogénico de reproducción de los virus.

Fig. 5. Diferencia entre el ciclo lítico y el ciclo lisogénico.

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 Viroides. Son también acelulares, ya que al igual que los virus, son parásitos intracelulares estrictos, es decir, dependen de la célula que infectan para su multiplicación. Sin embargo, son bastante más simples que los virus, ya que se trata de moléculas de RNA “desnudas”. Siempre son estructuras de ARN de una sola hebra, circulares y su secuencia no codifica ninguna proteína. 

Priones.

A diferencia del resto

de los agentes infecciosos (virus, bacterias, hongos etc...), que contienen ácidos nucleicos (ya sea ADN, el ARN, o ambos), un prion sólo está compuesto por aminoácidos. Se trata de una sialoproteína patógena que tiene alterada su estructura terciaria, teniendo un incorrecto plegamiento. Cuando un prion entra en un organismo sano, actúa sobre la forma normal del mismo tipo de proteína existente en el organismo, modificándola y convirtiéndola en prion. Estos priones recién formados pueden pasar a convertir más proteínas, provocando una reacción en cadena que produce grandes cantidades de la proteína prion. (Fig. 6)

Fig. 6. Modo de infección del prión.

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ENTIDADES CELULARES.  Bacterias. Son los organismos más abundantes del planeta. Son ubicuas, se encuentran en todos los hábitats terrestres y acuáticos. Solamente la mitad de los filos conocidos de bacterias tienen especies que se pueden cultivar en el laboratorio, por lo que una gran parte (se supone que cerca del 90%) de las especies de bacterias existentes todavía no ha sido descrita. A pesar de su aparente simplicidad, las bacterias pueden formar asociaciones complejas con otros organismos (parasitismo, mutualismo y comensalismo). Las bacterias son microorganismos unicelulares que presentan un tamaño de unos pocos micrómetros (entre 0,5 y 5 μm, por lo general un tamaño diez veces menor que el de las células eucariotas) y diversas formas incluyendo esferas (cocos), barras (bacilos) y hélices (espirilos). Sin embargo, existen algunas especies que pueden llegar a alcanzar los 0,5 mm (ej. Thiomargarita namibiensis), y otras a medir sólo 0,3 µm (ej. Género Mycoplasma). La forma de las bacterias es muy variada y, a menudo, una misma especie adopta distintos tipos morfológicos, lo que se conoce como pleomorfismo. De todas formas, podemos distinguir tres tipos fundamentales de bacterias (Fig. 7):  Coco (del griego kókkos, grano), de forma esférica. o o o o

Diplococo: cocos en grupos de dos. Tetracoco: cocos en grupos de cuatro. Estreptococo: cocos en cadenas. Estafilococo: cocos en agrupaciones irregulares o en racimo.

 Bacilo (del latín baculus, varilla), en forma de bastoncillo.  Formas helicoidales: o o o

Vibrio: ligeramente curvados y en forma de coma, judía o cacahuete. Espirilo: en forma helicoidal rígida o en forma de tirabuzón. Espiroqueta: en forma de tirabuzón (helicoidal flexible).

Algunas especies presentan incluso formas tetraédricas o cúbicas. Esta amplia variedad de formas es determinada en última instancia por la composición de la pared celular y el citoesqueleto, siendo de vital importancia, ya que puede influir en la capacidad de la bacteria para adquirir nutrientes, unirse a superficies o moverse en presencia de estímulos. Las bacterias presentan la capacidad de anclarse a determinadas superficies y formar un agregado celular en forma de capa denominado biopelícula o biofilme, los cuales pueden tener un grosor que va desde unos pocos micrómetros hasta medio metro. Estas biopelículas pueden congregar diversas especies bacterianas, además de protistas y arqueas, y se caracterizan por formar un conglomerado de células y MICROORGANISMOS

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componentes extracelulares, alcanzando así un nivel mayor de organización o estructura secundaria denominada microcolonia, a través de la cual existen multitud de canales que facilitan la difusión de nutrientes. En ambientes naturales tales como el suelo o la superficie de las plantas, la mayor parte de las bacterias se encuentran ancladas a las superficies en forma de biopelículas. Las bacterias que forman estas estructuras son mucho más difíciles de erradicar que las bacterias individuales. Por último, cabe destacar un tipo de morfología más compleja aún, observable en algunos microorganismos del grupo de las mixobacterias. Cuando estas bacterias se encuentran en un medio escaso en aminoácidos son capaces de detectar a las células de alrededor, en un proceso conocido como quorum sensing, en el cual todas las células migran hacia las demás y se agregan, dando lugar a cuerpos fructíferos que pueden alcanzar los 0,5 mm de longitud y contener unas 100.000 células. Una vez formada dicha estructura las bacterias son capaces de llevar a cabo diferentes funciones, es decir, se diferencian, alcanzando así un cierto nivel de organización pluricelular. Por ejemplo, entre una y diez células migran a la parte superior del cuerpo fructífero y, una vez allí, se diferencian para dar lugar a un tipo de células latentes denominadas mixosporas, las cuales son más resistentes a la desecación y, en general, a condiciones ambientales adversas.

Fig. 7. Tipos mofológicos bacterianos.

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Las bacterias son procariotas y, por lo tanto, a diferencia de las células eucariotas (de animales, plantas, hongos, etc.), no tienen el núcleo definido ni presentan, en general, orgánulos membranosos internos. Generalmente poseen una pared celular compuesta de peptidoglicano. Muchas bacterias disponen de flagelos o de otros sistemas de desplazamiento y son móviles. El aumento en el tamaño de las células (crecimiento) y la reproducción por división celular están íntimamente ligados, como en la mayor parte de los organismos unicelulares. Las bacterias crecen hasta un tamaño fijo y después se reproducen por fisión binaria, una forma de reproducción asexual. El crecimiento bacteriano sigue tres fases (Fig. 8): o

Fase de adaptación o fase lag: Cuando una población bacteriana se encuentra en un nuevo ambiente con elevada concentración de nutrientes que le permiten crecer necesita un período de adaptación a dicho ambiente. Esta primera fase conlleva un lento crecimiento, donde las células se preparan para comenzar un rápido crecimiento, y una elevada tasa de biosíntesis de las proteínas necesarias para ello, como ribosomas, proteínas de membrana, etc.

o

fase exponencial: Se caracteriza por el crecimiento exponencial de las células. La velocidad de crecimiento durante esta fase se conoce como la tasa de crecimiento k y el tiempo que tarda cada célula en dividirse como el tiempo de generación g. Durante esta fase, los nutrientes son metabolizados a la máxima velocidad posible, hasta que dichos nutrientes se agoten, dando paso a la siguiente fase.

o

Fase estacionaria: Es la última fase de crecimiento y se produce como consecuencia del agotamiento de los nutrientes en el medio. En esta fase las células reducen drásticamente su actividad metabólica y comienzan a utilizar como fuente energética aquellas proteínas celulares no esenciales. La fase estacionaria es un período de transición desde el rápido crecimiento a un estado de respuesta a estrés, en el cual se activa la expresión de genes involucrados en la reparación del ADN, en el metabolismo antioxidante y en el transporte de nutrientes.

En la división celular se producen dos células hijas idénticas. Algunas bacterias, todavía reproduciéndose asexualmente, forman estructuras reproductivas más complejas que facilitan la dispersión de las células hijas recién formadas. En la gemación una célula forma una protuberancia que a continuación se separa y produce una nueva célula hija. Por otro lado, cabe destacar un tipo de reproducción sexual en bacterias, denominada parasexualidad bacteriana. En este caso, las bacterias son capaces de intercambiar material genético en un proceso conocido como conjugación bacteriana. Durante el proceso una bacteria donante y una bacteria receptora llevan a cabo un contacto mediante pelos sexuales huecos o pili, a través de los cuales se transfiere una pequeña MICROORGANISMOS

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cantidad de ADN independiente o plásmido conjugativo. Se requiere que exista síntesis de ADN para que se produzca la conjugación. La replicación se realiza al mismo tiempo que la transferencia.

Fig. 8. Curva de Crecimiento Bacteriano.

Las bacterias son imprescindibles para el reciclaje de los elementos, pues muchos pasos importantes de los ciclos biogeoquímicos dependen de éstas. En la industria, las bacterias son importantes en procesos tales como el tratamiento de aguas residuales, en la producción de mantequilla, queso, vinagre, yogur, etc., y en la fabricación de medicamentos y de otros productos químicos.

 Arqueas. Son un grupo de microorganismos unicelulares pertenecientes al dominio Archaea. Las arqueas como las bacterias, son procariotas que carecen de un núcleo celular o cualquier otro orgánulo dentro de las células. En el pasado se las consideró un grupo inusual de bacterias, pero como tienen una historia evolutiva independiente y presentan muchas diferencias bioquímicas respecto al resto de formas de vida, actualmente se las clasifica como un dominio distinto en el “sistema de tres dominios”. En general, las arqueas y bacterias son bastante similares en forma y en tamaño, aunque algunas arqueas tienen formas muy inusuales, como las células planas y cuadradas de Haloquadra walsbyi. Las arqueas tienen medidas comprendidas entre 0,1 μm y más de 15 μm y se presentan en diversas formas, siendo comunes esferas, MICROORGANISMOS

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barras, espirales y placas. Estas formas inusuales probablemente se mantienen tanto por la pared celular como por “citoesqueleto procariótico”, pero estas estructuras celulares, al contrario que en el caso de las bacterias, son poco conocidas. En las células de las arqueas se han identificado proteínas relacionadas con los componentes del citoesqueleto, así como filamentos. Algunas especies forman agregados o filamentos celulares de hasta 200 μm de longitud y pueden ser miembros importantes de las comunidades de microbios que conforman biopelículas. A pesar de esta semejanza visual con las bacterias, las arqueobacterias poseen genes y varias rutas metabólicas que son más cercanas a las de los eucariotas, en especial en las enzimas implicadas en la transcripción y la traducción. Otros aspectos de la bioquímica de las arqueobacterias son únicos, como los éteres lipídicos de sus membranas celulares. Las arqueas explotan una variedad de recursos mucho mayores que los eucariotas, desde compuestos orgánicos comunes como los azúcares, hasta el uso de amoníaco, iones de metales o incluso hidrógeno como nutrientes. Las arqueas se reproducen asexualmente y se dividen por fisión binaria, fragmentación o gemación; a diferencia de las bacterias y los eucariotas, no se conoce ninguna especie de arquea que forme esporas. La división celular está controlada como parte de un complejo ciclo celular, donde el cromosoma se replica, las copias se separan y luego la célula se divide. Originalmente, las arqueas se consideraban extremófilos que vivían en ambientes severos, como aguas termales y lagos salados, pero posteriormente se les ha observado en una gran variedad de hábitats, como suelos, océanos y humedales. Las Archaea son especialmente numerosas en los océanos, y las que se encuentran en el plancton podrían ser uno de los grupos de organismos más abundantes del planeta. Actualmente se consideran una parte importante de la vida en la Tierra y podrían jugar un papel importante tanto en el ciclo del carbono como en el ciclo del nitrógeno. No se conocen ejemplos claros de arqueas patógenas o parásitas, pero suelen ser mutualistas o comensales. Las arqueas tienen su importancia en la tecnología, hay metanógenos que son utilizados para producir biogás y como parte del proceso de depuración de aguas, y las enzimas de arqueas extremófilas son capaces de resistir temperaturas elevadas y solventes orgánicos, siendo por ello utilizadas en biotecnología.

 Protozoos. Son organismos eucariotas, unicelulares, que pueden ser heterótrofos, fagótrofos, depredadores o detritívoros, y a veces mixótrofos (parcialmente autótrofos). Se extienden generalmente desde los 10-50 μm, pero pueden crecer hasta 1 milímetro, y pueden fácilmente ser vistos a través de un microscopio. Los protozoos existen en ambientes acuosos (agua dulce o agua salada) y en el suelo, ocupando una gama de niveles tróficos. Como depredadores, cazan algas, bacterias, y microhongos unicelulares o filamentosos. Su modo de alimentación consiste en absorber el alimento a través de sus membranas celulares.

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Además, desempeñan un papel como los herbívoros y como consumidores en el acoplamiento del proceso de descomposición de la cadena alimentaria, así como un papel importante en poblaciones y biomasa de las bacterias que controlan. Su reproducción puede ser asexual por bipartición y también sexual por isogametos o por conjugación intercambiando material genético. Algunos protozoos se reproducen sexual, algunos asexual, mientras que algunos utilizan una combinación, (ej. Coccidios). Un protozoo individual es hermafrodita. Su clasificación se basa principalmente atendiendo a su modo de locomoción: 

Rizópodos o sarcodinos. Estos protozoos, como las amebas, se desplazan por medio de pseudópodos, es decir, formando apéndices temporales desde su superficie y como proyección del citoplasma. Los pseudópodos son deformaciones del citoplasma y de la membrana plasmática que se producen en la dirección el desplazamiento y que arrastran tras de sí al resto de la célula. Los pseudópodos también son utilizados para capturar el alimento, que engloban en el interior, en el proceso llamado fagocitosis.



Ciliados. Éste es el grupo tradicional que más se identifica como grupo natural en las clasificaciones modernas. Aparecen rodeados de cilios y presentan una estructura interna compleja pero análoga a los flagelos, los cuales también se relacionan con citoesqueleto y centriolos. El paramecio (género Paramecium) es un representante muy popular del grupo. Además, los cilios son filamentos cortos y muy numerosos que con su movimiento provocan el desplazamiento de la célula.



Flagelados o mastigóforos. Se distinguen por la posesión de uno o más flagelos. Los flagelos son filamentos más largos que los cilios cuyo movimiento impulsa a la célula. Suelen presentarse en un número reducido. Las formas unicelulares desnudas (sin pared celular), dotadas de sólo uno o dos flagelos, representan la forma original de la que derivan todos los eucariontes. Por eso son tantos y tan variados los protistas diferentes que encajan en este concepto.



Esporozoos o Apicomplexa. Parásitos con una fase de esporulación (división múltiple) y sin mayor movilidad. Hay varios grupos distintos sin mayor relación y no son todos protistas, sino que también hay animales y hongos. El ejemplo más conocido es el plasmodio (género Plasmodium), causante de la malaria.

 Hongos. Designa a un grupo de organismos eucariotas entre los que se encuentran los mohos y las levaduras. Como otros eucariotas, los hongos poseen células delimitadas por una membrana plasmática rica en esteroles y que contienen un núcleo que alberga el material MICROORGANISMOS

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genético en forma de cromosomas. Poseen orgánulos celulares, como las mitocondrias y los ribosomas de tipo 80S. Las células de los hongos suelen poseer un aspecto filamentoso, siendo tubulares y alargadas. En su interior, es común que se encuentren varios núcleos y en sus extremos, zonas de crecimiento, se da una agregación de vesículas que contienen proteínas, lípidos y moléculas orgánicas. La pared celular de los hongos se compone de glucanos y quitina. En cuanto a rutas metabólicas, los hongos poseen algunas vías biosintéticas comunes a las plantas, y los metabolitos secundarios de los hongos son idénticos o muy semejantes a los vegetales. La secuencia de aminoácidos de los péptidos que conforman las enzimas involucradas en estas rutas biosintéticas difiere, no obstante, de las de las plantas, sugiriendo un origen y evolución distintos. Al igual que los animales, los hongos carecen de cloroplastos. Esto se debe a su carácter heterotrófico, que exige que obtengan como fuente de carbono, energía y poder reductor, compuestos orgánicos. A semejanza de las plantas, los hongos poseen pared celular y vacuolas. La mayoría son saprófitos, es decir, que obtienen los nutrientes de materia orgánica muerta mediante secreciones de enzimas hidrolíticos, y aeróbicos (aunque se han encontrado con que algunos son anaeróbicos facultativos obteniendo la energía por fermentación, y otros anaerobios estrictos como los que se encuentran en el rumen de los rumiantes). Su principal reserva de polisacáridos es el glucógeno. Se reproducen de forma sexual, asexual y producen esporas. Debido a su ciclo vital, poseen núcleos haploides habitualmente, al igual que los musgos y las algas. Los hongos se reproducen sobre todo por medio de esporas, las cuales se dispersan en un estado latente, que se interrumpe sólo cuando se hallan condiciones favorables para su germinación. Cuando estas condiciones se dan, la espora germina, surgiendo de ella una primera hifa, por cuya extensión y ramificación se va constituyendo un micelio. La velocidad de crecimiento de las hifas de un hongo es verdaderamente espectacular: en un hongo tropical llega hasta los 5 mm por minuto. Se puede decir, sin exagerar, que algunos hongos se pueden ver crecer bajo los propios ojos. Las esporas de los hongos se producen en esporangios, ya sea asexualmente o como resultado de un proceso de reproducción sexual. En este último caso la producción de esporas es precedida por la meiosis de las células, de la cual se originan las esporas mismas. Como la misma especie del hongo es capaz de reproducirse tanto asexual como sexualmente, las meiosporas tienen una capacidad de resistencia que les permite sobrevivir en las condiciones más adversas, mientras que las esporas producidas asexualmente cumplen sobre todo con el objetivo de propagar el hongo con la máxima rapidez y extensión posible. El micelio vegetativo de los hongos, o sea el que no cumple con las funciones reproductivas, tiene un aspecto muy simple, porque no es más que un conjunto de hifas dispuestas sin orden. MICROORGANISMOS

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Un representante muy extendido de este grupo son las levaduras. Se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos microscópicos unicelulares que son importantes por su capacidad para realizar la descomposición mediante fermentación de diversos cuerpos orgánicos, principalmente los azúcares o hidratos de carbono, produciendo distintas sustancias. A veces suelen estar unidos entre sí formando cadenas. Producen enzimas capaces de descomponer diversos sustratos, principalmente los azúcares. Una de las levaduras más conocidas es la especie Saccharomyces cerevisiae. Esta levadura tiene la facultad de crecer en forma anaerobia realizando fermentación alcohólica. Por esta razón se emplea en muchos procesos de fermentación industrial, de forma similar a la levadura química, por ejemplo en la producción de cerveza, vino, hidromiel, aguol, pan, antibióticos, etc. Las levaduras se reproducen asexualmente por gemación o brotación y sexualmente mediante ascosporas o basidioesporas (Fig.9). Durante la reproducción asexual, una nueva yema surge de la levadura madre cuando se dan las condiciones adecuadas, tras lo cual la yema se separa de la madre al alcanzar un tamaño adulto. En condiciones de escasez de nutrientes las levaduras que son capaces de reproducirse sexualmente formarán ascosporas. Las levaduras que no son capaces de recorrer el ciclo sexual completo se clasifican dentro del género Candida. La levadura es la primera célula eucariota en la que se ha intentado expresar proteínas recombinantes debido a que es de fácil uso industrial: es barata, cultivarla es sencillo y se duplica cada 90 minutos en condiciones nutritivas favorables. Además, es un organismo fácil de modificar genéticamente lo que permite realizar experimentos en varios días o semanas. Sin embargo, las levaduras poseen un mecanismo de glicosilación diferente al que se encuentra en células humanas, por lo que los productos son inmunogénicos.

Fig. 9. Ciclo reproductivo de las levaduras.

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ENSAYOS MICROBIOLÓGICOS – LACC1

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4. BBLIOGRAFÍA. http://www.ugr.es/~eianez/Microbiologia/ http://www.elergonomista.com/microbiologia/escalabiologica.htm http://www.unavarra.es/genmic/microclinica/tema01.pdf http://www.ucv.ve/fileadmin/user_upload/facultad_farmacia/catedraMicro/08_Te ma_2_morfolog%C3%ADa.pdf http://www.saberespractico.com/estudios/secundaria-bachiller/diferencias-entrecelulas-procariotas-y-eucariotas/ http://naukas.com/2011/10/19/viroides-una-reliquia-viviente-del-mundo-del-arn/ http://biologiamedica.blogspot.com.es/2010/09/los-virus-ciclo-litico-ylisogenico.html http://cienciadelatierra.wordpress.com/author/gemmadoro/page/2/ http://es.wikipedia.org/

MICROORGANISMOS

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