Apuntes Microbiología: Meningococo, Salmonela y Vibrio cholerae, Resúmenes de Microbiología

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Apuntes de

microbiología

Lilia Muriel Veloz Sanabria

INDICE Contenido

• INDICE Contenido
• GENERALIDADES DE LA MICROBIOLOGÍA
  • IMPORTANCIA DE LA MICROBIOLOGÍA EN LA HISTORIA
  • LUGAR QUE OCUPAN LOS MICROORGANISMOS ENTRE LOS SERES VIVOS
  • MORFOLOGÍA Y ESTRUCTURA DE LOS PROTISTAS Y PROCARIOTAS
  • LA GENÉTICA DE LOS MICROORGANISMOS
  • FISIOLOGÍA Y NUTRICIÓN DE LOS MICROOGRANISMOS
  • CRECIMIENTO, MULTIPLICACIÓN Y MUERTE MICROBIANOS........................................................................
  • EFECTOS DE LOS AGENTES FÍSICOS SOBRE LA VIDA MICROBIANA
  • EFECTOS DE LOS AGENTES QUÍMICOS SOBRE LA VIDA MICROBIANA
• RELACIÓN HUÉSPED PARÁSITO
  • RELACIONES HUÉSPED-PARÁSITO
  • ATRIBUTOS DEL HUÉSPED QUE DETERMINAN LA RESISTENCIA A LOS MICROORGANISMOS
  • FACTORES QUE PARTICIPAN EN EL DESARROLLO DE LA INFECCIÓN Y LA ENFERMEDAD
  • INMUOGLOBULINAS
  • INTERACCIÓN Ag-Ac
  • EL SISTEMA DE COMPLEMENTO
  • REACCIONES DE HIPERSENSIBILIDAD MEDIADAS POR ANTICUERPOS Y CÉLULAS
  • INMUNIZACIONES
• ECOLOGÍA
  • GENERALIDADES DE ECOLOGÍA
• VIRUS
  • GENERALIDADES DE LOS VIRUS
  • ADENOVIRUS.............................................................................................................................................
  • HERPESVIRUS
  • HEPADNAVIRUS.........................................................................................................................................
  • PICORNAVIRIDAE
  • POLIOVIRUS
  • CORONAVIRUS
  • PARAMIXOVIRIDAE....................................................................................................................................
  • TOGAVIRIDAE
  • RHABDOVIRUS...........................................................................................................................................
• BACTERIAS
  • FLORA MICROBIANA NORMAL
  • Neisseria gonorrhoeae
  • Neisseria meningitidis................................................................................................................................
  • Streptococcus pyogenes.............................................................................................................................
  • Streptococcus viridians
  • Staphylococcus aureus
  • Enterobacteriaceae
  • Salmonella-Arizona....................................................................................................................................
  • Shigella
  • Vibrio cholerae
  • Campylobacter jejuni
  • Helicobacter pylori
  • Brucellas
  • Haemophilus influenzae.............................................................................................................................
  • Bordetella pertusis
  • Pseudomonas aeruginosa
  • Legionella pneumophyla
  • Gardnerella vaginalis
  • Bacillus anthracis
  • Bacillus cereus
  • Clostridium botulinum
  • Clostridium perfinges
  • Corynebacterium diphteriae
  • Listeria monocytogenes
  • Mycobacterium tuberculosis.......................................................................................................................
  • Mycobacterium leprae
  • Mycoplasma pneumoniae
  • Mycoplasma hominis
  • Treponema pallidum..................................................................................................................................
  • T. pallidum subespecie pertenue
  • T. carateum
  • Borrelia recurrentis
  • Borrelia burgdorferi
  • Leptospira
  • Rickettsia...................................................................................................................................................
  • Chlamydia
• HONGOS
  • ESPOROTRICOSIS: Sporotrix schenkii
  • CROMOBLASTOMICOSIS: Fonsecaea pedrosoi, Phialophora verrucosa, Rhinocladiella
  • falciforme MICETOMAS: Pseudallescheria boydii, Madurella mycetomatis y grisea, Exophiala jeanselmei y Acremonium
  • COCCIDIOIDOMICOSIS: Coccidioides immitis
  • HISTOPLASMOSIS: Histoplasma capsulatum
  • BLASTOMICOSIS NORTEAMERICANA:Blastomices dermatitides
  • PARACOCCIDIOIDOMICOSIS: Paracoccidioides brasilensis
  • Candida albicans y otros miembros pertenecientes al género
  • PNEUMOCISTOSIS: Pneumocistis jiroveci
  • ASPERGILOSIS: Aspergillus fumigatus
  • CRIPTOCOCOSIS: Criptococcus neoformans.................................................................................................
  • CIGOMICOSIS: Mucor, Rhizopus, Absidia y Basidiobulus
• PARÁSITOS
  • Entamoeba histolytica: Amibiasis
  • Entamoeba coli..........................................................................................................................................
  • Endolimax nana.........................................................................................................................................
  • Iodamoeba butschlii
  • Dientamoeba fragilis
  • Entamoeba gingivalis
  • Chilomastix mesnili
  • Trichomonas hominis y tenax
  • Embadomonas
  • Retortamonas
  • Naegleria
  • Acanthamoeba
  • Balantidium coli.........................................................................................................................................
• Giardia lamblia
• Trichomonas vaginalis ..............................................................................................................................
• Tripanozoma cruzi ....................................................................................................................................
• Leishmania ...............................................................................................................................................
• Plasmodium .............................................................................................................................................
• Toxoplasma gondii ...................................................................................................................................
• Cryptosporidium .......................................................................................................................................
• Áscaris lumbricoides .................................................................................................................................
• Trichuris trichura.......................................................................................................................................
• Ancylostoma dudodenale y Necator americanus ........................................................................................
• Enterobius vermicularis .............................................................................................................................
• Taenia solium ...........................................................................................................................................
• Taenia saginata ........................................................................................................................................
• Hymenolepis nana y diminuta ...................................................................................................................
• Dypilidum caninum...................................................................................................................................
• Echinococcus granulosus ..........................................................................................................................
• Artrópodos de importancia médica............................................................................................................

Jenner

Realiza el descubrimiento de la vacuna antivariólica que tuvo trascendencia definitoria para combatir la viruela, enfermedad que se había convertido en una terrible epidemia en varios continentes.

Schoenlien

Da su nombre definitivo a la tuberculosis. Schönlein describió la purpura rheumatica, una púrpura trombopénica no alérgica (Schönlein-Henoch). También descubrió al parásito causante de la tiña (el Achorion schönleinii). Describió cinco nuevas especies botánicas: Crassulaceae Adromischus alstonii, Portulacaceae Anacampseros recurvata Schönland subsp. Buderiana, Portulacaceae Anacampseros recurvata Schönland subsp. Minuta, Aloaceae Haworthia truncata Schönland var. Tenuis, Aloaceae Haworthia truncata Schönland f. tenuis.

Louis Pasteur

Utilizó un nuevo método para eliminar los microorganismos que pueden degradar al vino, la cerveza o la leche; la pasteurización. Demostró que todo proceso de fermentación y descomposición orgánica se debe a la

acción de organismos vivos y que el crecimiento de los microorganismos en caldos nutritivos no era debido a la generación espontánea. Desarrolló la teoría germinal de las enfermedades infecciosas, según la cual toda

enfermedad infecciosa tiene su causa (etiología) en un ente vivo microscópico con capacidad para propagarse entre las personas. Desarrolló la vacuna contra la rabia.

Lister

Joseph Lister se percató de que la putrefacción de las heridas quirúrgicas causaba una alta mortalidad en los hospitales, equivalente a la contaminación de las infusiones que Louis Pasteur intentaba evitar en la misma época. Para evitarlo, mientras trabajó en el Glasgow Royal Infirmary, desarrolló mediante calor la práctica quirúrgica de la asepsia y la antisepsia, mejorando notablemente la situación postoperatoria de los pacientes.

Koch

Se hizo famoso por descubrir el bacilo de la tuberculosis en 1882 así como el bacilo del cólera en 1883. Es considerado el fundador de la bacteriología. Los pupilos de Koch descubrieron los organismos responsables de la difteria, tifus, neumonía, gonorrea, meningitis cerebroespinal, lepra,

peste pulmonar, tétanos y sífilis, entre otros, usando sus métodos.

Elias Metchnikoff

En 1884 formuló la "teoría fagocitósica de la inmunidad", que explicaría la capacidad del cuerpo humano para resistir y vencer las enfermedades infecciosas. Creó la gerontología y la tanatología. Sus trabajos más destacados son en relación a la sífilis. Fue el introductor del empleo de los fermentos lácticos en terapéutica para modificar la fermentación pútrida en el intestino.

Richet y Portier

Investigación sobre anafilaxia: la inducción experimental de hipersensibilidad en perro inmunizado con veneno de un invertebrado (medusa mediterránea) mientras intentaban conferir

prevención contra su picadura. Para describir este fenómeno, Portier y Richet propusieron el término anafilaxia, que significa sin protección. Es una reacción alérgica sistémica potencialmente mortal, a menudo de inicio fulminante, con síntomas desde un

exantema leve hasta una obstrucción de la vía respiratoria superior, con o sin colapso vascular. La anafilaxia sistémica es la manifestación más severa e importante de los padecimientos alérgicos.

Emil von Bering

En 1890 descubrió la antitoxina del tétanos, introdujo en 1913 un sistema de inoculación, todavía en vigor, capaz de inmunizar a los niños contra la difteria.

Kitasato

Es conocido por ser el codescubridor del agente infeccioso de la peste

bubónica en Hong Kong en 1894, casi de manera simultánea con el biológo suizo Alexandre Yersin, también desarrolló antitoxinas para la difteria y el ántrax (carbunco).

Iwannowski

Fue el primer científico en descubrir los virus en 1892.

Sabin

Descubrió que la poliomielitis se transmite por vía oral. Jonas Edward Salk había inventado una vacuna contra los tres tipos de virus de la poliomielitis; pero tenía el inconveniente de que era intramuscular. Sabin desarrolló una vacuna vía oral que se suministraba a los niños en un terrón de azúcar. Comenzó a utilizarse en 1957.

Luc Montagnier

Descubre el virus VIH causante del sida, apenas poco después de que este síndrome fuera reconocido como una nueva entidad patológica.

LUGAR QUE OCUPAN LOS MICROORGANISMOS ENTRE LOS SERES VIVOS

2.1. Reino protista Son miembros de cuatro grupos principales: algas, protozoarios, hongos y mohos.

- Algas El término “alga” se utiliza desde hace tiempo para referirse a los microorganismos que producen O2 como fruto de la fotosíntesis. Esta clasificación se reserva exclusivamente para los microorganismos eucariotos fotosintéticos. Todas las algas contienen clorofila en la membrana fotosintética de su cloroplasto subcelular. Muchas especies de algas son unicelulares. Intoxicación paralítica por mariscos.

• Protozoarios Son organismos protistas unicelulares no fotosintéticos. Los protozoarios más primitivos son flagelados y se asemejan en muchos aspectos a algunos representantes de las algas. Al parecer, a partir de ellos surgieron las variedades ameboides y ciliadas; se sabe que algunas formas intermedias poseen flagelos durante una fase de su ciclo vital y seudópodos (característicos de la ameba) en otra fase. Un cuarto grupo de protozoarios, los esporozoarios, son parásitos estrictos que casi siempre son inmóviles; la mayor parte se reproduce de manera sexual y asexual en generaciones alternas por medio de esporas.
• Hongos Son protistas no fotosintéticos que crecen en forma de aglomeración de filamentos ramificados y entrelazados (“hifas”) conocidos como micelios. A pesar de que las hifas poseen paredes cruzadas, éstas tienen perforaciones que permiten el paso libre del núcleo y citoplasma. Por lo tanto, el microorganismo completo es un cenocito (aglomeración multinucleada de citoplasma continuo) confinado dentro de una serie de tubos ramificados. Estos tubos, elaborados a base de polisacáridos como quitina, son homólogos con las paredes celulares. Los micelios se denominan mohos; las levaduras, no forman micelios pero se reconocen fácilmente como hongos por la naturaleza de su reproducción sexual y la presencia de formas de transición. Probablemente los hongos representan una rama evolutiva de los protozoarios; no tienen relación con los actinomicetos, que son bacterias con micelios a las que se parecen superficialmente. Las subdivisiones principales (filo) de los hongos son: Chytridiomycota, Zygomycota (cigomicetos), Ascomycota (ascomicetos), Basidiomycota (basidiomicetos) y los “deuteromicetos” (u hongos imperfectos). La evolución de los ascomicetos a partir de los ficomicetos se observa en un grupo de

transición, cuyos miembros forman un cigoto que posteriormente se transforma en ascos. Se cree que los basidiomicetos provienen a su vez de los ascomicetos.

- Mohos de fango Estos microorganismos se caracterizan por la presencia, durante una fase de su ciclo vital, de una masa multinucleada ameboide de citoplasma llamada sincicio. El sincicio de un moho de fango es análogo al micelio de un hongo verdadero. Ambos son cenocíticos. En este último, la circulación citoplásmica se confina a la red de tubos quitinosos, mientras que en el primero el citoplasma circula en cualquier dirección. Esta circulación provoca que el sincicio emigre en dirección de su fuente alimentaria, a menudo bacterias. En respuesta a una señal química, 3′,5′-AMP cíclico, el sincicio, que alcanza un tamaño macroscópico, se diferencia para formar un cuerpo con pedúnculo que produce células móviles individuales. Estas células, flageladas o ameboides, empiezan una nueva ronda en el ciclo vital del moho de fango. El ciclo a menudo empieza por la fusión sexual de células aisladas. El ciclo vital de los mohos de fango ilustra un tema central de este capítulo: la interdependencia de las formas vivientes. El crecimiento de los hongos de fango depende de los nutrientes que proporcionan las bacterias o, en algunos casos, las células vegetales. La reproducción de los mohos de fango a través de sincicios depende del reconocimiento intracelular y la fusión de las células de la misma especie. Para comprender bien las características de un microorganismo es importante conocer a los otros microorganismos con los que ha evolucionado y apreciar el espectro de respuestas fisiológicas que contribuyen a su supervivencia.

1.2. Diferenciar protistas de procariotas PROTISTAS PROCARIOTAS  El “núcleo verdadero” de las eucariotas  Los organelos adheridos a la membrana, los microtúbulos y los microfilamentos de las eucariotas forman una estructura intracelular compleja distinta a la encontrada en las procariotas.  Los elementos para la motilidad de las células eucarióticas son flagelos o cilios (estructuras complejas formadas por múltiples filamentos que difieren de los flagelos de las procariotas).  La expresión genética en los eucariotos se lleva a cabo a través de una serie de eventos que logran la integración fisiológica del núcleo con el retículo endoplásmico, estructura que carece de ontraparte en las procariotas.  Las eucariotas forman un grupo aparte por la organización de su DNA celular en forma de cromosomas separados por un aparato mitótico distintivo durante la división celular.  El ciclo vital de muchas eucariotas se lleva a cabo casi por completo en estado diploide, cualidad de la que carecen las procariotas.

 Tamaño relativamente pequeño, casi siempre del orden de 1 μm de diámetro,  Ausencia de una membrana nuclear.  El DNA de casi todas las bacterias es un círculo con una longitud aproximada de 1 mm; este es el cromosoma procariótico.  La mayor parte de las células procariotas posee un solo cromosoma. El DNA cromosómico se debe doblar más de 1 000 veces para acomodarse dentro de la membrana celular procariótica.  El número de genes dentro de una célula procariota varía de 468 en Mycoplasma genitalium a 7 825 en Streptomyces coelicolor  Mecanismo de comunicación intercelular llamado percepción de quórum para regular la transcripción de los genes que participan en diversos procesos fisiológicos  Capacidad de intercambio de pequeños paquetes de información genética.

MORFOLOGÍA Y ESTRUCTURA DE LOS PROTISTAS Y PROCARIOTAS

3.1 Estructura de la célula procariota y sus partes. Célula protista

La célula procariota es más simple que la eucariota al nivel de la energía, con una excepción: la envoltura celular es más compleja.

Nucleoide: Las células procariotas no tienen un núcleo verdadero; almacenan su DNA en una estructura conocida como nucleoide.

Estructuras citoplásmicas: Las células procariotas carecen de plástidos autónomos, como las mitocondrias y cloroplastos; las enzimas de transporte de electrones se localizan en la membrana citoplásmica. Los pigmentos fotosintéticos (carotenoides, bacterioclorof la) de bacterias fotosintéticas se encuentran contenidos en sistemas de membranas intracitoplásmicas de varias morfologías. Las vesículas de membrana (cromatóforos) son tipos de membrana observadas a menudo. Algunas bacterias fotosintéticas tienen estructuras especializadas rodeadas por membrana denominadas clorosomas. Las vesículas de gas se observan, casi de manera exclusiva en microorganismos de hábitat acuáticos, donde proporcionan flotabilidad.

Envoltura celular: Las células procariotas están rodeadas por una envoltura compleja en capas que difiere en composición entre los principales grupos.

Membrana celular:

A. Estructura: La membrana celular bacteriana, también denominada membrana citoplásmica, es

una “unidad de membrana” típica compuesta por fosfolípidos y hasta 200 diferentes tipos de proteínas y con ausencia de esteroles.

B. Función: Las principales funciones de la membrana citoplásmica son: 1) Permeabilidad selectiva

y transporte de solutos; 2) transporte de electrones y fosforilación oxidativa en especies aerobias; 3) excreción de exoenzimas hidrolíticas; 4) transporte de enzimas y moléculas que participan en la biosíntesis de DNA, polímeros de la pared celular y lípidos de la membrana, y 5) portar receptores y otras proteínas quimiotácticas y otros sistemas sensoriales de transducción.

Pared celular: La presión osmótica interna de la mayor parte de las bacterias varía de 5 a 20 atm como consecuencia de la concentración de solutos por medio del transporte activo. En la mayor parte de los entornos, esta presión sería suficiente para hacer estallar la célula si no se contara con la presencia de una pared celular con fuerza tensil elevada. La pared celular bacteriana debe suresistencia a una capa compuesta de diversas sustancias conocidas como mureína, mucopéptidos o peptidoglucanos.

A. Capa de peptidoglucanos: El peptidoglucano es un polímero complejo que consiste, en tres

partes: una estructura básica, compuesta de moléculas alternadas de N-acetilglucosamina y de ácido N- acetilmurámico y un grupo idéntico de enlaces peptídicos cruzados. El ácido diaminopimélico es un elemento singular en las paredes celulares bacterianas.

B. Componentes especiales de las paredes celulares de bacterias grampositivas: Contienen

cantidades considerables de ácidos teicoico y teicurónico, moléculas de polisacáridos.

C. Componentes especiales de las paredes celulares de bacterias gramnegativas: contienen tres

componentes que se encuentran fuera de la capa de peptidoglucanos: lipoproteínas, membrana externa y lipopolisacáridos.

D. Pared celular de bacterias acidorresistentes: contienen grandes cantidades de ceras, que

consisten de hidrocarbonos ramificados complejos (con longitudes de 70 a 90 carbonos) conocidos como

ácidos micólicos. La pared celular está compuesta de peptidoglucanos y una bicapa lipídica asimétrica externa; la hoja interna contiene ácidos micólicos unidos a arabinoglucanos y la hoja externa contiene otros lípidos extraíbles.

E. Pared celular de las arqueobacterias: Las arqueobacterias no poseen paredes celulares como las

bacterias. Algunas poseen una capa S simple a menudo constituida por glucoproteínas. Algunas arqueobacterias tienen pared celular rígida compuesta de polisacáridos o de un peptidoglucano conocido como seudomureína.

F. Capas superficiales cristalinas: Muchas bacterias, tanto grampositivas, gramnegativas y

arqueobacterias, poseen una capa bidimensional de subunidades cristalinas con disposición en entramado formada por proteínas o glucoproteínas (capa S) como los componentes más externos de la envoltura celular.

Cápsula y glucocáliz: capas de polisacáridos; también se utiliza el término más incluyente, glucocáliz que se define como el material que se encuentra fuera de la célula y que contiene polisacáridos. Los polímeros que contienen más de un tipo de monosacáridos se denominan heteropolímeros.

Flagelos: apéndices fusiformes compuestos en su totalidad por proteína, con un diámetro de 12 a 30 nm. Son órganos de locomoción para las estructuras que los poseen. Se conocen tres tipos de disposición: monotrico (flagelo polar único), lofotrico (múltiples flagelos polares) y peritrico (flagelos distribuidos sobre la totalidad de la célula), está constituido por varios miles de moléculas de subunidades proteínicas denominadas flagelina.

Pilosidades (fimbrias): Muchas bacterias gramnegativas poseen apéndices superficiales rígidos denominados pilosidades (“pelos L”) o fimbrias (“flecos L”). Son más cortos y más f nos que los flagelos y al igual que éstos, se componen por subunidades proteínicas estructurales denominadas pilinas. Algunas pilosidades contienen un tipo único de pilina en tanto que otras tienen más de una. Las proteínas menores denominadas adhesinas se ubican en la punta de las pilosidades y participan en sus propiedades de unión. Pueden distinguirse dos clases: pilosidades ordinarias, que participan en la adherencia de bacterias sintéticas y patógenas con las células del hospedador y pilosidades sexuales, que participará en el mecanismo de unión de células donadas y receptoras para la conjugación bacteriana.

Endosporas: La espora es una célula en reposo, muy resistente a la desecación, al calor y a los compuestos químicos; cuando se encuentra en condiciones nutricionales favorables y se activa la espora germina para producir una célula vegetativa.

Célula protista: Con “núcleo verdadero”. Organelos adheridos a la membrana, los microtúbulos y los

microfilamentos que forman una estructura intracelular compleja. Los elementos para la motilidad son flagelos o cilios. La expresión genética se lleva a cabo a través de una serie de eventos que logran la integración fisiológica del núcleo con el retículo endoplásmico.

3.2 Tamaño, forma y estructura de protozoarios y hongos y virus

Protozoarios:

• Organismos unicelulares eucarióticos. La clasificación tradicional, basada fundamentalmente en las estructuras de locomoción, está sufriendo modificaciones gracias a las nuevas fuentes de información.
• Su tamaño oscila entre 2 - 200 μm.
• Presentan núcleo(s), diversos organelos y citoesqueleto.

3.3 Composición bioquímica y función de cada una de las partes fundamentales de los virus: capside, capsomeros, cubierta, etc. Cápside: cubierta proteínica que rodea al ácido nucleico del genoma.

Capsómeros: unidades morfológicas que se observan en la microscopia electrónica en la superficie de partículas virales icosaédricas. Los capsómeros representan grupos de polipéptidos, pero las unidades morfológicas no corresponden necesariamente con unidades estructurales definidas desde el punto de vista químico.

Virus defectuosos: una partícula viral que es deficiente desde el punto de vista funcional en algunos aspectos de la replicación.

Cubierta: una membrana con lípidos que rodea algunas partículas virales. Se adquiere durante la maduración viral por un proceso de gemación a través de la membrana celular. Las glucoproteínas codificadas por el virus se exponen en la superf cie de la cubierta. Estas proyecciones se denominan peplómeros.

Nucleocápside: complejo de proteínas-ácido nucleico que representa la forma empacada del genoma viral. El término se utiliza a menudo en casos donde la nucleocápside es una subestructura de una partícula viral más compleja.

Unidades estructurales: proteínas básicas de los bloques de construcción de la cubierta. Por lo común son acumulaciones de más de una subunidad proteínica idéntica. La unidad estructural a menudo se conoce como protómero.

Subunidad: cadena polipeptídica viral con un solo doblez.

Virión: partícula viral completa. En algunos casos (p. ej., virus del papiloma, picornavirus) el virión es idéntico a la nucleocápside. En viriones más complejos (herpes virus, ortomixovirus), esto incluye la nucleocápside además de la cubierta circundante. Esta estructura, el virión, sirve para transferir ácido nucleico viral de una célula a otra

LA GENÉTICA DE LOS MICROORGANISMOS

Gen: Unidad genética fundamental contenida en el cromosoma, es un segmento del DNA que lleva información en su secuencia de nucleótidos para una propiedad bioquímica o fisiológica específica.

Genotipo: Conjunto específico de genes que posee.

Fenotipo: Conjunto de características de un organismo vivo que pueden ser observadas (expresión).

ADN

Francis Crick y James Watson en 1953 descubrieron que el ADN es una doble hélice de 20 A de diámetro.

Cada giro helicoidal de la hélice incluye 10 pares de bases de nucleótidos y las dos líneas que lo forman son complementarias y antiparalelas, es decir de 3´ a 5´ y la otra de 5´ a 3´

Bases nitrogenadas: Adenina y guanina (purinas), citosina, timina y uracilo (pirimidinas).

ADN: A/G C/T: A-T G-C

ARN : A/G C/U: A-C G-U

Genoma bacteriano

El genoma bacteriano es una colección total de genes que posee la bacteria.

El genoma de una bacteria está formada de una sola molécula de ADN de doble cadena circular es haploide de modo que la alteración de un gen (mutación) puede tener un efecto importante sobre la célula.

Genoma procariotico

Consiste en una molécula de DNA circular que contiene desde 580 kpb hasta más de 5,220 kpb del DNA.

Algunas bacterias contienen genes adicionales en los plásmidos los cuales se definen como fragmentos de ácidos nucleídos que autorregulan su replicación pero nunca se encuentran pegados al genoma.

Teoría semiconservativa

Durante la replicación del genoma bacteriano cada cadena de la doble hélice de DNA sirve de plantilla para la síntesis de una nueva cadena. Por lo tanto, cada nueva molécula posee una cadena vieja y una nueva que se ha sintetizado, ese tipo de replicación se le conoce como semiconservativa.

Estructura del material genético en Eucariontes y Procariontes

PROCARIONTES EUCARIONTES  Cromosoma cerrado  Un cromosoma  Haploides  Bipartición simple  Cromosoma sin histonas  Varios genes bajo la influencia de un promotor

 Cromosoma abierto  Varios cromosomas  Haploides y diploides  Mitosis y Meiosis  Presencia de histonas  Cada gen tiene su propio promotor

Mutaciones

Mutare= Cambio

Cambio en el material genético de una célula, cuyo resultado puede ser observable o no. Es un cambio a azar, brusco, heredable, permanente y repentino.

Mutación molecular

Consiste en un cambio en el orden de sucesión de nucleótidos de un gen.

Adición.- Una base extra que no existía en la célula madre A,B,C,D,E y se agrega F

Delección.- Omisión de una base que estaba presente en la célula madre A,C,D,E (Se quito B)

Transición.- Una purina es sustituida por otra purina o una pirimidina por otra pirimidina.

A,b,C,D,E

Transversión.- Una purina es sustituida por una pirimidina y viceversa

FISIOLOGÍA Y NUTRICIÓN DE LOS MICROOGRANISMOS

Las bacterias de acuerdo a sus requerimientos nutricionales se dividen en:

5.3. Nutrición Los nutrientes se dividen en: Según su requerimiento Esenciales: Se requieren obligadamente

Principales nutrientes

Útiles: se usan si están presentes, si no, no son necesarios.

• Proteínas
• Carbohidratos
• Lípidos
• Vitaminas
• Ac Nucleídos
• Iones
• Agua
• Sales minerales
• Factores de crecimiento

Según su concentración Macronutrientes: Son elementos orgánicos que se requieren en mucha cantidad, como son: C,H,O,N,S,P Micronutrientes: Iones inorgánicos que se encuentran en una proporción menor como Na, K, Hierro, Mg, Ca, Cl

• Una sustancia nutritiva indispensable es toda aquella sustancia sin la cual una célula no podría seguir viviendo, es decir, un elemento esencial.

Nutrición Proceso por el cual los organismos llevan a cabo la provisión de nutrientes para su manutención y crecimiento, entendiendo que el crecimiento es el preludio de división celular y que la multiplicación celular es el resultado de la nutrición.

Metabolismo Es el conjunto de reacciones bioquímicas llevadas a cabo por todas las células con tres funciones específicas, a saber:

• Obtener energía química del entorno y almacenarla.
• Convertir los nutrientes exógenos, en unidades precursoras de los componentes macromoleculares bacterianos.
• Formar y degradar moléculas necesarias para sus funciones.

Autótroficas:  Obtienen la energía y el carbono necesario a partir de compuestos inorgánicos.  El carbono lo obtienen del CO 2 a través de reacciones de carboxidismutasa.  Algunos utilizan para su desarrollo la luz y se llaman Fotosintéticos  También se conocen como Quimiolitotroficos, quimiosintetizadores o litotroficos

Mesotroficas: Utilizan uno o más nutrientes inorgánicos con la condición de que estos estén reducidos. Heterótroficas: Obtienen energía y carbono a partir de compuestos orgánicos, mismos que fueron preformados en células de plantas y animales y requieren para la derivación de la energía compuestos como la Glucosa Hipotroficas: Se desarrollan en sustratos en los cuales se encuentran presentes todos los elementos nutrientes, además deben estar en una proporción correcta (virus y protozoarios)

5.4. Mecanismos de transporte Los mecanismos de transporte de sustancias nutritivas al interior de la célula son:

• Transporte activo
• Difusión facilitada
• Difusión simple

5.5. Vías metabólicas para la obtención de energía Los tres mecanismos principales para generar energía metabólica son: » Fermentación La Fermentación es un proceso anaeróbico y en él no interviene la mitocondria ni la cadena respiratoria. Son propias de los microorganismos, como algunas bacterias y levaduras. Es poco rentable ya que por cada molécula de glucosa se obtienen 2 moléculas de ATP. El proceso de fermentación es anaeróbico ya que se produce en ausencia de oxígeno; ello significa que el aceptor final de los electrones del NADH producido en la glucólisis no es el oxígeno, sino un compuesto orgánico que se reducirá para poder reoxidar el NADH a NAD+. El compuesto orgánico que se reduce (acetaldehído, piruvato, ...) es un derivado del sustrato que se ha oxidado anteriormente. » Respiración La respiración celular es el conjunto de reacciones químicas mediante las cuales se obtiene energía a partir de la degradación de sustancias orgánicas, como los azucares y los ácidos. Comprende dos tipos:  Respiración anaeróbica o Glucólisis Anaerobica, (Via de Embdem Meyerhofh Parnas), reacción que se lleva a cabo en el citoplasma de la célula. Es el tipo de respiración que no necesita oxígeno. Es llevada a cabo por células procariontes y algunas levaduras y en el ser humano puede realizarse en el músculo cuando tiene una demanda elevada de energía. Una vez que entra la glucosa a las células, mediante una serie de reacciones catalizadas por enzimas, se convierte en piruvato, al no haber oxígeno, el piruvato se convierte en lactato mediante una enzima llamada lactato deshidrogenasa y aquí termina el metabolismo anaerobio. Es necesario tener presente que: El ATP (Trifosfato de Adenosina) es la "moneda energética" de la célula ya que suministra la energía para el metabolismo. Por esta vía se producen 2 Moléculas de ATP.  Respiración aeróbica o Ciclo de Krebs y se realiza en estructuras especiales de mitocondrias.

Necesita de oxígeno y es llevada a cabo en todos los organismos aerobios.

La glucosa entra a las células, por medio de una serie de reacciones se convierte en piruvato y debido a la presencia de oxígeno, el piruvato se descarboxila (se le quita C02) para formar Acetil Coenzima A que entra a la vía del Ciclo del Ácido Cítrico.

De este ciclo se generan 36 moléculas de ATP por cada ciclo. » Fotosíntesis

5.6. Desarrollo microbiano en relación al oxígeno Aerobios Estrictos: Son aquellos que requieren de toda la tensión de O2 para su desarrollo, por lo que pueden crecer sobre la superficie del medio de cultivo. Aerobios: Requieren oxigeno para su desarrollo. Pueden crecer por debajo de la superficie del medio de cultivo.