Microbiologia: bacterias, hongos y virus

Teoría microbiana de la enfermedad:

– el microorganismo causante de una enfermedad de aparecer en todos aquellos individuos que la padezcan

– se deben obtener cultivos puros del agente causante

– la inoculación de cultivos puros del microorganismo en animales de experimentación debe hacer que esto desarrollen la enfermedad.

– el mismo agente patógeno debe ser aislado nuevamente en los animales de experimentación e identificado en un cultivo puro

Diversidad microbiana

La microbiología estudia un conjunto heterogéneo de organismo según su:

– tamaño microscópico   

– su capacidad para desarrollar todas las funciones vitales    

– la metodología empleada para su estudio

Bacterias

Son microorganismos con una organización celular procariota y se presentan como células aisladas o agrupaciones/filamentos. Se caracterizan por su variedad: exsisten formas fototrofas y quimotrofas. Las que utilizan CO2 como fuente de carbono son autótrofas y las heterótrofas utilizan compuestos orgánicos. Muchas son facultativas, tienen la capacidad de utilizar distintas fuente de energía o de carbono en función de los requerimientos ambientales. Las bacterias se dividen asexualmente por bipartición o gemación. Se producen fenómenos denominados parasexuales en los que se transfieren fragmentos de material genético de una bacteria donadora a una bacteria receptora que puede ser:

– transformación se transfiere un fragmento de ADN libre, no es necesario el contacto

– transducción se transfieren fragmentos génicos a través de virus.

– conjugación se transfieren plásmidos conjugativos a través del contacto entre ellas.

Bacterias gramnegativas: presentan una pared celular con una fina capa de petidoglicano y una membrana externa, experimentan procesos de diferenciación celular. Incluyen las cianobacterias que contienen clorofila y llevan a cabo una fotosíntesis oxigenica (agua como donador). Las bacterias fotosintéticas anoxigenicas son las bacterias rojas y verdes (como donador compuestos de azufre). También se incluyen grupos con metabolismo quimiolitrofo que obtienen su energía de compuestos inorgánicos.

Bacterias grampositivas: poseen paredes con una gruesa capa de peptidoglicano. Todas tienen metabolismo quimiorganotrofo. Algunas producen endosporas formas de resistencia que soportan condiciones ambientales adversas. Una vez liberadas de la célula, resisten durante largos periodos de tiempo hasta que en condiciones favorables originan una nueva célula que crece y se reproduce.

Micoplasmas: carecen de pared celular y son parásitos obligados del ser humano, los animales y las plantas. Causan diversas enfermedades relacionadas con las vías urinarias y respiratorias. Algunos contienen esteroles lo que proporciona a esta estructura una rigidez mayor. Las bacterias de menor tamaño y están relacionados filogenéticamente con las bacterias grampositivas. En medios sólidos forman colonias.

Arqueas: los rasgos que las definen son:

– presentan una organización general procariota.

– su pared celular nunca contiene peptidoglicano.

– su membrana presenta lípidos exclusivos en los que el glicero se une por enlaces de tipo éter a las cadenas laterales hidrofobicas.

Algunas contienen lípidos especiales que forman monocapas muy rígidas que hacen las membranas más  rígidas y estables.

– realizan un metabolismo respiratorio

– se encuentran en ambiente extremos: halófilas (hipersalinidad) hipertermofilas (temperaturas extremas y altamente ácidos) y metanogenas (metano en ambiente anaerobios)

Protista

Son microorganismos con una organización celular típicamente eucariota, unicelulares o coloniales, en los que no existe diferenciación tisular.

Protozoos: el término significa los primeros seres vivos. Se dividen asexualmente por escisión binaria pero pueden ocurrir procesos sexuales en condiciones adversas. Algunos presentan quistes de resistencia o esporas.

Algas microscópicas: son organismos eucariotas con cloroplastos. Se reproducen tanto asexual como sexualmente. Muchas algas microscópicas se desplazan mediante flagelos aunque algunos grupos inmóviles como algas conjugadas y las diatomeas. La mayoría tienen paredes celulares de celulosa o quitina, algunos carecen de ella. Los polímetros carbonados de reserva de la célula son muy variados y solo en algún os grupos se sintetiza el almidón. Son organismos acuáticos y forman fitoplancton.

Hongos mucosos: son organismos eucariotas organoheterotrofos que presentan un ciclo de vida complejo. En condiciones adversas forman cuerpos fructíferos en los que se diferencian esporas.

Hongos

Son organismos eucariotas unicelulares o filamentosos que se alimentan por absorción de los nutrientes disueltos en el medio. La mayoría viven en el suelo o en la materia en descomposición. Algunos son parásitos por lo que tienen una importancia agrícola y sanitaria considerable.

Estructuras de los hongos: todos los hongos con excepción de los unicelulares presentan una estructura denominada micelio vegetativo, constituida por hifas cuya función es la absorción de nutrientes. Las hifas de los superiores pueden septos mientras que los inferiores carecen de ellos. Algunas constituyen el micelio reproductor que se originan esporas. Poseen paredes celulares rígidas compuestas por quitina o celulosa.

Reproducción de los hongos:

-Asexual: las levaduras u hongos unicelulares se reproducen por gemación. En los hongos filamentosos, la reproducción se lleva a cabo mediante esporas asexuales. Las esporas son pigmentadas.

-Sexual: tiene lugar mediante la fusión de gametos unicelulares o hifas especializadas lo que origina esporas sexuales. Las esporas sexuales que se forman en el extremo de una hifa (basidio) se denominan basidiosporas y las que crecen en el interior de una estructura con forma de saco (asca) reciben el nombre de ascosporas.

Virus

Son estructuras infecciosas organizadas formadas por acido nucleico y proteínas. Tiene que utilizar los mecanismos bioquímicas de aquellas células a las que infectan para reproducirse. En estado libre se denominan viriones, no realizan ninguna actividad metabólica. Los virus están constituidos por:

-envoltura compleja externa: es una bicapa lipídica que deriva de membrana plasmática de la célula infectada pero sin las proteínas, en las que se insertan las proteínas de envoltura.

-capside: constituida por proteínas. En su interior se encuentran enzimas para duplicar el genoma

-genoma: integrado por una molécula de acido nucleico.

Clasificación de los virus: según el genoma (de ARN y de ADN) según estructura (poliédricos, helicoidales, complejos) según el organismo al que infectan (animales, vegetales y bacterianos) según su envoltura (cubiertos o desnudos).

Estructura y composición de los virus

La partícula virión esta constituida por un fragmento de acido nucleico encerrado en una capsida. Algunos virus presentan una envoltura membranosa. Se denominan virus con envoltura en contraposición a los virus desnudos. La capsida esta formada por capsomeros unidades estructurales constituidas por protomeros. Las proteínas de la capsida se organizan regularmente alrededor del acido nucleico de manera que la nucleocapsida.

-simetría helicoidal: son virus con forma de varilla en los que los capsomeros se disponen helicoidalmente alrededor del acido nucleico.

-simetría icosaedrica: poseen la forma de un icosaedro en el cual cada cara esta formada por cinco o seis subunidades proteicas.

-complejos: son virus con formas y simetrías diversas. Constituidos por capsidas co cabezas icosaedricas y colas con simetría helicoidal cuya capsida presenta simetría bilateral.

Virus animales y vegetales

Los virus animales y vegetales presentan en su mayoría simetría icosaedrica o helicoidal y en muchos casos son virus con envoltura. Los virus animales poseen todo tipo de ácidos nucleicos y los vegetales ARN. La infección vírica por ambos tipos de virus puede ocasionar (infección lítica o infección persistente). Se han descrito también infecciones latentes en ciertas células del organismo. Algunos virus animales tienen la capacidad de transformar las células hospedadoras en células cancerosas (virus oncogénicos).

Partículas subvirales

Los viroides son moléculas de ARN monocatenario circular con forma de varilla no asociado a proteínas. Los viroides no codifican para proteínas y es probable que su efecto se produzca por la interacción con el genoma de la célula hospedadora o con su control. Los priones están constituidos exclusivamente por proteínas. Se asocian a enfermedades degenerativas. Estos son infectivos, se transmiten de unos individuos a otros. Aparentemente los priones modifican la proteína celular norma o a la actividad de los genes que la originan.