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T19 importancia microorganismos

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  • 1. Tema 19: LOS MICROORGANISMOS EN LA BIOSFERA1.- IMPORTANCIA DE LOS MICROORGANISMOS2.- LOS MICROORGANISMOS Y LOS CICLOS BIOGEOQUÍMICOS3.- MICROORGANISMOS Y SALUD4.- MICROORGANISMOS Y BIOTECNOLOGÍA5.- MICROORGANISMOS Y MEDIO AMBIENTE
  • 2. Tema 19: IMPORTANCIA DE LOS MICROORGANISMOSANTECEDENTES PAU:2002 – Junio : definición de infección, virulencia y toxina; ejemplos de microorganismos patógenos;2003 – Junio : importancia de bacterias en los ciclos biogeoquímicos;2004 – Septiembre : definición de infección, virulencia y toxina; meningitis, cólera, tétanos y sífilis, microorganismo causante y vía de contagio;2005 – Junio : virulencia de un microorganismo patógeno, definición; endotoxinas y exotoxinas, explicación;2006 – Junio : importancia de las bacterias en la industria, ejemplos;2006 – Septiembre : infección, virulencia y toxina, definición;2008 – Junio : microorganismos patógenos, ejemplos, tipo, enfermedad que produce y vía de contagio;2009 – Junio : importancia de los microorganismos en la industria, ejemplos;2009 – Septiembre : virulencia de un microorganismo patógeno, endotoxinas y exotoxinas;2011 – Junio : diferencias entre infección/enfermedad y epidemia/pandemia;
  • 3. Tema 19: IMPORTANCIA DE LOS MICROORGANISMOS1.- Importancia de los Microorganismos LOS MICROORGANISMOS Tienen importancia para el hombre en campos como AGRICULTURA INDUSTRIA CONSERVACÍÓN DEL SALUD Y GANADERÍA MEDIO AMBIENTE Con utilidades como Estudiando los con Con utilidades como agentes infecciosos la ASPECTOS LIXIVIACIÓN NEGATIVOS MICROBIANA OBTENCIÓN DE ENERGÍAS MICROBIOLOGÍA CLÍNICA • Organismos patógenos FERMENTACIONES LUCHA CONTRA LA ASPECTOS CONTAMINACIÓN POSITIVOS FARMACIA • Plantas leguminosas BIOTECNOLOGÍA • Animales rumiantes
  • 4. Tema 19: IMPORTANCIA DE LOS MICROORGANISMOS2.- Los Microorganismos y los Ciclos Biogeoquímicos- Los ecosistemas (de manera general) se comportan como SISTEMAS CERRADOS… INTERCAMBIAN energía con el medio NO INTERCAMBIAN materia con el medio
  • 5. Tema 19: IMPORTANCIA DE LOS MICROORGANISMOS
  • 6. Tema 19: IMPORTANCIACiclo del Nitrógeno DE LOS MICROORGANISMOS  El N se encuentra en la atmósfera como N2 o NH3  Importancia de los microorganismos en el Ciclo del Nitrógeno: 1. Fijan el N de la atmósfera (Fijación)  NH3 • Especies como Nostoc, Azotobacter, Clostridium o Rhizobium • Viven en simbiosis con plantas leguminosas (guisantes, judías…)
  • 7. Tema 19: IMPORTANCIACiclo del Nitrógeno DE LOS MICROORGANISMOS2. Transforman NH3 (de la Fijación o de restos orgánicos)  NO3 (Nitrificación) • 1ª Etapa: oxidación de NH3  NO2 (nitritos) • Lo realizan bacterias nitrosificantes (Nitrosomonas) • 2ª Etapa: conversión de NO2  NO3 (nitratos) • Lo realizan bacterias nitrificantes (Nitrobacter)
  • 8. Tema 19: IMPORTANCIACiclo del Nitrógeno DE LOS MICROORGANISMOS3. Convierten los NO3  N2 que pasa de nuevo a la atmósfera (Desnitrificación) • Lo producen bacterias del género Pseudomonas • Se da en condiciones anaerobias
  • 9. Tema 19: IMPORTANCIACiclo del Azufre DE LOS MICROORGANISMOS Importancia de los microorganismos en el Ciclo del AZUFRE: 1. Oxidan el H2S (de la materia orgánica en descomposición) a Azufre • Producido por bacterias del género Thiobacterium 2. Oxidan el Azufre a Sulfatos (que pueden ser usados por organismos fotosintéticos) • Producido por bacterias del género Thiobacillus 3. Reducen los Sulfatos a H2S • Producido por bacterias del género Desulfovibrio 4. Debido a su actividad producen H2S que se acumula en la atmósfera
  • 10. Tema 19: IMPORTANCIA Ciclo del Carbono DE LOS MICROORGANISMOS El C en la Tierra se encuentra en: rocas carbonatadas, combustibles fósiles y la atmósfera Importancia de los microorganismos en el Ciclo del CARBONO: 1. Algas y cianobacterias (en ambientes acuáticos) fijan el CO2 (mediantefotosíntesis) 2. Bacterias y Hongos descomponedores devuelven CO2 al medio (Fermentaciones o respiración anaerobia) 3. Arqueobacterias metanogénicas utilizan el CO2 para producir CH4 4. Arqueobacterias metanótrofas reoxidan el CH4 para devolver CO2
  • 11. Tema 19: IMPORTANCIA Ciclo del Fósforo DE LOS MICROORGANISMOS Importancia de los microorganismos en el Ciclo del FÓSFORO: 1. Producen fosfatos (a partir de orina, heces, tejidos animales y plantas) que sonutilizados por plantas  animales (para construir ATP o ácidos nucleicos)
  • 12. Tema 19: IMPORTANCIA DE LOS MICROORGANISMOS3.- Los Microorganismos y la Salud Grado de patogenicidad o virulencia: INFECCIÓN Capacidad del microorganismo de producir en el huésped los cambios fisiológicos o anatómicos • Invasión de un ser vivo por de la enfermedad microorganismos patógenos. Resistencia o Susceptibilidad del huésped a la acción del parásito DEPENDE DE NO Factores ambientales SIEMPRE PRODUCE Equilibrios o desequilibrios en la flora UNA bacteriana normal Por ejemplo Lactobacillus acidicii en flujo vaginal Invasión y destrucción de tejidos ENFERMEDAD • Infección que produce MECANISMOS QUE Toxinas que inducen una pérdida daños en el huésped CONTRIBUYEN de funcionalidad Escape a la respuesta inmunitaria
  • 13. Tema 19: IMPORTANCIA DE LOS MICROORGANISMOS LAS TOXINAS Son sustancias (proteasas, nucleasas, lipasas) producidas por algunosmicroorganismos que dañan y desorganizan los tejidos del huésped Pueden ser: • EXOTOXINAS: • Proteínas solubles liberadas por bacterias Gram+ • Son sensibles al calor, muy tóxicas y no producen fiebre • Inducen a la producción de anticuerpos en el huésped • ENDOTOXINAS: • Componentes lipídicos de la membrana externa de bacterias Gram- • Producen fiebre, no se destruyen por calor, baja toxicidad • No inducen a la producción de anticuerpos en el huésped
  • 14. Tema 19: IMPORTANCIA DE LOS MICROORGANISMOS Epidemiología. CONCEPTOSFUNDAMENTALES PREVALENCIA Proporción de enfermos de una población que padecen una enfermedad concreta en un momento dado EPIDEMIA Una enfermedad que ocurre al mismo tiempo en un número alto de individuos de una región PANDEMIA Epidemia ampliamente distribuida de forma casi simultánea Enfermedad de presencia continua en una población pero con poca ENDÉMICA incidencia CASOS Casos individuales de una enfermedad sin relación entre ellos y en ESPORÁDICOS zonas geográficamente separadas Cuando en un corto periodo de tiempo aparecen cierto número de casos BROTE cuando anteriormente eran esporádicos INFECCIÓN Enfermedad de determinados individuos asintomática o con síntomas SUBCLÍNICA leves Individuos que tienen infección subclínica y pueden transportar y PORTADORES diseminar activamente el agente infeccioso
  • 15. Tema 19: IMPORTANCIA DE LOS MICROORGANISMOS  Epidemiología. INFECCIONES VÍRICAS- Casi todos los virus animales tienen representantes patógenos en los humanos.- Son agentes patógenos cambiantes debido a la elevada tasa de mutación.- Se alojan principalmente en las mucosas.- Se combaten con antivirales, vacunas e interferón; los antibióticos son inoperantes. Se transmite por el aire y se instala en las membranas respiratorias. Raramente Gripe accede al pulmón. Se contagia por alimentos contaminados por residuos fecales. Infecta primero al Poliomielitis intestino, pero después pasa al sistema nervioso, provocando la parálisis y pérdida de masa muscular de las piernas. Existe vacuna desde los años sesenta La infección comienza en las vías respiratorias, pero después se extiende por Sarampión todo el organismo. Existe vacuna. Existen cinco tipos de hepatitis víricas, de la A a la C. Las hepatitis B y C se Hepatitis contagian por contacto sexual, por vía sanguínea y por la leche materna. Son muy graves. Las hepatitis A y E se adquieren por ingestión de alimentos contaminados con el virus, y son más leves. Se contagia por la mordedura de perros, roedores o murciélagos. Provoca la Rabia muerte. Se desarrolla en el tracto respiratorio y los ganglios linfáticos, pero su desarrollo Varicela es leve. El virus puede permanecer en el individuo de modo latente; cuando se reactiva produce lesiones muy dolorosas.
  • 16. Tema 19: IMPORTANCIA DE LOS MICROORGANISMOS  Epidemiología. INFECCIONES BACTERIANASSon causadas, generalmente, por las toxinas segregadas por las bacterias, lo que permite la fabricación devacunas contra algunas de ellas. La mayoría de las bacterias patógenas son sensibles a los antibióticos Originada por: Se transmite al ser humano por la picadura de pulgas, y se Peste bubónica Pasteurella pestis aloja en los ganglios linfáticos, provocando su inflamación (bubones). Se transmite a través del agua contaminada. Libera una Cólera Vibrio cholerae toxina en el intestino que provoca diarreas que causan deshidratación y la muerte. Se propaga por el aire y coloniza las vías respiratorias, Tuberculosis Mycobacterium destruyendo los pulmones. Es el llamado bacilo de Koch. tuberculosis Se transmite por el aire. Es asintomática hasta que llega a Meningitis Neisseria la sangre y al sistema nervioso, instalándose en las meningitidis meninges. Es mortal y no tiene tratamiento. Reside en el suelo, por lo que suele entrar en el organismo a Tétanos Clostridium través de heridas. La exotoxina que produce afecta al sistema nervioso, bloqueando el impulso nervioso de forma irreversible. tetanis Se contrae por la ingestión de alimentos contaminados. Los Salmonelosis Salmonella sp. pacientes infectados pueden convertirse a su vez en fuente de contaminación, mediante la manipulación de alimentos.
  • 17. Tema 19: IMPORTANCIA DE LOS MICROORGANISMOS  Epidemiología. ENFERMEDADES PARASITARIASNo hay muchos protozoos que sean parásitos del ser humano, pero algunos de ellos provocanenfermedades muy graves. Se tratan con quimioterapia. Algunos ejemplos son los siguientes: Originada por: Transmitidos por la picadura de la hembra del Esporozoos del Malaria o paludismo mosquito Anopheles. Endémica de países género Plasmodium tropicales. Esporozoo Se adquiere por ingestión de alimentos Toxoplasmosis contaminados con este parásito. No produce Toxoplasma gondii lesiones, pero resulta peligroso para el feto. Flagelados Se transmite por las picaduras de la mosca tse- Enfermedad del sueño Tripanosoma gambiensi, tse, siendo el ser humano el principal reservorio T. rhodesiense y T. de esta enfermedad. brucei Sarcodino Causada por quistes del protozoo en agua o Disentería amebiana Entamoeba histolytica alimentos contaminados con heces.
  • 18. Tema 19: IMPORTANCIA DE LOS MICROORGANISMOS4.- Los Microorganismos y la BiotecnologíaBIOTECNOLOGÍA:  Uso de los microorganismos u otras células para beneficio humano (producción de alimentos, obtención de vacunas y antibióticos, control de plagas)  Se utilizan microorganismos: - De crecimiento rápido - Que puedan ser cultivados a gran escala - Que produzcan una sustancia aprovechable en cantidad apreciable y en el menor tiempo posible INDUSTRIA ALIMENTARIA INDUSTRIA FARMACÉUTICA INGENIERÍA GENÉTICA MICROBIANA
  • 19. Tema 19: IMPORTANCIA DE LOS INDUSTRIA ALIMENTARIA MICROORGANISMOS VINAGRE: • Fermentación ácido acética sobre el vino y la cerveza • Las bacterias transforman el alcohol en ácido acético • Gluconobacter, Acetobacter VINO: • Fermentación alcohólica sobre azúcares de las uvas • Saccharomyces cerevisae (levaduras) CERVEZA: • A partir del almidón de la cebada, arroz o maíz • El almidón tiene que hidrolizarse para obtener maltosa y glucosa • La fermentación la realizan las levaduras (S. cerevisae)
  • 20. Tema 19: IMPORTANCIA DE LOS INDUSTRIA ALIMENTARIA MICROORGANISMOS PAN: • Fermentación alcohólica de S. cerevisae • El CO2 producido queda retenido formando formando la miga de pan • El alcohol etílico se volatiliza PRODUCTOS LÁCTEOS: • Fermentación láctica de la lactosa de la leche  ácido láctico • Streptococcus, Leuconostoc • QUESO: fermentación de bacterias y hongos (Penicillium) de la cuajada • MANTEQUILLA: fermentación de Streptococcus que agria la leche produciendo la nata • YOGUR: fermentación láctica de Lactobacillus bulgaricus y Streptococcus termophilus
  • 21. Tema 19: IMPORTANCIA INDUSTRIA FARMACÉUTICA DE LOS MICROORGANISMOS ANTIBIÓTICOS: • Son compuestos químicos antimicrobianos sintetizados por hongos y bacterias • PENICILINA: • Descubierta en 1929 por A. Fleming • Efectiva contra bacterias Gram+ • ESTREPTOMICINA: • Efectiva contra bacterias Gram+ , Gram- y Mycobacterium tuberculosis (antibiótico de amplio espectro) • TETRACICLINAS: • Mayor espectro de actuación ENZIMAS: • Interesan en la industria alimentaria, farmacéutica, química y textil. • PROTEASAS: se utilizan en detergentes bioactivos • AMILASAS y GLUCOAMILASAS: obtención de edulcorantes y fármacos anticancerosos
  • 22. Tema 19: IMPORTANCIA INGENIERÍA GENÉTICA MICROBIANA DE LOS MICROORGANISMOS Consiste en la introducción de un gen (que produce una molécula de interés) en elgenoma de una bacteria a través de sus plásmidos Las bacterias con estos fragmentos extra de ADN se reproducen y clonan el genrecibidoUSOS: obtención de fármacos, vacunas, hormonas, proteínas, vitaminas, plaguicidas
  • 23. Tema 19: IMPORTANCIA DE LOS MICROORGANISMOS5.- Los Microorganismos y el Medio AmbienteBIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL: procesos mediados por microorganismos cuyoobjetivo es la conservación y protección del medio ambiente BIORREMEDIACIÓN BIODEGRADACIÓN Uso de microorganismos para Uso de microorganismos para eliminar sustancias degradar materiales como papel, contaminantes del medio pintura, fibras textiles, ambiente hidrocarburos Biodegradación de la Biodegradación de materia orgánica de petróleo en mareas aguas residuales para Biorremediación con negras su depuración árboles para extraer contaminantes del suelo Biodegradación de Obtención de materia orgánica metales, uranio o para obtener petróleo biocarburantes (biodiésel, bioetanol)

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