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Diapositivas microbiologia

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  • 1. Microbiología Antecedentes
  • 2. • La microbiología empezó cuando el hombre aprendió a pulir piezas de vidrio y a combinarlas para lograr amplificaciones lo bastante grandes para poder ver los microbios. En el siglo XIII Roger Bacon postulo que la enfermedad era causada por criaturas vivas invisibles. Esta sugerencia la hicieron nuevamente Fracastoro de Verona (1483- 1553) y von Pleciz en 1762, pero ninguno de ellos dio prueba alguna. • En 1658, un monje llamado Kircher hizo referencia a gusanos invisibles a primera vista en los cuerpos en descomposición, en la carne, en la leche, y en los exudados diarreicos. Si bien su descripción no era precisa, Kircher fue el primero en reconocer la significación de las bacterias y otros microbios en la enfermedad. En 1665, Robert Hooke vio y describió células en un pedazo de corcho. Hooke estableció el hecho de que los cuerpos de animales y plantas, por complejos que parezcan, están a su vez compuestos por algunas partes elementales repetidas con frecuencia, acotación que no es de Hooke sino de la descripción de Aristóteles de la estructura celular de las cosas vivas que se remonta al siglo IV A.C.
  • 3. • Aunque probablemente no fuera el primero en ver las bacterias y los protozoos, Antoine van Leeuwenhoek, que vivió en Delft, Holanda, de 1632 a 1723, fue el primero en comunicar sus observaciones con descripciones y dibujos precisos. Leeuwenhoek tuvo los medios y la oportunidad de proseguir su pasatiempo favorito de tallar lentes y hacer un microscopio. • Durante su vida hizo mas de 250 microscopios que consistían en lentes de tallado casero montadas en latón y plata, aumentando, los más poderosos de los, unas 200 o 300 veces. Este microscopio tenia poca semejanza con el microscopio de luz compuesto de hoy, capaz de aumentar de 1 000 a 3 000 veces.
  • 4. • El microscopio de Galileo, de 1610, y el de Hooke, de 16665, tenían jamás semejanza con el instrumento moderno, pero las lentes de los microscopios de Leeuwenhoek estaban mejor hechas. Leeuwenhoek registro cuidadosamente sus observaciones en una serie de cartas a la British Royal Society. En una de las primeras, fechada el 7 de septiembre de 1674, dirigida a Henry Oldenburg, secretario de la Royal Society describía animunculos diminutos que reconoció como protozoos de vida libre.
  • 5. • El descubrimiento de los microbios espoleo el interés en el origen de las cosas vivas y despertó una fiebre de argumentos y especulaciones. Por lo tocante a las formas superiores de vida, la explicación griega de la diosa Gea era capaz de crear personas a partir de piedras y de otros objetos inanimados había sido descartada. Pero aun Aristóteles pensó que los animales podrían originarse espontáneamente del suelo y su influencia se dejo sentir fuertemente en el siglo XVII. Unos 40 años A.C. Virgilio dio instrucciones para la propagación artificial de las abejas. Francesco Redi (1626- 1697)demostró con un experimento que los microbios son diminutas criaturas que no necesitan antecesores.
  • 6. Microbiología desarrollo histórico • Aunque los microorganismos se originaron hace aproximadamente 4.000 millones de años, la microbiología es relativamente una ciencia joven. Los primeros microorganismos se observaron hace 300 años y sin embargo pasaron unos 200 años hasta que se reconoció su importancia. • La microbiología surgió como ciencia tras el descubrimiento, gracias al perfeccionamiento del microscopio, de los microorganismos. El naturalista holandés Antoni van Leeuwenhoek fue el primero en describir, en 1683, estos organismos (a los que bautizó como "animálculos"), que observó con la ayuda de un microscopio construido por él mismo. •
  • 7. • Descubrimiento de la función de los microorganismos como causantes de enfermedades (Koch y la bacteria del carbunco) Ya en 1546 Girolano Fracastoro había sugerido que las enfermedades podían deberse a organismos tan pequeños que no podían verse y que eran transmitidos de una persona a otra. Sin embargo, el descubrimiento de que las bacterias pueden actuar como agentes específicos de las enfermedades infecciosas en los animales fue realizado a través del estudio del carbunco, infección grave de los animales domésticos que es transmisible al hombre. La demostración concluyente de la causa bacteriana o etiología del carbunco la proporcionó en 1876 Robert Koch, un médico rural alemán. Kosch empezó a estudiar el mundo microbiano después de que su mujer le regalara por su 28 cumpleaños un microscopio. Seis años después Koch anunció al mundo que había encontrado la bacteria del carbunco (Bacillus anthracis). Posteriormente él y sus colaboradores descubrieron las bacterias que causan la tuberculosis y el cólera.
  • 8. • Esta serie de experimentos se ajustaban a los criterios necesarios para poder establecer la relación causal entre un organismo específico y una enfermedad específica. Estos criterios se conocen como los postulados de Koch: • 1.- El microorganismo debe estar presente en todos los casos de la enfermedad. • 2.- El microorganismo debe ser aislado del hospedador enfermo y obtenerse en cultivo puro en el laboratorio. • 3.- La enfermedad específica debe reproducirse cuando un cultivo puro del microorganismo se inocula a un hospedador susceptible sano. • 4.- El microorganismo debe ser recuperable de nuevo a partir del hospedador inyectado experimentalmente.
  • 9. • Louis Pasteur fue un químico y biólogo francés que fundó la ciencia de la microbiología. Comenzó investigando los procesos de fermentación del vino y la cerveza y descubrió la existencia de las bacterias que interferían en este proceso. Aplicó sus conclusiones al estudio de la causa y el desarrollo de las enfermedades y demostró la teoría de los gérmenes como causantes de las mismas. También desarrolló vacunas que consiguieron salvar miles de vidas. Pasteur observó que en la fabricación de la cerveza y el vino, a veces los dos líquidos resultaban buenos y otras agrios. Decidió estudiar el proceso con el microscopio y descubrió que cuando la fermentación era normal participaban las pequeñas células de la levadura. En cambio, cuando resultaban agrios era porque en el proceso participaban organismos como las bacterias
  • 10. • Antón van Leeuwenhoek • (1632-1723), fabricante holandés de microscopios pionero en descubrimientos sobre los protozoos, los glóbulos rojos de la sangre, el sistema de capilares y los ciclos vitales de los insectos. • En 1668 confirmó y desarrolló el descubrimiento de la red de capilares del italiano Marcello Malpighi, demostrando cómo circulaban los glóbulos rojos por los capilares de la oreja de un conejo y la membrana interdigital de la pata de una rana. En 1674 realizó la primera descripción precisa de los glóbulos rojos de la sangre. Más tarde observó en el agua de un estanque, el agua de lluvia y la saliva humana, lo que él llamaría animálculos, conocidos en la actualidad como protozoos y bacterias. En 1677 describió los espermatozoos de los insectos y los seres humanos.
  • 11. • Robert Koch • (1843-1910), científico alemán galardonado con el premio Nobel iniciador de la bacteriología médica moderna; aisló varias bacterias patógenas, incluida la de la tuberculosis, y descubrió los vectores animales de transmisión de una serie de enfermedades importantes • Nacido en Klausthal-Zellerfeld el 11 de diciembre de 1843, Koch se incorporó a la Universidad de Gotinga en 1862, donde estudió botánica, física y matemáticas e inició la carrera médica, que ocuparía el resto de su vida. Tras breves estancias en el Hospital General de Hamburgo y en una institución para niños discapacitados psíquicos, comenzó a ejercer la medicina privada.
  • 12. • Su primer descubrimiento importante se produjo en la década de 1870, cuando demostró que el carbunco infeccioso, también conocido como ántrax, sólo se desarrollaba en los ratones cuando el material inyectado en su torrente sanguíneo contenía bastones o esporas viables del Bacillus anthracis. El aislamiento del bacilo del carbunco por parte de Koch constituyó un hito histórico, ya que por primera vez pudo demostrarse sin duda cuál era el agente causante de una enfermedad infecciosa. Quedó claro que las enfermedades infecciosas no estaban causadas por sustancias misteriosas, sino por microorganismos específicos, en este caso bacterias. Koch mostró también cómo debe trabajar el investigador con dichos microorganismos, cómo obtenerlos a partir de animales infectados, cómo cultivarlos artificialmente y cómo destruirlos. Koch comunicó sus observaciones al gran patólogo alemán Julius Friedrich Cohnheim y sus colaboradores, uno de los cuales era el bacteriólogo Paul Ehrlich, pionero de la inmunología moderna.
  • 13. • El siglo XX: los grandes avances • A finales del siglo XIX y comienzos del XX, diversos microbiólogos como el ruso Serguei Winogradsky, considerado el fundador de la ecología microbiana moderna, emprendieron las investigaciones sobre el metabolismo de las bacterias (estudios iniciados por Pasteur). Winogradsky estableció que las bacterias funcionan según dos modelos: la aerobiosis, que se basa en el consumo de oxígeno; y la anaerobiosis, que permite a las bacterias vivir en un ambiente desprovisto por completo de oxígeno. Winogradsky descubrió las bacterias quimiosintéticas, puso de manifiesto la participación de los microorganismos en el ciclo de la urea y fue uno de los primeros en estudiar las bacterias simbióticas.
  • 14. Conceptos de la microbiología • La Microbiología se puede definir, sobre la base de su etimología, como la ciencia que trata de los seres vivos muy pequeños, concretamente de aquellos cuyo tamaño se encuentra por debajo del poder resolutivo del ojo humano. Esto hace que el objeto de esta disciplina venga determinado por la metodología apropiada para poner en evidencia, y poder estudiar, a los microorganismos. • Precisamente, el origen tardío de la Microbiología con relación a otras ciencias biológicas, y el reconocimiento de las múltiples actividades desplegadas por los microorganismos, hay que atribuirlos a la carencia, durante mucho tiempo, de los instrumentos y técnicas pertinentes.
  • 15. • Con la invención del microscopio en el siglo XVII comienza el lento despegue de una nueva rama del conocimiento, inexistente hasta entonces. Durante los siguientes 150 años su progreso se limitó casi a una mera descripción de tipos morfológicos microbianos, y a los primeros intentos taxonómicos, que buscaron su encuadramiento en el marco de los "sistemas naturales" de los Reinos Animal y Vegetal. • El asentamiento de la Microbiología como ciencia está estrechamente ligado a una serie de controversias seculares (con sus numerosas filtraciones de la filosofía e incluso de la religión de la época), que se prolongaron hasta finales del siglo XIX.
  • 16. • La resolución de estas polémicas dependió del desarrollo de una serie de estrategias experimentales fiables (esterilización, cultivos puros, perfeccionamiento de las técnicas microscópicas, etc.), que a su vez dieron nacimiento a un cuerpo coherente de conocimientos que constitituyó el núcleo aglutinador de la ciencia microbiológica. • El reconocimiento del origen microbiano de las fermentaciones, el definitivo abandono de la idea de la generación espontánea, y el triunfo de la teoría germinal de la enfermedad, representan las conquistas definitivas que dan carta de naturaleza a la joven Microbiología en el cambio de siglo.
  • 17. • Tras la Edad de Oro de la Bacteriología, inaugurada por las grandes figuras de Pasteur y Koch, la Microbiología quedó durante cierto tiempo como una disciplina descriptiva y aplicada, estrechamente imbricada con la Medicina, y con un desarrollo paralelo al de la Química, que le aportaría varios avances metodológicos fundamentales. Sin embargo, una corriente, en principio minoritaria, dedicada a los estudios básicos centrados con ciertas bacterias del suelo poseedoras de capacidades metabólicas especiales, incluyendo el descubrimiento de las que afectan a la nutrición de las plantas, logró hacer ver la ubicuidad ecológica y la extrema diversidad fisiológica de los microorganismos. • De esta forma, se establecía una cabeza de puente entre la Microbiología y otras ciencias biológicas, que llegó a su momento decisivo cuando se comprobó la unidad química de todo el mundo vivo, y se demostró, con material y técnicas microbiológicas que la molécula de la herencia era el ADN. Con ello se asiste a un íntimo y fértil intercambio entre la Microbiología, la Genética y la Bioquímica, que se plasma en el nacimiento de la Biología Molecular, base del espectacular auge de la Biología desde mediados de este siglo.
  • 18. • Por último, la vertiente aplicada que estuvo en la base de la creación de la Microbiología, mantuvo su vigencia, enriquecida por continuos aportes de la investigación básica, y hoy muestra una impresionante "hoja de servicios" y una no menos prometedora perspectiva de expansión a múltiples campos de la actividad humana, desde el control de enfermedades infecciosas (higiene, vacunación, quimioterapia, antibioterapia) hasta el aprovechamiento económico racional de los múltiples procesos en los que se hallan implicados los microorganismos (biotecnologías).
  • 19. • Así pues, la sencilla definición con la que se abrió este apartado, escondía todo un cúmulo de contenidos y objetos de indagación, todos emanados de una peculiar manera de aproximarse a la porción de realidad que la Microbiología tiene encomendada. En las próximas páginas ampliaremos y concretaremos el concepto al que hemos hecho rápida referencia. Realizaremos un recorrido por su el desarrollo de la Microbiología a lo largo de su historia, que nos permitirá una visión concreta de algunos de sus característicos modos de abordar su objeto de estudio; finalmente, estaremos en disposición de definir este último, desglosado como objeto material y formal.
  • 20. Relación con otras ciencias • El campo de la microbiología puede ser dividido en varias subdisciplinas: • Fisiología microbiana: estudio a nivel bioquímico del funcionamiento de las células microbianas. Incluye el estudio del crecimiento, el metabolismo y la estructura microbianas. • Genética microbiana: estudio de la organización y regulación de los genes microbianos y como éstos afectan el funcionamiento de las células. Está muy relacionada con la biología molecular.
  • 21. • Microbiología clínica: estudia la morfología de los microbios. • Microbiología médica: estudio del papel de los microbios en las enfermedades humanas. Incluye el estudio de la patogénesis microbiana y la epidemiología y está relacionada con el estudio de la patología de la enfermedad y con la inmunología. • Microbiología veterinaria: estudio del papel de los microbios en la medicina veterinaria. • Microbiología ambiental: estudio de la función y diversidad de los microbios en sus entornos naturales. Incluye la ecología microbiana, la geo microbiología, la diversidad microbiana y la biorremediación.
  • 22. • Microbiología evolutiva: estudio de la evolución de los microbios. Incluye la sistemática y la taxonomía bacterianas. • Microbiología industrial: estudia la explotación de los microbios para uso en procesos industriales. Ejemplos son la fermentación industrial y el tratamiento de aguas residuales. Muy cercana a la industria de la biotecnología. • Aero microbiología: estudio de los microorganismos transportados por el aire. • Microbiología de los alimentos: estudio de los microorganismos que estropean los alimentos. • Microbiología espacial: Estudio de los microorganismos presentes en el espacio extraterrestre, en las estaciones espaciales, en las naves espaciales.
  • 23. • ] Subdisciplinas y otras disciplinas relacionadas • Bacteriología: Estudio de los procariontes (bacterias, árqueas). • Virología: Estudio de los virus. • Micología: Estudio de los hongos. • Parasitología: Estudio de los parásitos, sobre todo de tipo animal o protozoario. • Protistología: Estudio de los protistas. • Micropaleontología: Estudio de los microfósiles. • Palinología: Estudio del polen y las esporas. • Ficología: También llamada Algología. Estudio de las algas y microalgas. • Protozoología: Estudio de los protozoos. • Micobacteriologia: Estudio del género Mycobacterium

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