Virus

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Virus

  1. 1. 2 Unidad Microorganismos y sistemas de defensa
  2. 2. Bacterias
  3. 3. Bacterias y células eucariontes <ul><li>Las bacterias son procariontes porque no </li></ul><ul><li>posee núcleo celular, no contienen </li></ul><ul><li>cloroplastos, mitocondrias ni ningún otro </li></ul><ul><li>tipo de organelo. </li></ul><ul><li>Además, las bacterias son muy pequeñas, </li></ul><ul><li>entre 0,2 y 10 micrómetros de diámetro, </li></ul><ul><li>comparadas con eucariontes que están en el </li></ul><ul><li>rango de los 10 a los 100 micrómetros. </li></ul>
  4. 6. Los avances en biología molecular permitieron conocer dos linajes de los procariontes
  5. 7. Estructura de la bacteria
  6. 8. Formas de las bacterias <ul><li>Cocos : células mas o menos esféricas </li></ul><ul><li>Bacilos : en forma de bastón, alargados, que a su vez pueden tener varios aspectos (curvos). Según los tipos de extremos, pueden ser redondeados, cuadrados, afilados </li></ul>
  7. 9. Formas de las bacterias bacilos
  8. 10. Formas de las bacterias <ul><li>Espirilos : al igual que los bacilos, tienen un eje mas largo, pero dicho eje no es recto, sino que sigue una forma en espiral, con mas de una vuelta de hélice. </li></ul><ul><li>Vibrios : proyectada su imagen sobre el plano, tienen forma de coma. </li></ul>
  9. 11. Formas de las bacteria espirilos vibrios
  10. 12. Agrupaciones de bacterias <ul><li>Agrupaciones de dos </li></ul><ul><li>células, dependiendo </li></ul><ul><li>si son de formas esféricas </li></ul><ul><li>o alargadas, serán </li></ul><ul><li>diplococos o diplobacilos. </li></ul>
  11. 13. <ul><li>Si existe mayor agrupación de unidades encontramos estreptococos forma de rosario) y estreptobacilos (cadenas) </li></ul>
  12. 14. <ul><li>Los estafilococos son una organización que se caracteriza por grupos en forma de racimos de uvas </li></ul>
  13. 15. Nutrición bacteriana <ul><li>Según la materia que los organismos utilizan </li></ul><ul><li>como materia prima, estos se clasifican en </li></ul><ul><li>autótrofos (CO2 como fuente) y heterótrofos </li></ul><ul><li>(materia orgánica como fuente) </li></ul><ul><li>Según la fuente de energía los seres vivos </li></ul><ul><li>pueden ser fotótrofos y quimiótrofos </li></ul>
  14. 16. Modalidades de nutrición <ul><li>Quimio autótrofos: utilizan compuestos orgánicos reducidos como fuente de E y el CO2 como fuente de materia. </li></ul><ul><li>Foto autótrofos: utilizan luz como fuente de E y el CO2 como fuente de materia. </li></ul><ul><li>Foto heterótrofos : utilizan luz como fuente de E y compuestos orgánicos como fuente de materia. </li></ul>
  15. 17. Modalidades de nutrición <ul><li>Quimio heterótrofos: utilizan un compuesto orgánico como fuente de materia y, a su vez, este es la fuente de energía. </li></ul><ul><li>Ejemplo: bacterias cultivadas en </li></ul><ul><li>laboratorio y bacterias patógenas </li></ul>
  16. 18. Tipos nutricionales tipo fuente de energía fuente de carbono ejemplos Fotoautotrofas Luz CO2 Algas y cianobacterias Fotoheterotrofas Luz Compuestos orgánicos Algas y bacterias fotosintéticas Quimioautotrofas o Litotrofas Química Compuesto inorgánicos: H2, NH3, NO2, H2S, CO2 Pocas bacterias Quimioheterotrofas o Heterotrofas Química Compuesto orgánicos: glucosa La mayoría de bacterias
  17. 19. DIVISION BACTERIANA Fisión binaria <ul><li>A diferencia de la mitosis en la fisión binaria , no hay centriolos ni fibras del huso. </li></ul><ul><li>Durante la fisión binaria, se duplica ADN bacteriano, después empieza a crecer una membrana entre el ADN duplicado y se divide la pared celular para formar dos bacterias. </li></ul><ul><li>Se puede completar la fisión binaria en tan solo unos 20 minutos. </li></ul>
  18. 20. Fisión binaria
  19. 21. Crecimiento bacteriano <ul><li>El tiempo de división de la mayoría de las </li></ul><ul><li>bacterias es generalmente menos de una hora (duplicación en 20 min.) </li></ul><ul><li>Algunas como la tuberculosis y la lepra tienen </li></ul><ul><li>tiempos de generación muchos mas largos. </li></ul>
  20. 22. Ejemplo <ul><li>Un cultivo que contiene 1000 bacterias/ml </li></ul><ul><li>con un tiempo de generación de 20 min. alcanza los </li></ul><ul><li>16.000 individuos en una hora. </li></ul><ul><li>Esta forma de crecimiento se conoce como exponencial o logarítmica. </li></ul>Tiempo (min) 0 20 40 60 N° de individuos 1000 2000 4000 16000
  21. 23. Etapas del crecimiento bacteriana
  22. 24. <ul><li>FASE DE LATENCIA </li></ul><ul><li>El crecimiento de la población no inicia inmediatamente, sino después de cierto periodo de tiempo, el cual puede ser breve o largo, dependiendo de varios factores. </li></ul><ul><li>FASE CRECIMIENTO EXPONENCIAL </li></ul><ul><li>Es la consecuencia del hecho de que cada célula </li></ul><ul><li>se divide en dos. Las bacterias se encuentran en </li></ul><ul><li>un estado óptimo. </li></ul><ul><li>Su velocidad esta influenciada por temperatura, </li></ul><ul><li>nutrientes. </li></ul>
  23. 25. <ul><li>FASE ESTACIONARIA </li></ul><ul><li>El medio de cultivo no se renueva, comienzan a acumularse </li></ul><ul><li>desechos tóxicos, se modifica el pH, los nutrientes se </li></ul><ul><li>agotan, la velocidad de multiplicación se retrasa y hay un </li></ul><ul><li>equilibrio entre bacterias vivas y muertas. </li></ul><ul><li>FASE DE MUERTE </li></ul><ul><li>En este periodo son mas las bacterias muertas que las </li></ul><ul><li>vivas, hasta que se termina con la muerte de todas. </li></ul><ul><li>Si son bacterias con capacidad de esporular, se produce la </li></ul><ul><li>esporulación en esta fase . </li></ul>
  24. 27. Esporulación <ul><li>Algunas especies de bacterias (principalmente </li></ul><ul><li>de los géneros Bacillus, Clostridium, Sporosarcina y </li></ul><ul><li>Thermoactinomyces ), disponen de una notable </li></ul><ul><li>estrategia adaptativa cuando se ven sometidas a </li></ul><ul><li>privación de nutrientes en su medio ambiente. </li></ul><ul><li>Entonces, la célula lleva a cabo complejos cambios genéticos, metabólicos y estructurales que conducen a la diferenciación, en el interior de la célula original, de una célula durmiente. </li></ul>
  25. 28. <ul><li>La célula-madre (célula original que generó la </li></ul><ul><li>endospora) finalmente se autolisa, liberando la </li></ul><ul><li>espora, que es capaz de permanecer en estado </li></ul><ul><li>durmiente, durante varios años </li></ul>
  26. 29. <ul><li>Las esporas son fácilmente diseminadas por el aire; cuando caen en medios ricos en nutrientes, se desencadena su germinación , se reinicia la actividad metabólica, de modo que cada espora genera una nueva célula ve, capaz de fisión binaria </li></ul>
  27. 30. Germinación
  28. 31. Temperatura <ul><li>La temperatura es un factor ambiental importante </li></ul><ul><li>en el control de crecimiento microbiano. </li></ul><ul><li>Las bacterias pueden agruparse según los </li></ul><ul><li>márgenes de temperatura que requieren. </li></ul><ul><li>Se distinguen 4 grupos: </li></ul><ul><li>Psicrofilos </li></ul><ul><li>Mesófilos </li></ul><ul><li>Termofilos </li></ul><ul><li>Hipertermofilos </li></ul>
  29. 32. Rango de T° Tipo Rango de Temperatura (° C) Temperatura Optima (°C) Ejemplo Psicrofilo 0 - 20 15 Flavobacterium Mesófilo 20 - 40 38 E. coli Termofilo 40 - 70 60 Bacillus stearothermophillus Hipertermofilos 90 - 115 106 Thermus acuaticus
  30. 33. Transferencia del material genético <ul><li>La fisión binaria forma clones, sin embargo las </li></ul><ul><li>bacterias presentan una alta tasa de mutaciones lo </li></ul><ul><li>que permita la variabilidad. </li></ul><ul><li>Dicha característica se ve acentuada con procesos </li></ul><ul><li>de recombinación genética entre ellas. </li></ul><ul><li>Los procesos de intercambio genético son: </li></ul><ul><li>Transformación </li></ul><ul><li>Conjugación </li></ul><ul><li>Transducción </li></ul>
  31. 34. Transformación <ul><li>Proceso en el cual una bacteria absorve ADN </li></ul><ul><li>liberado por una bacteria muerta. El ADN es </li></ul><ul><li>atrapado e introducido por un complejo proteínico </li></ul><ul><li>capaz de unirse al ADN, presente en la superficie </li></ul><ul><li>de la bacteria. </li></ul><ul><li>Este proceso provoca un cambio genético en la </li></ul><ul><li>célula receptora. </li></ul>
  32. 35. Transformación
  33. 36. Conjugación <ul><li>Las bacterias pueden transferir plásmidos </li></ul><ul><li>(ADN circulares), mediante conjugación, a través </li></ul><ul><li>del pili. </li></ul><ul><li>Se forma un puente entre dos células y por este </li></ul><ul><li>pasa una cadena del ADN plasmídico hacia la célula </li></ul><ul><li>receptora, regenerándose después la cadena doble </li></ul><ul><li>a partir de cada una de las simples. </li></ul><ul><li>Concluida la transferencia, las bacterias se separan. </li></ul>
  34. 37. Conjugación
  35. 38. Transducción <ul><li>Es la transferencia de un fragmento genético de </li></ul><ul><li>una célula a otra por un virus. </li></ul><ul><li>Esto se realiza por medio de un bacteriófago </li></ul><ul><li>(virus que infecta bacterias) . </li></ul><ul><li>El ADN viral entra en la bacteria, el ADN de la </li></ul><ul><li>bacteria se rompe y parte de los fragmentos se unen </li></ul><ul><li>al ADN viral. Cuando se libera la partícula viral que </li></ul><ul><li>también contiene ADN bacteriano puede infectar mas </li></ul><ul><li>bacterias. </li></ul>
  36. 39. Transducción <ul><li>El ADN viral introducido también puede recombinarse con el bacteriano y generar la variabilidad . </li></ul>
  37. 40. Transferencia del material genético
  38. 41. Usos benéficos de las bacterias. Aplicación industrial del metabolismo bacteriano
  39. 42. Ciclos biogeoquímicos <ul><li>Las bacterias son ecológicas activas, ya que forman parte de los ciclos del carbono, nitrógeno, azufre, hierro, mercurio </li></ul>Bacterias nitrificantes
  40. 43. Tratamiento de aguas <ul><li>Están en los tratamientos de aguas residuales </li></ul><ul><li>Limpian los ríos del exceso de materia orgánica que echan las fábricas e, incluso, hay bacterias que descomponen el petróleo (y compuestos similares) en sustancias que luego pueden utilizar otros microorganismos </li></ul>
  41. 44. Insecticida natural <ul><li>Otras bacterias se podrían emplear para eliminar elementos tóxicos, como los insecticidas </li></ul>
  42. 45. Industria minera <ul><li>En la lixiviación microbiana: utilización de bacterias para conseguir metales puros desde metales compuestos </li></ul>
  43. 46. Simbiosis con el ser humano En el cuerpo humano se encuentran bacterias muy beneficiosas dentro del intestino (Streptococus, Bacteroides, Lactobacillus) que, a cambio de comida y un lugar donde vivir, sintetizan para nosotros vitamina K, vitamina B12, tiamina... que son elementos esenciales para la vida humana.
  44. 47. Industria farmacéutica Producción de Insulina
  45. 48. Producción de antibióticos <ul><li>Un ejemplo son las bacterias del género </li></ul><ul><li>Streptomyces producen antibióticos naturales en </li></ul><ul><li>su metabolismo secundario. </li></ul><ul><li>Los productos finales del metabolismo secundario </li></ul><ul><li>pueden resultar tóxicos, y por eso la célula los </li></ul><ul><li>convierte en productos menos dañinos, como los </li></ul><ul><li>antibióticos. </li></ul><ul><li>*Antibiograma* </li></ul>
  46. 49. VIRUS En la frontera de la vida
  47. 51. Los virus <ul><li>Son los seres más simples y pequeños que se conocen. </li></ul><ul><li>Básicamente son moléculas de ácido nucleico envueltas por una cubierta proteica. </li></ul><ul><li>Son acelulares, (no tienen organización celular). </li></ul><ul><li>Todos son parásitos intracelulares obligados </li></ul>
  48. 52. VIRUS: <ul><li>Son parásitos intracelulares obligados, carecen de enzimas con las que desarrollar su propio metabolismo, siendo su única función transportar el ácido nucleico viral de una célula hospedadora a otra. </li></ul>“ trocitos de herencia buscando un cromosoma” <ul><li>El virus extracelular se llama VIRIÓN </li></ul>
  49. 53. <ul><li>Básicamente son moléculas de ácido nucleico envueltas por una cubierta proteica . </li></ul>Estructura
  50. 54. Componentes <ul><li>Genoma (ADN o ARN) </li></ul><ul><li>Enzimas </li></ul><ul><li>Cápsida </li></ul><ul><li>Envoltura membranosa </li></ul>
  51. 55. Genoma <ul><li>Puede ser ADN o ARN </li></ul><ul><li>Los ARN Virus cuentan con una enzima llamada Retrotranscriptasa o transcriptasa inversa: </li></ul><ul><li>ARN ADN </li></ul>Retrotranscriptasa o transcriptasa inversa
  52. 56. Enzimas <ul><li>Los virus pueden contener una mínima cantidad de enzimas (transcriptasas, enzimas líticas) </li></ul><ul><li>Los virus no tienen metabolismo propio. </li></ul>Los virus que tienen enzima Trancriptasa inversa (como el virus VIH, el del SIDA) se llaman retrovirus
  53. 57. Cápside <ul><li>Cubierta protéica que envuelve al genoma. </li></ul><ul><li>Formada por capsómeros. </li></ul><ul><li>Cápsides </li></ul>Icosaédrica Compleja Helicoidal
  54. 59. Virus de cápsida compleja <ul><li>Parasitan bacterias: bacteriófagos (o fagos) </li></ul>cabeza cola placa basal fibras espinas
  55. 60. Envolturas membranosas <ul><li>Es un fragmento de la célula en la que se reprodujo el virus </li></ul><ul><li>Los virus con envoltura son más patógenos (gripe, hepatitis, SIDA, …) </li></ul><ul><li>Los virus desnudos carecen de estas membranas. </li></ul>
  56. 61. Clasificación de los virus <ul><li> - Por la célula que parasitan : </li></ul><ul><li>Virus animales, vegetales o bacteriófagos. </li></ul><ul><li>- Por su forma : </li></ul><ul><li>Helicoidales, poliédricos o complejos. </li></ul><ul><li>- Por tener o no envolturas : </li></ul><ul><li>Virus envueltos o desnudos. </li></ul><ul><li>- Por su ácido nucleico : </li></ul><ul><li>ADNmc; ADNbc; ARNmc o ARNbc. </li></ul>Los virus se pueden clasificar según varios criterios.
  57. 62. Ciclo de los virus <ul><li>Ciclo lítico. </li></ul><ul><li>Ciclo lisogénico. </li></ul>Para realizar su ciclo vital, el virus necesitan parasitar una célula huésped.
  58. 63. <ul><li>Ciclo lisogénico : El genoma viral se integra con el de la célula huésped. </li></ul><ul><li>Ciclo lítico : El genoma viral se expresa,y muere la célula huésped. </li></ul>
  59. 64. Ciclo lítico (fases) <ul><li>Fijación o adsorción </li></ul><ul><li>Penetración </li></ul><ul><li>Eclipse </li></ul><ul><li>Ensamblaje </li></ul><ul><li>Liberación </li></ul>Replicación del genoma vírico y síntesis de proteínas
  60. 66. Ciclo lítico <ul><li>Fijación </li></ul><ul><li>Penetración </li></ul><ul><li>Eclipse </li></ul><ul><li>Ensamblaje </li></ul><ul><li>Liberación </li></ul>
  61. 67. Ciclo lisogénico <ul><li>El ácido nucleico viral no expresa sus genes, se integra en el genoma de la célula o queda libre a modo de plásmido. </li></ul><ul><li>El virus queda en forma de provirus . </li></ul><ul><li>Por distintos factores el provirus puede comenzar un ciclo normal o lítico . </li></ul>
  62. 68. Ciclo replicativo del virus influenza 1- Assorbimento 2- Endocitosi 3- Denudazione 4- Migrazione del nucleocapside al nucleo 5- Sintesi di protezioni virali 6- Replicazione 7- Assemblamento nuovi Vironi 8- Gemmazione 9- Liberazione
  63. 69. En esta secuencia animada, puedes ver a un virus en acción...
  64. 72. Origen de los virus. <ul><li>Origen moderno: Se les suele considerar como células en regresión, perdieron muchos de sus componentes por no necesitarlos, ya que disponen de ellos en las células parasitadas. </li></ul><ul><li>Origen arcaico: Otros autores los consideran precélulas, reliquias evolutivas de antecesores que no evolucionaron. </li></ul>

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