Microbiología

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  • Producción de etanol a partir de almidón. El proceso es más caro porque incluye los procesos enzimáticos de licuefacción y sacarificación, ya que las levaduras no pueden usar al almidón como fuente de C.
  • Bueno, esto ya lo saben…
  • Para cerrar esta parte, el impacto ambientales de estas aplicaciones. Se ve claramente que la biotec reemplaza a métodos más agresivos con el ambiente, y muchas veces menos eficientes.
  • Microbiología

    1. 1. Microbiología
    2. 2. LOUIS PASTEUR Padre de la Microbiología. Ideo el proceso de PASTEURIZACION. Refutó la Teoría de la Generación espontánea. Elaboró la vacuna de la RABIA. Fermentación alcohólica. Padre de la Microbiología. Ideo el proceso de PASTEURIZACION. Refutó la Teoría de la Generación espontánea. Elaboró la vacuna de la RABIA. Fermentación alcohólica. ROBERTO KOCH. Padre de la Investigación Científica. Descubrió el agente causal de la tuberculosis y lo llamó Bacilo de Koch.
    3. 3. LASIFICACION DE WITHAKER.LASIFICACION DE WITHAKER. 196196 66
    4. 4. Clasificación de Woese (1977)Clasificación de Woese (1977) Estableció el sistema de los 3 dominios: Bacteria Archaea Eukarya: Protista Fungi Plantae Animalia
    5. 5. Característica Bacteria Archaea Eukarya Envoltura nuclear Ausente Ausente Presente Orgánulos membranosos Ausentes Ausentes presentes Peptidoglucanos en la pared Presente Ausente Ausente ARN polimerasa Una clase Varias clases Varias clases Aminoácido inicial Formilmetionina Metionina Metionina Histonas con el ADN Ausentes Presentes Presentes Cromosoma circular Presente Presente Ausente
    6. 6. 7
    7. 7. Virus Bacteria Cianobacterea Alga Hongo Hongo
    8. 8. LAS BACTERIAS: CLASIFICACIÓN 1) ARQUEOBACTERIAS: Bacterias consideradas "fósiles vivientes" pues viven en hábitats que parecen corresponder con los que existieron en la Tierra primitiva. 2) EUBACTERIAS: Son las bacterias típicas. Por ejemplo Escherichia coli. - Se trata de microorganismos unicelulares procariotas - Tamaño oscila entre 1 y 10 micras (como son muy pequeñas no necesitan citoesqueleto) - Adaptadas a vivir en cualquier ambiente, terrestre o acuático. - Tienen todas las formas de nutrición conocidas. - Indispensables para el mantenimiento del equilibrio ecológico (son uno de los eslabones de los ciclos biogeoquímicos pues permiten el reciclaje de la materia). - Pueden estar solas o formar colonias. - La forma es un criterio de clasificación (cocos, bacilos, vibrios y espirilos) - Hoy en día se clasifican por comparación de secuencias de ARN ribosómico. LAS BACTERIAS: CLASIFICACIÓN 1) ARQUEOBACTERIAS: Bacterias consideradas "fósiles vivientes" pues viven en hábitats que parecen corresponder con los que existieron en la Tierra primitiva. 2) EUBACTERIAS: Son las bacterias típicas. Por ejemplo Escherichia coli. - Se trata de microorganismos unicelulares procariotas - Tamaño oscila entre 1 y 10 micras (como son muy pequeñas no necesitan citoesqueleto) - Adaptadas a vivir en cualquier ambiente, terrestre o acuático. - Tienen todas las formas de nutrición conocidas. - Indispensables para el mantenimiento del equilibrio ecológico (son uno de los eslabones de los ciclos biogeoquímicos pues permiten el reciclaje de la materia). - Pueden estar solas o formar colonias. - La forma es un criterio de clasificación (cocos, bacilos, vibrios y espirilos) - Hoy en día se clasifican por comparación de secuencias de ARN ribosómico. Arqueobacteria: Halobacterium salinarum Eubacteria Bacillus anthracis
    9. 9. • Mayoría de anaerobias • Membranas sin ac. grasos • Pared sin peptidoglucanos • Mayoría de anaerobias • Membranas sin ac. grasos • Pared sin peptidoglucanos
    10. 10. • Grupo amplio, con varias ramas evolutivas. • Gran capacidad adaptativa. • Son la mayor parte de las bacterias conocidas • Grupo amplio, con varias ramas evolutivas. • Gran capacidad adaptativa. • Son la mayor parte de las bacterias conocidas
    11. 11. Célula procariótica. Bacteria Flagelos (1 o 2 que permiten la locomoción) Cápsula material glucoproteico Membrana plasmática Mesosomas (plegamientos de la membrana que contienen enzimas para la respiración y división celular) Pared celular envoltura rigída que da forma a la célula Citoplasma (desprovisto de orgánulos excepto ribosomas y mesosomas) Nucleoide (molécula circular de ADN) Ribosomas 70 S Fimbria Pili estructura de fijación e intercambio de material genético Plasmido cromosoma accesorio de pequeño tamaño
    12. 12. Pared celular • Cubierta rígida que rodea el protoplasma • Poseen todas las bacterias excepto: • Micoplasmas • Thermoplasma • Espesor entre 50 a 100 Å • 20% del peso seco de la bacteria • Sirve como criterio de clasificación según su respuesta a la tinción de Gram • (Gram + /Gram -) • Funciones: • Protección ante cambios de presión osmótica • Regulación del paso de iones • Mantenimiento de la forma celular • Resistencia a antibióticos 4-membrana citoplasmática, 5-pared celular, 6-membrana externa, 7-espacio periplásmico. 1-membrana citoplasmática, 2-pared celular, 3-espacio periplásmico. Bacteria Gram positiva. Bacteria Gram negativa
    13. 13. Fimbria o pili entre bacterias Son filamentos huecos, delgados y rectos, situados en la superficie de determinadas bacterias y cuya función no está relacionada con la locomoción, sino con la adherencia a los substratos y el intercambio de fragmentos de ADN durante la conjugación. Fimbria o pili entre bacterias Son filamentos huecos, delgados y rectos, situados en la superficie de determinadas bacterias y cuya función no está relacionada con la locomoción, sino con la adherencia a los substratos y el intercambio de fragmentos de ADN durante la conjugación. http://www.siue.edu/
    14. 14. FUNCIONES DE NUTRICIÓN BACTERIANA AUTÓTROFAS: Emplean compuestos inorgánicos para sintetizar compuestos orgánicos. Las autótrofas fotosintéticas, como las bacterias sulfurosas verdes y purpúreas. No utilizan agua como dador de electrones en la fotosíntesis, sino otros compuestos, como el sulfuro de hidrógeno, y no producen oxígeno. Al poseer pigmentos que absorben luz casi infrarroja, pueden realizar la fotosíntesis prácticamente sin luz visible. Las autótrofas quimiosintéticas, a diferencia de las fotosintéticas, utilizan la energía que desprenden ciertos compuestos inorgánicos al oxidarse HETERÓTROFAS: Emplean compuestos orgánicos para sintetizar sus propios compuestos orgánicos. Bacterias saprófitas. Suelen ser las bacterias de vida libre que viven sobre materia orgánica muerta. Muchas viven en relación estrecha con otros organismos. De ellas, la mayoría son comensales y no causan daños ni aportan beneficios a su huésped; algunas son parásitas (producen enfermedades) y otras son simbiontes. Independientemente del tipo de nutrición, las bacterias pueden necesitar el oxígeno atmosférico (bacterias aerobias) o no (bacterias anaerobias). Para algunas bacterias anaerobias el oxígeno es un gas venenoso (anaerobias estrictas), otras lo utilizan cuando está presente, aunque pueden vivir sin él (anaerobias facultativas). Independientemente del tipo de nutrición, las bacterias pueden necesitar el oxígeno atmosférico (bacterias aerobias) o no (bacterias anaerobias). Para algunas bacterias anaerobias el oxígeno es un gas venenoso (anaerobias estrictas), otras lo utilizan cuando está presente, aunque pueden vivir sin él (anaerobias facultativas).
    15. 15. • Las bacterias responden a un número elevado de estímulos ambientales diversos mediante modificaciones de su actividad metabólica o de su comportamiento. Ciertas clases, ante los estímulos adversos del ambiente, provocan la formación de esporas de resistencia, que, al ser intracelulares, se denominan endosporas. • Las endosporas bacterianas son estructuras destinadas a proteger el ADN y el resto del contenido protoplasmático, cuya actividad metabólica se reduce al estado de vida latente; pueden resistir temperaturas de hasta 80ºC y soportan la acción de diversos agentes físicos y químicos. En condiciones favorables germinan y dan lugar a una nueva bacteria (forma vegetativa). • Pero la respuesta más generalizada consiste en movimientos de acercamiento o distanciamiento respecto a la fuente de los estímulos (taxias) que pueden ser de varios tipos: flagelar, de reptación o flexuosos (parecido al de las serpientes, pero en espiral). • Las bacterias responden a un número elevado de estímulos ambientales diversos mediante modificaciones de su actividad metabólica o de su comportamiento. Ciertas clases, ante los estímulos adversos del ambiente, provocan la formación de esporas de resistencia, que, al ser intracelulares, se denominan endosporas. • Las endosporas bacterianas son estructuras destinadas a proteger el ADN y el resto del contenido protoplasmático, cuya actividad metabólica se reduce al estado de vida latente; pueden resistir temperaturas de hasta 80ºC y soportan la acción de diversos agentes físicos y químicos. En condiciones favorables germinan y dan lugar a una nueva bacteria (forma vegetativa). • Pero la respuesta más generalizada consiste en movimientos de acercamiento o distanciamiento respecto a la fuente de los estímulos (taxias) que pueden ser de varios tipos: flagelar, de reptación o flexuosos (parecido al de las serpientes, pero en espiral). FUNCIONES DE RELACIÓN DE LAS BACTERIASFUNCIONES DE RELACIÓN DE LAS BACTERIAS
    16. 16. Formación de esporas Membrana plasmática ADN Condensación del ADN Invaginación de la membrana plasmática Formación del septo de la espora Crecimiento del tabique de la espora Formación de la preespora Formación del exosporio Formación del córtex Lisis de la célula Espora libre 1. Se forman en bacilos como respuesta a condiciones externas adversas. 2. Reducen el citoplasma por deshidratación y se recubren de una cubierta gruesa, quedando en estado de latencia. 3. Pueden volver a vivir después de muchos años o décadas al hacerse favorables las condiciones ambientales. 4. Bacillus anthracis y Clostridium botulinum son ejemplos de bacilos que forman esporas.
    17. 17. Material genético ADN bacteriano ADN bacteriano PlásmidosPlásmidos • Material extra cromosómico • Puede haber varias copias • ADN bicatenario • Pueden intercambiarse • Se replican de forma independiente Reproducción bacteriana
    18. 18. • Se obtienen dos células hijas, con idéntica información en el ADN circular, entre sí, y respecto a la célula madre, • Las células hijas son clones de la progenitora. • Se produce cuando la célula ha aumentado su tamaño y ha duplicado su ADN. • El ADN bacteriano se une a un mesosoma, que separa el citoplasma en dos y reparte cada copia del ADN duplicado a cada lado.
    19. 19. Las bacterias son capaces de captar del medio trozos de ADN procedentes de otras bacterias o de otros organismos e integrarlos en su cromosoma
    20. 20. • Una bacteria donadora (F+) pasa plásmidos (ADN) a una bacteria receptora (F-). • Si el plásmido se integra en el cromosoma bacteriano se llama episoma y puede transportar genes de este cromosoma.
    21. 21. • Cuando una célula es atacada por un virus bacteriófago, la bacteria genera nuevas copias del ADN vírico. • En la fase de ensamblaje se pueden introducir fragmentos de ADN bacteriano en la cápsida del virus. • Los nuevos virus ensamblados infectarán nuevas células. mediante este mecanismo, una célula podrá recibir ADN de otra bacteria e incorporar nueva información.
    22. 22. HONGOS MICROSCÓPICOSALGAS MICROSCÓPICAS MICROORGANISMOS EUCARIOTAS REINO PROTOCTISTAS REINO HONGOS O FUNGI PROTOZOOS MICROORGANISMOS CON ORGANIZACIÓN CELULAR EUCARIOTA: Son organismos microscópicos que tienen como forma de organización la célula eucariota. Por lo tanto poseen las siguientes características: • Tienen orgánulos citoplasmáticos. • Tienen núcleo definido. • Tienen varios cromosomas. • Los cromosomas son lineales, no circulares. MICROORGANISMOS CON ORGANIZACIÓN CELULAR EUCARIOTA: Son organismos microscópicos que tienen como forma de organización la célula eucariota. Por lo tanto poseen las siguientes características: • Tienen orgánulos citoplasmáticos. • Tienen núcleo definido. • Tienen varios cromosomas. • Los cromosomas son lineales, no circulares.
    23. 23. PROTOZOOS ♦ Unicelulares, eucariotas, heterótrofos, sin pared celular. ♦ La mayoría son acuáticos, algunos son parásitos o simbióticos ♦ Toman la materia orgánica en disolución por pinocitosis o en estado sólido por fagocitosis. ♦ Predominan las formas móviles, mediante cilios, flagelos o seudópodos. ♦ Se reproducen por bipartición o por conjugación. ♦ Pueden originar estructuras muy resistentes, llamadas quistes, con las que sobreviven en condiciones adversas.
    24. 24. Protoctistas: Protozoos
    25. 25. ALGAS MICROSCÓPICAS 1. Reino de los Protoctistas. 2. Son autótrofos, fotosintéticos 3. La estructura celular está rodeada por una pared de celulosa. 4. Las algas unicelulares suelen presentar flagelos para realizar su desplazamiento. 5. Forman parte importante del plancton. 6. Reproducción puede ser asexual, por bipartición, o sexual. 7. En algunos grupos la reproducción sexual se realiza cuando las condiciones del medio son desfavorables. 8. Viven en medios acuáticos o en medio terrestre con abundante humedad. 9. Tienen importancia ecológica como productores de oxígeno y ser la base de las cadenas tróficas en ecosistemas acuáticos.
    26. 26. Algas microscópicas DIATOMEA ALGA DINOFLAGELADA PERIDINIUM EUGLENA VOLVOX
    27. 27. HONGOS MICROSCÓPICOS 1. Pueden ser unicelulares (levaduras) o pluricelulares (mohos), eucariotas. 2. Tienen nutrición heterótrofa; la mayoría son saprofitos (materia en descomposición); de ahí su relevancia dentro del ciclo de la materia. 3. También aparecen individuos parásitos (producen enfermedades en el hombre y otros animales y vegetales) y otros simbiontes como los que forman los líquenes. 4. Pared celular formada por quitina y otros compuestos. 5. Viven en ambientes muy diversos, la mayoría terrestres. 6. Tienen importancia ecológica como descomponedores.
    28. 28. SACCHAROMYCES CEREVISIAE MOHO DEL PAN
    29. 29. Aspergillus sp.Aspergillus sp. Penicillum sp.Penicillum sp. SporothrixSporothrix shenkiishenkii Mucor
    30. 30. Virus de la influenza Virus del mosaico del tabaco Virus ébola LOS VIRUS Los virus son organismos dotados de extraordinaria simplicidad, pertenecen a un nivel de organización subcelular, y marcan la barrera entre lo vivo y lo inerte. No se nutren, no se relacionan, carecen de metabolismo propio y para reproducirse utilizan la maquinaria metabólica de la célula a la que parasitan; su simplicidad estructural y funcional los convierte en parásitos intracelulares obligados, tanto de bacterias (bacteriófagos o fagos), como de las células animales y vegetales. Las partículas víricas, llamadas también viriones, están constituidas por una molécula de ADN o ARN, nunca los dos en un mismo virus, contenida en el interior de una cápsula proteica y, en ocasiones, una envoltura membranosa. LOS VIRUS Los virus son organismos dotados de extraordinaria simplicidad, pertenecen a un nivel de organización subcelular, y marcan la barrera entre lo vivo y lo inerte. No se nutren, no se relacionan, carecen de metabolismo propio y para reproducirse utilizan la maquinaria metabólica de la célula a la que parasitan; su simplicidad estructural y funcional los convierte en parásitos intracelulares obligados, tanto de bacterias (bacteriófagos o fagos), como de las células animales y vegetales. Las partículas víricas, llamadas también viriones, están constituidas por una molécula de ADN o ARN, nunca los dos en un mismo virus, contenida en el interior de una cápsula proteica y, en ocasiones, una envoltura membranosa.
    31. 31. Los virus: Clasificación
    32. 32. VIRUS DE LA GRIPE
    33. 33. El sida HIV Material genético en forma de dos hebras de ARN que contienen un total de 9 000 nucleótidos y que se encuentran ligadas, cada una de ellas, a la transcriptasa inversa. Nucleocápsida de forma icosaédrica. Envoltura esférica formada por una capa continua de proteína P17. Su tamaño es extremadamente pequeño (120 μm) y tiene forma esférica. Bicapa lipídica externa a la que se asocian diferentes proteínas, como las GP120 que se proyectan hacia fuera. Proteínas de tipo enzimático, como la integrasa y la proteasa. Proteínas GP120 Transcriptasa inversa
    34. 34. CLASIFICACIÓN DE LOS VIRUS
    35. 35. 1. ADSORPCIÓN La proteína de adhesión viral reconoce receptores específicos en el exterior de la célula. Las células que carecen de los receptores apropiados no son susceptibles al virus. 2. PENETRACIÓN Los virus penetran las células de maneras diversas dependiendo de la naturaleza misma del virus. Virus envueltos (A) Entran por fusión con la membrana plasmática. (B) Entada vía endosomas en la superficie celular Virus no envueltos o desnudos Pueden cruzar la membrana plasmática directamente o pueden ser tomados en endosomas. Si son transportados en endosomas, luego cruzan (o destruyen) la membrana de dichas estructuras. 3. PÉRDIDA DE LA CÁPSULA (fase de ECLIPSE) Perdura hasta que nuevos viriones infecciosos sean creados. 4. SÍNTESIS DE ÁCIDO NUCLEICO Y PROTEINAS VIRALES 5. ENSAMBLAJE/MADURACIÓN 6. LIBERACIÓN O DESCARGA Fases de la multiplicación vírica
    36. 36. 2. Los virus Fases del ciclo vital
    37. 37. Ciclo lítico de los bacteriófagos
    38. 38. Lisis de una bacteria por un bacteriofago.
    39. 39. 2. Los virus Ciclo lisógénico de un bacteriófagos
    40. 40. Mecanismo de infección del virus del sida 1. Unión de las proteínas GP120 del virus a los receptores CD4 del linfocito. 2. Fusión de la envoltura del virus con la membrana celular del linfocito y entrada de la nucleocápsida. 3. Reabsorción de las proteínas de la nucleocápsida y liberación del ARN vírico y la transcriptasa inversa. 4. Acción de la transcriptasa inversa formando cadenas híbridas de ARN-ADN del virus. 5. Formación de dobles cadenas de ADN vírico. 6. Entrada de las dobles cadenas de ADN en el núcleo del linfocito. 7. Integración de las dobles cadenas de ADN vírico en el ADN del linfocito. 8. Formación del ARNm de la cápsida y ARN viral. 9. Migración de ARNm de la cápsida y del ARN del virus al citoplasma del linfocito. 10. Formación de proteínas del virus por los ribosomas del linfocito. 11. Reordenación de las nuevas moléculas del virus. 12. Salida de los virus hijos al exterior del linfocito. 1 2 3 4 5 67 8 9 10 11 12
    41. 41. Nº Familia Ácido nucleico Envoltura Género y especie Enfermedad 1 Papovaviridae (Papovairus) ADN-bc circular Desnudos Virus del papiloma humano Verrugas 2 Poxviridae (Poxvirus) ADN-bc circular Envueltos Virus de la viruela Viruela 3 Herpesviridae (Herpesvirus) ADN-bc lineal Envueltos Virus de herpes simple I y II Grietas en los labios y herpes genital Virus de la varicela zoster Varicela y herpes zoster 4 Adenoviridae (Adenovirus) ADN-bc lineal Desnudos Adenovirus humano Infecciones respiratorias, entéricas y oftálmicas 5 Parvoviridae (Parvovirus) ADN-mc lineal Desnudos Virus adenoasociados Infecciones en roedores Clasificación de los virus parásitos de células animales
    42. 42. Nº Familia Ácido nucleico Envoltura Género y especie Enfermedad 6 Reoviridae (Reovirus) ARN-bc Desnudos Rotavirus Diarreas infantiles 7 Orthomixoviridae (Ortomixovirus) ARN-mc Envueltos Virus de la gripe Gripe 8 Paramixoviridae (Paramixovirus) ARN-mc Envueltos Virus de la parotiditis Paperas (parotiditis) Virus de sarampión Sarampión 9 Rhabdoviridae (Rabdovirus) ARN-mc Envueltos Virus de la rabia Rabia 10 Picornaviridae (Picornavirus) ARN-mc Desnudos Enterovirus (virus de la polio, Coxsakie y Echo Polio, miocarditis, pericarditis, gastroenteritis, meningoencefalitis. 11 Togaviridae (Togavirus) ARN-mc Envueltos Virus de la rubéola Rubéola 12 Retrovirus (Retrovirus) ARN-mc Envueltos Virus de la inmunodeficiencia humana (VIH-1 y VIH-2) SIDA Virus de la leucemia de las células T Leucemia de las células T
    43. 43. Comparación de tamaños de virus y bacteria
    44. 44. VIROIDES 1. Pequeña molécula de ARN monocatenario (circular o lineal) con capacidad infectiva. 2. El ARN puede presentar fragmentos bicatenarios por pliegues de la misma y única hebra y adopta una peculiar estructura secundaria en algunas zonas por emparejamiento intracatenario de bases homólogas. 3. Se sabe que el viroide no actúa como ARNm, carece de capacidad codificadora y muestran cierta semejanza con los intrones por lo que podrían representar secuencias intercaladas que escaparon de sus genes en el transcurso evolutivo. 4. Se replica en la célula huésped al igual que los virus. Se desconocen los detalles. 5. Su efecto dañino se debe a que se acopla en el genoma de la célula huésped e impide la expresión de los genes que codifican la formación de hormonas vegetales. 6. Asociados a enfermedades y malformaciones patológicas en las plantas, aunque en 1986 se descubrió que el agente de la hepatitis delta humana posee un genoma de ARN de tipo viroide, aunque requiere para su transmisión (pero no para su replicación) la colaboración del virus de la hepatitis B, empaquetándose en partículas similares a las de este virus. A diferencia de los viroides vegetales, posee capacidad codificadora de algunas proteínas
    45. 45. Las Enfermedades más conocidas causadas por viroides en plantas (y de mayor transcendencia económica) son: 1. Cadang-Cadang del cocotero 2. Exocortis(es) de los cítricos 3. Piel de manzana marcada por cicatrices 4. La enfermedad del Aguacate Tostado/Quemado por el Sol 5. La enfermedad de las patatas ahusadas -Los viroides aparentemente interfieren con el metabolismo de la planta. -Algunos activan una protein quinasa que interfiere con la traduccion. -Se transmiten mecanicamente o por insectos. -Son estables en el interior celular, exterior y resistentes al calor.
    46. 46. PRIONES En 1957, en tribus Fore de Nueva Guinea que practicaban el canibalismo ritual de los muertos y la endogamia, se descubre una enfermedad infantil del sistema nervioso a la que se denominó “kuru” (escalofrío). Se trataba de una enfermedad transmisible, tras una larga incubación de varios años. Los cerebros de estos individuos presentaban un aspecto espongiforme: neuronas hinchadas, con grandes vacuolas. Carleton Gajdusek obtuvo el Nobel en 1976 por su descubrimiento. Carleton Gajdusek
    47. 47. PRIONES: Otras encefalopatías espongiformes •Ya se conocía desde el siglo XVIII una enfermedad espongiforme similar que afectaba a los rebaños de carneros, denominada “tembladera” (scrapie), por los temblores y picazón intensa que presentan los animales. • A principios del siglo XX se describió la enfermedad de Creutzfeld-Jacob (ECJ), un tipo raro de demencia senil transmisible. Entre 1985 y 1986 aparecieron numerosos casos en Francia, debido al tratamiento con hormona de crecimiento extraídas de hipófisis humanas procedentes de cadáveres
    48. 48. PRIONES: Otras encefalopatías espongiformes • Entre 1988 y 1996 se desarrolló una epidemia de encefalopatía espongiforme bovina (EEB) en el Reino Unido, causada por incluirse en los piensos, harina de huesos y carnes procedentes de animales infectados. • Se produjeron casos de transmisión de la EEB desde los bóvidos al ser humano mediante una nueva variante de ECJ.
    49. 49. ?? PRIONES: Las causas • Tenía carácter transmisible. • No se ajustaban a infecciones típicas al no existir procesos de inflamación o de respuesta inmune. • El agente “infeccioso” era sensible a proteasas y no a nucleasas, al contrario que los virus normales.
    50. 50. PRIONES: Las causas En 1982 Stanley Prusiner propuso la hipótesis del PRIÓN: Proteinaceus Infectious Only. La causa de la enfermedad era una proteína normal, que se alteraba en los pacientes afectados y se acumulaba hasta valores 50 veces los normales en las terminaciones neuronales. Fue galardonado con el Premio Nobel de Medicina en 1997.
    51. 51. La proteína normal tiene más hélices alfa que hojas beta y la anormal al revés, lo que hace que esté más replegada. Esto hace que la proteína patológica no se degrade y que se acumule, generando un efecto tóxico, induciendo la apoptosis en los tejidos nerviosos. PRIONES: Las causas
    52. 52. 1. La PrPsc , la forma molecular resistente a proteasa, actúa como ‘plantilla’. 2. Se asocia con la forma helicoidal permitiendo a esta última ser convertida a la forma resistente de pliegues beta (presuntamente mediante la disminución de barreras energéticas que normalmente previenen que esto suceda). 3. Ahora hay dos moléculas de la forma resistente que pueden actuar como plantilla y así el proceso se acelera. 4. El plegamiento anormal de la proteína era transmisible a las proteínas normales. Esto contradecía el dogma central de la biología molecular, ya que la estructura terciaria de una proteína no dependía sólo de su secuencia de aminoácidos.
    53. 53. IMPORTANCIA BIOLÓGICA DE LOS MICROORGANISMOS Intervienen en la regulación del ecosistema. 1. Microorganismos productores: Son organismos autótrofos que transforman la materia inorgánica en materia orgánica. 2. Microorganismos simbiontes: Como es el caso de bacterias que viven en el estomago de muchos animales permitiendo o favoreciendo la digestión de los alimentos. 3. Microorganismos parásitos u oportunistas: provocando enfermedades. 4. Microorganismos descomponedores: Se alimentan de la materia orgánica muerta permitiendo reciclarla a materia inorgánica.
    54. 54. CICLOS GEOQUÍMICOS. Los descomponedores permiten la existencia del ciclo de la materia en la biosfera. Su función es transformar la materia orgánica en materia inorgánica. Así, ésta puede ser reutilizada. Los bioelementos circulan de forma cíclica desde la Atmósfera y la Hidrosfera hasta los organismos vivos y de ellos, de nuevo a la Atmósfera o a la Hidrosfera.
    55. 55. CH4 CO2 atmosférico Metanógenos Humus Cianobacterias y algas Descomposición CO2 Quimiorganótrofos Bacterias metanotróficas FO TO SÍNTESIS Respiración FOTOSÍNTESIS Respiración MICROORGANISMOS EN EL CICLO DEL CARBONO
    56. 56. SO2 SO2 Putrefacción HS-R CaSO4 FeS SO2 4 − O2 H2S (g) HS − S 0 SO2 4 − Reducción desasimilatoria Ambiente óxico SO2 4 − Ambiente anóxico SO2 4 − HS − Bacterias quimiolitotróficas oxigénicas Bacterias fototróficas anoxigénicas Reducción asimilatoria S 0 MICROORGANISMOS EN EL CICLO DEL AZUFRE
    57. 57. Nitrificación en 2 pasos: - Nitrosomonas, que oxida el NH3 a nitritos (NO2 − ) - Nitrobacter, que oxida el NO2 − a nitrato (NO3 − ) Desnitrificación conversión desasimilatoria de NO3 − a N2, NO y N2O. Retorno del nitrógeno a la atmósfera y empobrecimiento del suelo Reducción asimilatoria del nitrato por las plantas. Conversión de NO3 en forma orgánica Nódulos leguminosos con Rhizobium NO, N2, N2O NH3 NO3 − N2 atmosférico Descomposición de compuestos orgánicos de nitrógeno, por bacterias amonificantes (a pH neutro se encuentra como radical NH4 + ) Amonificación Fijación MICROORGANISMOS EN EL CICLO DEL NITRÓGENO
    58. 58. Los microorganismos en la industria y la biotecnología Los microorganismos juegan un importante papel en la industria alimentaría. Algunos intervienen en la fabricación de productos alimenticios, como derivados lácteos (queso, yogurt…), muchos artículos de panadería y muchas bebidas alcohólicas, se fabrican utilizando levaduras. La industria farmacéutica produce antibióticos, vacunas, vitaminas, hormonas... a gran escala por medio de microorganismos.
    59. 59. Las levaduras levaduras
    60. 60. Penicillium camemberti queso Camembert Hongos útiles Penicillium roqueforti queso Roquefort
    61. 61. Hongos útiles Penicillium notatum penicilina
    62. 62. Bacterias útiles Las bacterias ácido-lácticas
    63. 63. Lactobacillus d. bulgaricus yogur Bifidobacterium breve probióticos Bacterias útiles Streptomyces sp. antibióticos
    64. 64. Bacillus thuringiensis (insecticida) Rhizobium spp (inoculante) Bacterias en la agricultura
    65. 65. grano de maíz molienda almidón licuefaccióncalor alfa-amilasa dextrinas sacarificación Textil, alimentos, pinturas, farmacéuticos, adhesivos, papel, cosméticos, etc Pinturas, cosméticos, tinturas, etc. gluco-amilasa glucosa, maltosa, iso-maltosa Jarabe de alta fructosa fermentaciónlevaduras etanol destilación, deshidratación, desnaturalización etanol (combustible) Obtención de etanol a partir de maíz (o papa, mandioca, etc.)
    66. 66. Biorremediación (biorremediación microbiana y fitorremediación) Degradación, absorción, acumulación y/o transformación de... Pesticidas Herbicidas Petróleo y derivados Metales pesados En 1989 se derramaron 40 millones de litros de petróleo en Alaska, afectando a 1600 Km de playa. La Biorremediación involucró la acción de microorganismos autóctonos y la bioestimulación con fósforo (P), nitrógeno (N) y potasio (K). Como resultado, se incrementó unas 4 veces la velocidad de degradación. Caso Exxon Valdez
    67. 67. Tratamiento de metales pesados El 25 de Abril de 1998 se produce la rotura de la presa de contención de la balsa de decantación de la mina de pirita (FeS2) en Aznalcóllar (Sevilla). Como resultado aparece un importante vertido de agua ácida y de lodos muy tóxicos, conteniendo altas concentraciones de metales pesados, de gravísimas consecuencias para la región. Algunos tipos de microorganismo pueden eliminar los metales pesados de las aguas y suelos contaminados concentrándolos en su interior. Fuente: http://edafologia.ugr.es/donana/aznal.htm
    68. 68. o Procesos químicos vs. Procesos enzimáticos o Plásticos derivados de petróleo vs. Bioplásticos o Combustibles de fuentes no renovables vs. Biocombustibles o Agroquímicos vs. Manejo integrado de plagas o Incineración/basurales vs. Degradación microbiana de la basura o Tratamiento químico de efluentes y derrames vs. Biorremediación o Extracción química de metales vs. Biolixiviación Biotecnología y ambiente
    69. 69. En la salud. Microorganismos patógenos La mayoría de los microorganismos son inocuos para los seres vivos. Muchos de ellos incluso se han adaptado y viven en los seres vivos son la denominada flora normal. Otros producen enfermedades infecciosas en plantas, animales y en humanos; estos son los microorganismos patógenos. El grado de patogenidad se denomina virulencia y se mide, generalmente, por el número de microorganismos necesarios para desarrollar la enfermedad. Tipos de agentes infecciosos ► Virus, como el de la gripe. ► Bacterias, como la que produce la meningitis ►Protozoos, como el de la malaria. ► Hongos, como el responsable del pie de atleta. ► Priones (carecen de ácidos nucleicos, están formados únicamente por proteínas) “enfermedad de las vacas locas” y otras encefalopatías espongiformes
    70. 70. CONTACTO DIRECTO HERPES SARAMPIÓN GASTROENTERITIS CÓLERA SALMONELOSIS GRIPE, CATARRO TUBERCULOSIS, NEUMONIAS PICADURAS DE INSECTOS (malaria, fiebre amarilla) TRANSMISIÓN VERTICAL (de la madre al hijo, hepatitis B, sida) TRANSMISIÓN PARENTAL (por inyección de fluidos corporales contaminados) VÍA RESPIRATORIA CONTACO CON EL FOCO INFECCIOSO Caminos que puede seguir un microorganismo para penetrar en un ser vivo VIAS DE TRANSMISIÓN O CONTAGIO Transmisión directa desde el foco infeccioso a la piel o mucosas VÍA DIGESTIVA VIAS DE TRANSMISIÓN DE LAS ENFERMEDADES SÍFILIS Contagio a través de alimentos o agua Contagio por inhalación de microbios presentes en el aire
    71. 71. Enfermedades infecciosas Bacterianas Transmitidas por vía respiratoria: Difteria. Tuberculosis. Transmitidas por el agua o los alimentos: Gastroenteritis. Salmonelosis. Cólera. Contacto cutáneo: Sífilis. Gonorrea. Tétanos. Peste. Gangrena. Por protozoos Malaria. Paludismo. Enfermedad del sueño. Leismaniosis. Por hongos: Candidiasis. Pie de atleta.Tiña. Micosis. Víricas Varicela. Herpes genital. Cáncer nasofaríngeo. Viruela. Catarros respiratorios e intestinales. Polio. Hepatitis A. Gripe. Paperas. Rubéola. Sarampión. SIDA. Rabia
    72. 72. Son proteínas o lipoproteínas producidas por determinados microorganismos que actúan como veneno, aun en pequeñas proporciones, causando daños celulares graves, muchas veces irreversibles. Según se liberen al medio o permanezcan unidas al microorganismo pueden ser: ENDOTOXINAS - Moléculas estructurales de la membrana externa de la pared celular de Gram + - Lipopolisacáridos. No son destruidas por el calor. No inducen la formación de anticuerpos. -Son liberadas en grandes cantidades cuando se lisa la bacteria. - Siempre producen fiebre Ejemplo: Neisseria meningitidis (meninguitis meningocócica) Salmonella typhy (fiebre tifoidea) EXOTOXINAS - Proteínas solubles que son liberadas al medio de crecimiento por bacterias Gram + . -Sensibles al calor. Muy tóxicas - No producen fiebre. - Inducen la formación de anticuerpos. Ejemplos: Neurotoxinas (toxina botulínica, que ataca células nerviosas), enterotoxinas (toxina del cólera, que ataca revestimiento del tubo digestivo), citotoxinas (toxina diftérica, que ataca a una amplia gama de células) ¿QUÉ ES UNA TOXINA?
    73. 73. Sustancias antimicrobianas • Antisépticos: sobre la piel (alcohol, agua oxigenada, soluciones de yodo...) • Bacteriostáticos: de síntesis, detienen crecimiento de bacterias (sulfamidas) • Antibióticos: - Producidas por microorganismos (hongos o bacterias) - Impiden crecimiento de bacterias (bacteriostáticos) o matan bacterias (bactericidas) - Inocuos para organismo, generalmente - La resistencia a los antibióticos. • Antivirales: desarrollados en la lucha contra el sida Penicillium, un hongo productor de penicilina, al microscopio de barrido. Tres estirpes de bacterias resistentes a muchos antibióticos: a) Enterococcus fecalis; b) Mycobacterium tuberculosis y c) Pseudonomas aeruginosa.
    74. 74. Términos en epidemiología PREVALENCIA EPIDEMIA PANDEMIA ENDÉMICA CASOS ESPORÁDICOS BROTE INFECCIÓN SUBCLÍNICA PORTADORES Proporción de enfermos de una población que padecen una enfermedad concreta en un momento dado. Una enfermedad que ocurre al mismo tiempo en un número alto de individuos de una región. Epidemia ampliamente distribuida. Enfermedad de presencia continua en una población pero con poca incidencia. Casos individuales de una enfermedad sin relación entre ellos y en zonas geográficamente separadas. Cuando en un corto periodo de tiempo aparecen cierto número de casos cuando anteriormente eran esporádicos. Enfermedad de determinados individuos asintomática o con síntomas leves. Individuos que tienen infección subclínica y pueden transportar y diseminar activamente el agente infeccioso.
    75. 75. AGRICULTURA Y GANADERÍA ASPECTOS NEGATIVOS ASPECTOS POSITIVOS LIXIVIACIÓN MICROBIANA FERMENTACIONES FARMACIA BIOTECNOLOGÍA OBTENCIÓN DE ENERGÍAS (biodiésel, etanol…) LUCHA CONTRA LA CONTAMINACIÓN (minería, petróleo…) MICROBIOLOGÍA CLÍNICA CONSERVACÍÓN DEL MEDIO AMBIENTE SALUD Tienen importancia para el hombre en campos como LOS MICROORGANISMOS • Organismos patógenos • Plantas leguminosas • Animales rumiantes con INDUSTRIA Con utilidades como Con utilidades como Estudiando los agentes infecciosos la IMPORTANCIA PARA EL HOMBRE DE LOS MICROORGANISMOS TRATAMIENTO AGUAS RESIDUALES

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