Microbiología I P1

Endosporas (Esporas bacterianas)

Algunas especies bacterianas cuando se encuentran en ambientes con condiciones adversas, son capaces de transformarse en células especiales de alta resistencia llamadas Endosporas o Esporos. Estas formas soportan los efectos bactericidas del calor, radiaciones, congelación, desecación y de ciertos productos desinfectantes. Pueden permanecer en estado latente durante largos periodos de tiempo. Por lo general se encuentran en el suelo. Desde el punto de vista clínico destacan dos géneros bacterianos productores de endosporas: Bacillus y Clostridium. Ambos tienen especies patógenas tanto para el hombre como para los animales como son el Bacillus anthracis y Clostridium tetani.

Esporas

Algunas infecciones solo se originan cuando los esporos de estas bacterias se introducen en un lugar donde puedan germinar, por ejemplo en una herida, ya que las formas vegetativas, o sea con actividad metabólica de la bacteria no puede iniciar la infección en condiciones normales. Las bacterias formadoras de esporas se caracterizan por la posición de la endosporas en la célula madre antes de ser liberada. La espora pude ser central, terminal o subte minal, y la célula original puede o no hincharse para acomodar la espora. Las Esporas se caracterizan por: • No presentan actividad metabólica. • Gran resistencia al efecto del calor. • Gran resistencia al efecto de las radiaciones. • Gran resistencia al efecto de los productos químicos. • La resistencia a los efectos del calor se atribuye al bajo contenido de agua (aprox. 15%) y al contenido de ácido dipicolínico. • La resistencia al efecto de las radiaciones se atribuye a la presencia de puentes disulfuro, resultante de la presencia de cisteína en las proteínas de la cubierta externa. • La resistencia al efecto de los productos químicos debe atribuirse a la impermeabilidad que presenta en esos casos la cubierta de la espora.

Pili

Apéndices celulares ligeramente mayores que la fimbrias y son usados para la trasferencia del maternal genético entre bacterias en un proceso llamado conjugación bacteriana y también se comportan como adhesinas. Las fimbrias y Pili inducen a la síntesis de anticuerpos específicos que sirven para la tipificación serológica de una especie bacteriana.

Tema 6 BIOQUIMISMO

BIOQUIMISMO : Es un proceso por el cual las bacterias son enfrentadas a deferentes pruebas bioquímicas para su identificación. Es uno de los pasos finales para la identificación de una bacteria. Para lo que es necesario el aislamiento de la bacteria sin contaminantes para impedir errores en la identificación. Existen muchas pruebas: Prueba de sensibilidad a la temperatura. Identificación de enzimas respiratorias : Entre estas. Catalasa. Los Staphylococos son catalasa +. Los Stretococcus son catalasa negativa Prueba de oxidasa la, familia enterobacteracea es oxidasa -El genero Neisserias es Oxidasa +.

Los antisépticos pueden ser :

Bactericida y bacteriostáticos. ¢Bactericidas: Agente que matan bacterias. Fungicidas, viricidas, esporicidas matan hongos, virus y esporas respectivamente. ¢Bacteriostáticos: Agentes que suprimen inhiben el crecimiento de bacterias (bacteriostáticos) ,fungistático se refiere a hongos. ¢Microbiostaticos: inhiben el desarrollo de diferentes microorganismos.

Estructuras externas

Capsula y Glicocalix Es una sustancia viscosa que forma una cubierta o envoltura alrededor de la bacteria. Estructura rígida que se une firmemente a la superficie bacteriana. Si tiene una estructura mal definida y su adhesión es débil se denomina Glicocalix. Está formada por polisacáridos, polipéptidos y algunas por ambos. No todas las bacterias poseen capsulas. La composición es característica de cada especie bacteriana. Protege a las bacterias, pues dificulta que están sean ingeridas (Fagocitosis) por células eucariotas como las macrófagos. Tiene especificad antigénica, posee el antígeno capsular "K ", ayudan a la identificación de las bacterias, sirven para la adherencia superficial y a la formación de biopéliculas. Dificulta el paso de antimicrobianos al interior de las células. Pueden servir como reserva de alimentos y como lugar de eliminación de desechos. Está relacionada con la Patogenicidad de algunas bacterias y con la resistencia a algunos agentes químicos. Ej.: Klebsiella.

Entre las toxinas mejor conocidas están:

Cianotoxinas: producidas por cianobacterias. Hemotoxinas: Atacan los eritrocitos y se transmiten por el sistema sanguíneo. Necrotoxinas: destruyen tejidos, producen necrosis a la célula. Neurotóxicas: afectan principalmente el sistema nervioso. Miotoxinas: afectan músculos provocando parálisis. Citotoxinas. Afectan células en forma individual. Apitoxinas: producidas por abejas. Micotoxinas: Producidas por hongos. Toxina colérica: Produce el cólera Tetánica : Inhibe los neurotransmisores en la placa neuromuscular Diftérica :ADP-ribosila el factor de elongación, causan muerte celular Shiga :Inactiva los ribosomas 60s produciendo muerte Botulinica: Produce el botulismo.

Tema 1 Microbiología

Ciencia que estudia los microorganismos sus formas, estructuras, reproducción, metabolismo e identificación; como están distribuidos en la naturaleza, su relación con otros organismos y las alteraciones físicas y químicas que estos provocan.

Factores que influyen en el crecimiento Bacteriano:

Como en todos los microorganismos el componente principal es el agua, el cual es de 75 a 90%, a excepción de las bacterias que forman endosporas. El agua es indispensable para todas las reacciones bioquímicas de las bacterias, por lo que la mayoría de los microrganismo no crecen en ambiente de hiperomolaridad como soluciones azucaradas o hipersaladas.

Inorgánicos

¢Alcohol etílico e isopropilico: coagula las proteinas. El alcohol puro no tiene poder bactericida, para ello debe mezclarse con agua. Se usa 70% al ser mas eficaz no destruyen espora y tienen poder como desinfectante. ¢El isopropilico es mas potente 95% Fenol: Destruye bacterias en pocas horas, pero no es muy efectivo para esporas. Es muy toxico y corrosivo. No se usa como antiséptico, pero si desinfectante de heces, esputos, etc. Formol: En su derivado formalina al 40% actua coagulando las proteinas. Se emplea para desinfectar, en la preparación de vacunas y para crear ambientes esteriles. ¢Colorantes: Verde malaquita, violeta Genciana, son también antisépticos por su acción contra diversos microorganismos ¢Detergentes: Jabones (detergentes anionicos) Cloruro de benzalconio (detergente cationes) Es un antiséptico cutáneo para el lavado de manos en el campo operativo

Métodos físicos

¢Ebullición: Se someten los materiales a 100 grados Celsius de temperatura por 5 o 10 minutos (agua hirviendo) ¢La pasteurización y tindalización: No se destruyen por completo los microorganismos, pero consiguen eliminar el potencial infectivo. ¢ Tindalización: El Material es sometido a vapor fluente por 30 minutos a 100 grados Celsius por 3 días consecutivo. ¢La Pasteurización: Proceso de calentamiento de un liquido en particular la leche a una temperatura de 55 a 70 grados Celsius para destruir bacterias perjudiciales, sin producir cambios en sabor, color y valor nutritivo. Este proceso se llama así en honor a Luis Pasteur, quien fue su creador (1865).

ESTERILIZACION

¢Es el proceso de destrucción de toda forma microbiana viable, presente en un determinado elemento o superficie (Destrucción de bacterias patógenas y no patógenas). Un objeto es o no es estéril. ¢Desinfectante o desinfección: destrucción de microorganismos que contaminan objetos inanimados por medio de agentes físicos o químicos. ¢ASEPSIA: Método para prevenir infecciones por la destrucción de agentes patógenos, en especial por métodos físicos. ¢ANTISÉPTICO: Agente que controla y reduce la presencia de microorganismos potencialmente patógenos que se encuentran sobre piel y/o mucosas (sólo pueden aplicarse externamente sobre seres vivos). ¢AGENTE ANTIMICROBIANO: Compuesto químico que inhibe el crecimiento o destruye a los microorganismos. En cuanto a su espectro de acción un agente puede ser: antibacteriano (elimina bacterias), antifúngico (elimina hongos) o antivírico (elimina virus). En cuanto a su actividad, puede ser. Tratamiento de enfermedades infecciosas por la utilización de antibióticos que destruyen los microorganismos infectantes. Los antimicrobianos son obtenidos comúnmentede sustancias químicas (semisintéticas) modificación química de una molécula obtenida del microorganismo

Tema 7 Desinfección y esterilización

¢Existen bacterias en los instrumentos de laboratorio , en el polvo, en las manos . Los gérmenes son ubicuos, lo que justifica la necesidad de la esterilización. ¢El uso de instrumentos y vestidos estériles, la preparación de campos operatorios, el tratamiento de las heridas , esterilización del material lechero, y la desinfección de gallineros , porquerizas , son ejemplos del uso y la necesidad de la destrucción de bacterias. En la actualidad la tecnología biomédica ha desarrollado desinfectantes específicos de alto nivel de efectividad para cada material a tratar. La limpieza, desinfección y posterior esterilización, son procesos primordiales para el correcto funcionamiento de áreas de trabajo donde es necesario tener bajo control la carga microbiana presente, como por ejemplo la industrias bioquímicas , farmacéuticas, alimenticias, los laboratorios, salas de cirugías y por supuesto los bioterios. El lavado de los materiales y una posterior desinfección ejecutados correctamente garantizan un procedimiento que elimina el riesgo de agentes contaminantes. Las mejoras se logran implementando normas estandarizadas, siendo además indispensable la adecuada preparación y formación del personal responsable del área.

Composición química de las bacterias

-75 a 90% de agua. -Sólidos: compuestos orgánicos e inorgánicos. -Orgánicos como: Proteínas, carbohidratos, lípidos, etc. -Inorgánicos como: Calcio, magnesio, sodio, fosforo, hidrogeno, nitrógeno, etc. -Macroelementos o Micronutrientes: carbono, oxigeno, hidrogeno, nitrógeno, fosforo, azufre, calcio, potasio, hierro y magnesio. Dentro de estos el carbono, el oxigeno, el hidrogeno y el nitrógeno son los componentes principales de las proteínas, de los ácidos nucleicos, lípidos e hidratos de carbono. -Oligoelementos o Oligonutrientes: el, cobalto, cobre, zinc, selenio, níquel forman parte de las enzimas y forman complejos con proteínas, contribuyendo al mantenimiento de su estructura.

Dependiendo de la disposición de los flagelos las bacterias pueden clasificarse.

-Atricas: No tienen flagelos. -Monótricas: Tienen un solo flagelo en un extremo. -Lofótricas: Tienen dos o mas flagelos en un extremo (penacho). -Anfítricas: poseen uno o más flagelos en ambos extremos. -Perítricas: Poseen flagelos alrededor de toda la superficie de la célula. Ej.: Pseudomonas aeruginosa tienen flagelos polares, Escherichia coli (flagelos períticos). Los flagelos contienen antígenos H, y son útiles para la identificación serológica de bacterias. Ej.: Salmonella, Shigella, Vibrio cholerae. Su movilidad se puede ver en examen de laboratorio de preparación húmeda al microscopio y por la siembra en agares como el sim, agar motilidad entre otros.

EN TÉRMINOS DE ORGANIZACION CELULAR EXISTEN TRES DOMINIOS

-Bacteria: Procariotas (bacterias) -Archea: Procariotas (arqueas) -Eukarya: Eucariotas En avance en el estudio de las bacterias se a determinado que las arqueo bacterias presentan una línea evolutiva diferentes a la bacterias y divide los seres vivos actualmente en en tres dominios : En el dominio Archea, están las arqueas En el dominio Bacteria ,están las bacterias En el dominio Eukarya ,se incluyen los hongos, algas, protozoos, además de plantas, hongos y animales

Subdisciplinas y otras disciplina 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 protozoarios. -Protistología: Estudio de los protistas. -Micropaleontología: Estudio de los microfósiles. -Ficología: También llamada Algología. Estudio de las algas y microalgas. -Protozoología: Estudio de los protozoos. -Micobacteriología Estudio del género Mycobacterium

El metabolismo puede ser:

-Catabolismo: degradación o descomposición de moléculas complejas grandes en moléculas más pequeñas y sencillas con la liberación de energía, con la finalidad de producir material asimilable para la propia célula y obtener energía química para sus actividades vitales como reproducción, esporulación, motilidad. -Anabolismo (asimilación): Son reacciones metabólicas que conducen a la formación de sustancias celulares nuevas y usan la energía obtenida en el catabolismo.

APORTES VETERINARIOS A LA MICROBIOLOGIA.

-El Veterinario frances Gastón Ramon , creó el toxoide difterico y el tetanico. El Estadoiunidense Daniel E. Salmon (1810-1929) descubrió al igual que su compatriota Theobal Smith (1859-1934) que tambien los germenes muertos y los filtrados de cultivos exentos de microbios , son capaces de producir inmunidad y pueden se empleados como vacunas y no solo los germenes vivos y atenuados. -Jean Baptiste Chasuveau veterinario de Lyon. Es considerado proculsor de los virus atenuados, fue quien identificó el Clostridium chauvoei. Cont. -El Veterinario danés -Bernard Bang- descubrió la leucosi viral de pollos . A si mismo en la década de los 80 del siglo x1x desarrolló la tuberculina , demostró la importancia epidemiológica de la misma, su forma perfeccionada y la BCG, fueron consecuencia de esfuerzos conjunto de veterinarios y médicos. -Un veterinario llamado William Feldman , promovió la quimioterapia de la tuberculosis . Su trabajo con sulfas contra microorganismo acido resistentes condujeron a la quimioterapia antileprosa. -Bernard Bang descubrió la Brucella abortus, y Jacob Traum la Brucella suís, primera brucellas conocida. -Griffith Evans identificó el primer tripanosoma y le llamó Tripanosoma evansi. -E. Nocard, francés, y Heinrich Albert John alemán descubrieron el genero Nocardia y la especie Mycobacterium Johnei, respectivamente. Así aparecieron los primeros veterinarios . El profesional de hoy conoce microorganismos , drogas , vacunas, aparatos ortopédicos, técnicas medicoquirurgicos y la incidencia de las enfermedades de animales sobre la salud humana y lo que es muy importante las mediadas para prevenirla.

Como inicio el descubrimiento de los microorganismos

-El campo de la microbiología empezó en épocas muy remotas. Robert Hooke (1665) observo células en un pedazo de corcho, estableció que los cuerpos de animales y plantas por complejos que parezcan están formados por elementos que se repiten ,para lo que utilizo un lente rustico. Ya esto había sido descrito por Aristóteles por el siglo IV antes de Cristo. -Robert Hooke usando microscopios compuestos, describió los hongos filamentosos (1667), y descubrió la estructura celular de las plantas (Micrographia, 1665), acuñando el término célula. Los lentes del microscopio de Anthony Leeuwenhoek eran mucho más modernos y es donde nace verdaderamente la microbiología. Leeuwenhoek, logro visualizar microbios a través de un microscopio simple creado por él. Observo Contenido celular, glóbulos rojos, espermatozoides, protozoos y bacterias. -Fue llamado padre de la microbiología. Todos estos descubrimientos prepararon las investigaciones de Pasteur y Robert Koch. -

Como inicio el descubrimiento de los microorganismos Continuación ...

-El primer microbio conocido 1835 fue el del hongo botrytis bassiana agente causal de la enfermedad muscarina del gusano de seda reportada por Agostini Brasil. -Alexander Fleming: Dio a conocer que el desarrollo del hongo Penicilium inhibe el crecimiento de Staphylococcus. -Edward Jennsen, descubrió la vacuna contra la viruela, mediante el uso de virus atenuado. -El reino de los protista fue propuesto por Haeckel. Demostró la existencia de microorganismos anaerobios y demuestra que sólo puede producirse crecimiento microbio partir de microorganismos preexistentes. -1880-1881: Louis Pasteur desarrolla vacunas frente a varias enfermedades víricas. descubre la vacuna del cólera de las aves y el carbunco. Usó microorganismos atenuados que, tras ser inoculados, son reconocidos por el sistema inmune, pero no son lo suficientemente virulentos para atacar. -En una segunda etapa se usaron microorganismos muertos. Ej: Vacuna de la tos ferina. -John Tyndall. Desarrolla un método que permite la esterilización de líquidos que contienen esporas de bacilos. Fue el método de la tindalización

Acción de las bacterias sobre los carbohidratos

-Glucólisis- La glucólisis es el primer paso en la degradación de la glucosa para extraer energía para el metabolismo celular. La glucólisis se compone de una fase que requiere energía, seguida de una fase que la libera. La gluconeogénesis es el proceso de obtención de glucosa a partir de precursores no glucídicos (principalmente piruvato, aunque pueden ser otros como los aminoácidos o el propionato. Gluconeogénesis Cuando los niveles de glucosa son bajos y la reserva de glucógeno esta por agotarse se lleva a cabo esta vía que consiste en la síntesis de glucosa a partir de sustratos no glucocidicos. Esta vía permite que en condiciones de bajos niveles de glucosa los tejidos como cerebro, eritrocitos, cristalino, medula renal, córnea del ojo y testículos. Las funciones de la glucólisis son: La generación de moléculas de alta energía (ATP y NADH) como fuentes de energía celular en procesos de respiración aeróbica (presencia de oxígeno) y fermentación (ausencia de oxígeno). La generación de piruvato que pasará al ciclo de Krebs, como parte de la respiración aeróbica Los polisacáridos, trisacáridos, disacáridos se desglosan en sus componentes monosacáridos en la reacción de hidrólisis. Ósea que sustancias complejas se reducen a menos complejas, que puedan penetrar en el interior de la célula (Ej. Glucosa). Estos azucares sencillos después de penetrar en la célula experimentan la acción de las enzimas intracelulares, siendo estas reacciones las fuentes principales de energía. En el metabolismo glucocidico : En la gluconeogesis es un proceso anabólico que da lugar a la síntesis de nueva glucosa a partir de precursores no glucocidico ( Lactato, Piruvato, Glicerol, y algunos aminoácidos. Así tenemos : Utilización de los hidratos de carbono. Hidrólisis de la gelatina Producción de acido sulfhídrico. Producción de Indol. Hidrólisis de la urea. Presencia de enzima coagulasa. Elaboración de enzimas hemolíticas.

Nutrición Bacteriana

-La función del agua es incorporar sustancias nutritivas a las bacterias. -Mantener el equilibrio acuoso de las células. -Eliminación de sustancias de deshechos. Las bacterias tienen metabolismo propio y requieren de nutrientes para sintetizar sus componentes. Su principal fuente de energía es la luz solar, la materia orgánica e inorgánica. Generan energía metabólica a través de los tres principales tipos de mecanismos: Fermentación, respiración y fotosíntesis

TINCIONES

-La tinción de Gram es uno de los métodos de tinción más importantes en el laboratorio bacteriológico . Es muy utilil en la práctica en el trabajo microscópico de rutina del Laboratorio d las referencias a la morfología celular bacteriana (cocos, bacilos positivos, negativos, ) se basan justamente en la tinción de gram. -Esta tinción fue denominada así por el bacteriólogo danés Christian Gram, quien la desarrolló en 1844. Sobre la base de su reacción a la tinción de Gram, las bacterias pueden dividirse en dos grupos, gram positivas y gram negativas (en este caso, los términos positivo y negativo no tiene nada que ver con carga eléctrico, sino simplemente designan dos grupos morfológicos distintos de bacterias). -Las bacterias gram-positivas y gram-negativas tiñen de forma distinta debido a las diferencias constitutivas en la estructura de su pared celular. -La pared de la célula bacteriana sirve para dar tamaño y forma al organismo así como para prevenir la lisis osmótica. El material de la pared celular bacteriana que confiere rigidez es el peptidoglicano. La pared de la célula gram-positiva es gruesa y consiste en varias capas interconectadas de peptidoglicano así como algo de ácido teicoico. -Generalmente, 80%-90% de la pared de la célula gram-positiva es peptidoglicano. -La pared de la célula gram-negativa, por otro lado, contiene una capa mucho más delgada, únicamente de peptidoglicano y está rodeada por una membrana exterior compuesta de fosfolípidos, lipopolisacáridos, y lipoproteínas. -Sólo 10% - 20% de la pared de la célula gram-negativa es peptidoglicano. -Las bacterias Gram positivas, debido a la estructura y composición bioquímica de su pared celular retienen el complejo cristal violeta-lugol y aun después del tratamiento con el decolorante conserva el colorante básico, por lo que se observan de color púrpura o violeta al microscopio. -Las bacterias Gram negativas pierden el colorante básico cuando son tratadas con el decolorante debido a que el alcohol disuelve el contenido lipídico de la pared celular (lo que aumenta la permeabilidad celular), dando como resultado la pérdida de complejo cristal violeta-lugol. Las bacterias decoloradas captan entonces el colorante de contraste, razón

Ramas de la Microbiología

-M. General: Estudia las caracteres generales de los microorganismos y sus naturaleza. -M. Medica: Estudia Microorganismos patógenos al hombre y animales y la cura para las enfermedades que producen. Puede ser Humana y Veterinaria. -La Inmunología: Averigua las causas de las enfermedades desde el punto de vista inmunológico -M. Ecológica: Estudia el nicho que le corresponde a los microorganismo en el medio. -M. Sistemática: Comprende la clasificación, nomenclatura y le confiere el orden y la organización . -Microbiología industrial: estudia la explotación de los microbios para uso en procesos industriales. Ejemplo la fermentación industrial y el tratamiento de aguas residuales. Ej. Función de la levadura en alcoholes y gases, acción de las bacterias en la fabricación del vinagre y antibióticos. Muy cercana a la industria de la biotecnología. -M. agrícola: Estudia el microorganismo relacionados con la Agricultura. Esta puede ser. a) Telúrica: Estudia los microbios del suelo, incluye la fertilidad de estos. b) M. de las plantas o fitopatología: Microorganismos que causa enfermedades en las plantas. -M. de los alimentos: Control y métodos para la preparación de alimentos con finalidad de prevenir alteraciones de origen microbiano. -M. de la leche o láctea: Estudia los microorganismos presentes en la leche o productos lácteos perjudiciales o no. -Microbiología espacial: Estudio de los microorganismos presentes en el espacio extraterrestre, en las estaciones espaciales, en las naves espaciales. -M. Sanitaria: Estudia los microorganismos presente en el ambiente (agua, alimentos, detritos). -M. Acuática. Es la microbiología. Del agua y drenajes domésticos.

De acuerdo al rango de temperatura los microorganismos pueden ser:

-Microorganismos Mesófilos : tienen intervalo de crecimiento entre 15oC y 45ºC y su temperatura optima de crecimiento es de 25oC y 40oC. La mayor parte de estos microorganismo se encuentra entre los parásitos de animales y y del hombre, (sangre caliente). -Termófilos: Son aquellos con una temperatura optima de crecimiento por encima de 45ºC y una máxima superior a los 65ºC. Son bacterias del suelo, de agua y tuberías calientes, manantiales termales, manantiales de azufre. -Microorganismos psicrofilos: crecen a 0oC. Su temperatura óptima es alrededor de 15oC y máxima de 20oC. Habitan en regiones polares, en las profundidades oceánicas que en su mayoría tienen temperatura de 5oC o inferior a estas. -Algunos microorganismos pueden crecer a 0oC pero resisten hasta 40oC a estos se le llama psicrotolerantes o psicrofilos facultativos. Estos pueden aislarse del suelo de agua de clima templado y son los principales responsables de la putrefacción de alimento refrigerados incluye bacterias, algas, hongos, protozoos.

Fases en la historia de la Microbiología

-Periodo especulativo (desde la antigüedad hasta primeros microscopios) -Primeros microscopistas (1675 -mediados del s. XIX) -Tercer periodo, de cultivo de microorganismos, que llega hasta finales del siglo XIX, donde las figuras de Pasteur y Koch encabezan el logro de cristalizar la Microbiología como ciencia experimental bien asentada -Cuarto periodo (desde principios del siglo XX hasta nuestros días), en el que los microorganismos se estudian en toda su complejidad fisiológica, bioquímica, genética, ecológica, etc., y que supone un extraordinario crecimiento de la Microbiología, el surgimiento de disciplinas microbiológicas especializadas (Virología, Inmunología, etc), y la estrecha imbricación de las ciencias microbiológicas en el marco general de las Ciencias Biológicas.

Postulados de Koch continuación

-Pone de manifiesto el papel de los microorganismo en el siclo de la urea. Fue considerado fundador de la ecología microbiana moderna. -Fue en este siglo (XX) cuando empieza a desarrollarse verdaderamente el estudio de los virus . Se demostró que las enfermedades víricas conocidas se debían a agentes minúsculos, y no a toxinas. En 1935 el bioquímico estadounidense wendell Stnaley, logro aislar y cristalizar el virus del mosaico del tabaco. 1938 se observaron por primera vez los virus gracias a la invención del microscopio electrónico 1960- 1970 se descubrieron numerosos virus y se determinaron sus características físicas y químicas. -Un paso trascendental en la evolución de la microbiología fue el desarrollo de cultivos puros. En la naturaleza los microorganismos viven formando comunidades más o menos complejas en las que unos individuos interaccionan con otros estableciendo multitud de relaciones. En esta situación tan compleja, el estudio de la biología y ecología microbiana es, en un primer momento, imposible. El aislamiento de individuos y la obtención de cultivos experimentales formados por microorganismos de un solo tipo (cultivo puro o axénico) abrió la posibilidad de analizar el metabolismo y genética bacteriana.

Como inicio el descubrimiento de los microorganismos Continuación

-R. Koch estableció la naturaleza específica de las enfermedades infecciosas. Estableció postulados entre la causa y efecto del microbio y la enfermedad, los cuales conservan su validez. actualmente. -Descubrió el bacilo del Ántrax (carbunco bacteriano), el bacilo de la tuberculosos (Bacilo de Koch en 1882). Con esta logra la teoría microbiana de la enfermedad y surge la bacteriología humana. Luego obtiene la tuberculina y descubre el germen productor del cólera humano. -Robert Koch, hizo muchos aportes a la microbiología y represento el estimulo para que Pasteur estudiara las causas de las enfermedades. El aporte mas importante de R. Koch, fue el descubrimiento del bacilo de la tuberculosis (Bacilo de Koch) -Luis Pasteur: Resolvió los tres problemas planteados relacionados con los microbios: origen, acción fermentativa, y papel infeccioso. Estudio las causas de las enfermedades en el hombre y los animales, confirmo los trabajos de R. Koch sobre ántrax. -Luis Pasteur (Década del 50) probó que la levadura produce fermentaciones alcohólicas mientras que las fermentaciones lácticas y acéticas son de origen microbiano. En década de los 60 prueba la falsedad de la generación espontanea, etc. Comprobo el hecho de que los microorganismos solo pueden surgir de otros microorganismos en un proceso llamado biogenesis. Demostro la existencia en el aire de microorganismos iguales a los encontrados en material putrefacto. pues propuso el proceso térmico de destrucción bacteriana conocido como pasteurización. Descubrió el mal rojo del cerdo, rabia.

PROPIEDADES DE LAS ENZIMAS

-Soluble en agua. -Se desnaturalizan con el calor. -Se precipitan con el etanol sulfato de amónico. -No dializan a través de la membrana semipermeable. Las dos características mas sobresalientes de la enzimas son 1 - Su alto poder catalítico. 2- Su alto grado de especificidad por los sustratos. Un enzima solo puede reaccionar con un determinado sustrato o si acaso con un grupo de sustratos relacionadas entre si.

Teorías del germen de la enfermedad.

-Teoría miasmática de la enfermedad según esta las distintas enfermedades tenían sus orígenes en cambios de la temperatura y la humedad del cuerpo, durante las diversas estaciones del año, no se creía que eran transmitidas por agentes infecciosos.(Hipocrates) -Teoria teurgica de la enfermedad afirmaba que las enfermedades sucedían debido a un castigo por los pecados del individuo , por causa de las ofensas de los humanos a los dioses. -Teoria contagiumo fomites atribuia la enfermedad a un contagio por objetos inanimados utilizados por personas enfermas. -Teoria contagium vivo La enfermedad se produce por contagio directo de una persona enferma a otra sana. -Pasteur, Luego de varias teorías sobre el origen de las enfermedades, surgió la teoría de la generación espontánea (abiogénesis) que planteaba que los animálculos (microbios) se originaban espontáneamente de plantas y animales en descomposición (carnes en putrefacción). Esta teoría se le atribuye a Aristóteles. La misma fue descantada por la investigación realizadas por Pasteur que comprobó el papel de las levaduras como fermentadores.

TIPOS DE TINCIONES

-Tincion de gram: Clasifica las bacterias en gram positivas y gram negativas. -Ziehl-Neelsen . Para bacilos alcohol acido resistentes.ej. Bacilo de la tuberculosis. -Coloracion de Giemsa. Algunas espiroquetas y bacterias, entre otras tinciones

OTRAS TINCIONES IMPORTANTES

-ZIEHL-NEELSEN O BAAR (acido resistente). Usada para mycobacterias principalmente. -Las paredes celulares de ciertos parásitos y bacterias contienen ácidos grasos (ácidos micólicos) de cadena larga (50 a 90 átomos de carbono) que les confieren la propiedad de resistir la decoloracíón con alcohol-ácido, después de la tinción con colorantes básicos. -Por esto se denominan ácido-alcohol resistentes. Las micobacterias como M. tuberculosis y M. marinum y los parásitos coccídeos comoCryptosporidium se caracterizan por sus propiedades de ácido-alcohol resistencia. -La coloración clásica de Ziehl-Neelsen requiere calentamiento para que el colorante atraviese la pared bacteriana que contiene ceras -Tincion de giemsa: para algunas bacterias cuya tincion es debil con gram. Ej. Espiroquetas, micoplasma. Entre otras tinciones.

Las enzimas Bacterianas pueden ser:

1- Enzimas constitutivas: Siempre son producidas por células , independientemente de la constitución del medio que se desarrolla. 2- Enzimas adaptativas: Son producidas por las células solamente en respuesta a un sustrato en particular , solamente se producen cuando se necesitan. Este proceso se llama inducción y el sustrato responsables de inducir se llama inductor. La actividad Enzimática puede ser afectada por : PH, Temperatura,, concentración de la enzimática,, Concentración del sustrato. La enzima y el sustrato se combinan y forman el Complejo enzima - sustrato

Métodos utilizados en microbiología continuación

2- Medios de cultivo: Método fundamental para el estudio de las bacterias en medios líquidos y sólidos. 3- Esterilización: Método utilizado para eliminar, matar, gérmenes o microorganismo (Formas vegetativas resistentes, espora, etc.). 4- Método de tinción: El método más utilizado es la tinción de gram.

La microbiología en la actualidad

Actualmente, el conocimiento microbiológico se ha especializado tanto que lo encontramos divididos: la microbiología médica estudia los microorganismos patógenos y la posible cura para las enfermedades que producen, la inmunología averigua las causas de la aparición de las enfermedades desde una perspectiva inmunológica, la microbiología ecológica estudia el nicho que le corresponde a los microorganismos en el medio, la microbiología agricultural las relaciones existentes entre plantas y microorganismos, y la biotecnología los posibles beneficios que puede llevar para el hombre la explotación de microbios.

El PH (Concentración de Hidrogeniones)

El PH del medio afecta el crecimiento microbiano por lo que cada microorganismo tiene un rango de PH que hace posible su crecimiento. El PH es el grado de acidez o alcalinidad de una sustancia. Su importancia en los medios puede frenar o eliminar el desarrollo de los gérmenes de acuerdo a las características. El rango para la mayoría de las bacterias está entre 4 y 9 ligeramente alcalino el PH optimo es 7. -Para los hongos el PH esta entre 4.5 y 6 (acido) algunos crecen en un PH inferior a 2 o superior a 11. -Los microorganismos que crecen en pH bajo se les llama acidofilos. Ej. Helicobacter Pilory. -Acidofilos obligados : son incapaces de vivir en un pH neutro. -Alcalofilos: viven en medio con pH alto, el optimo crecimiento es de 10 y 11 (Viven en suelos y lagos carbonatados). Ej. Genero Bacillus-

Tipos de microbiología

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. -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 geomicrobiología, la diversidad microbiana . -Microbiología evolutiva: estudio de la evolución de los microbios. Incluye la sistemática y la taxonomía bacterianas.

CICLO DEL NITROGENO

El ciclo del nitrógenos es cada uno de los procesos biologicos y abióticos en que se basa el suministro de este elemento en los seres vivos. Fijación del nitrógeno Fijación abiótica: La fijación natural puede ocurrir por procesos químicos espontáneos como la oxidación, que forma óxidos de nitrógeno a partir del nitrógeno atmosférico. Fijación biologica del nitrogeno: Es un fenomeno fundamental que depende de la habilidad de algunos organismos llamados diazofrotos en relación habilidad para tomar N2 , y reducir a nitrógeno orgánico. La fijacion biologica la realizan tres grupos de microorganismos diazotrofos. Bacterias gramnegativas de vida libre en el suelo, del genero Azzobacter, Klebsiella , o el fotosintetizador Rhospirillum, una bacteria purpura. Bacterias simbióticas de algunas plantas , como la especie Rhizobium que guarda una relación muy especifica, con el hospedador de manera qua cada especie alberga la suya, aunque hay excepciones. Cianobacterias de vida libre o simbioticas . Son muy abundantes en el planton marino como son Anabaena .

Tema 4 Nutrición y Metabolismo Bacteriano Metabolismo bacteriano, Composición química, Nutrición y Curva de crecimiento

El metabolismo comprende todas actividades químicas organizadas de una célula, esto abarca aspectos generales, producción de energía y utilización de energía con la participación de las enzimas. La energía se utiliza para construir las partes de una célula, pared de las membranas, para síntesis de las enzimas, ácidos nucleídos, polisacárido y otros componentes así como para la estabilidad, el desarrollo y la multiplicación de las especies.

Objetivo de la microbiología

El objetivo de la microbiología se refiere al estudio de los microbios, las condiciones que rigen sus vidas, su desarrollo y las alteraciones que estos provocan en el organismo, tanto humano como animal y vegetal. La microbiología aporta conocimientos en la etiología de todas las enfermedades infecciosas sean o no contagiosas, también permite el uso de medicina preventiva, la cual constituye el principal objetivo de la medicina veterinaria " Proteger la salud animal y la salud publica"

Tamaño

El tamaño de las bacterias se puede medir acoplando un micrómetro acular al microscopio óptico y con el microscopio electrónico. Las bacterias presentan una gran variedad de tamaños. Las mas pequeñas, los Mollicutes (micoplasmas) tienen un diámetro de 0.3 µm, similar al de los virus mas grandes (Poxvirus). 1 micra (µm) Una milésima de milímetro: 1 µm = 0,001 mm = 1 × 10-3 mm Una millonésima de metro: 1 µm = 0,000 001 m = 1 × 10-6 m Mil nanómetros: 1 µm = 1000 nm La Escherichia coli, un bacilo de tamaño medio mide de 1.1 a 1.5 µm de ancho y de 2.0 a 6.0 µm de largo. De acuerdo a esto podemos decir que, bacterias grandes (Spirochaetas, Bacillus y Clostridium), medianas (Escherichia, Proteus, Salmonella y Pseudomonas), pequeñas (Brucella, Pasteurella y Haemophyllus) y muy pequeñas (Rickettsia, Chlamydia y Mycoplasma).

Lipopolisacárido (LPS)

En la zona mas externa de esta membrana se localiza el Lipopolisacárido (LPS) formado por fosfolípidos y proteínas de membrana externa. El LPS esta constituido por tres partes bioquímicamente diferentes: una cadena de azucares, el polisacárido llamado antígeno somático "O" el cual se utiliza para tipificar cepas bacterianas, una porción lipídica, el lípido "A", que esta anclado a los lípidos de la membrana y el polisacárido central.

Pared de las bacterias Gram Positivas

En las Bacterias Gram+ casi el 90% de la pared esta formado por varias capas de peptidoglicano formando una gruesa capa y en pequeñas cantidades ácidos teicocicos y lipoteicoicos.

Fimbrias

Son estructuras semejantes a los flagelos. Son filamentos finos de proteínas, son más cortos, delgados y fuertes que los flagelos, pero mucho mas numerosos, de naturaleza proteica. Ayudan a la adherencia de las bacterias a superficies solidas y otras células y son esenciales en la virulencia de bacterias patógenas. Solo pueden verse al M. Electrónico.

Los seres vivos se dividen actualmente en tres dominios: Bacteria (bacterias), Archaea (arqueas) y Eukarya (eucariontes).

En los dominios Archaea y Bacteria se incluyen los organismos procariotas, es decir aquellos cuyas células no tienen un núcleo celular diferenciado, mientras que en el dominio Eukarya se incluyen las formas de vida más conocidas y complejas (protistas, animales, hongos y plantas). Las bacterias son células procariotas, por lo que a diferencia de las células eucariotas de animales, plantas, hongos, etc., no tienen el núcleo definido ni presentan, en general, orgánulos membranosos internos. Generalmente poseen una pared celular y ésta se compone de peptidoglicano. Muchas bacterias disponen de flagelos o de otros sistemas de desplazamiento. Las bacterias son los organismos más abundantes del planeta. Son ubicuas, se encuentran en todos los hábitats terrestres y acuáticos El término bacteria incluía tradicionalmente a todos los procariotas, actualmente la taxonomía y la nomenclatura científica los divide en dos grupos o dominios. Estos dominios evolutivos se denominan Bacteria y Archaea (arqueas). La división se justifica en las grandes diferencias que presentan ambos grupos a nivel bioquímico y genético.

ENDOTOXINAS

Endotoxinas.- La endotoxina o lipopolisacárido (LPS) corresponde a la membrana externa de las bacterias gramnegativas. La porción lipídica (lípido A) esta embebido en la membrana externa con el core, las porciones del antígeno "O" se extienden hacia afuera de la superficie de la bacteria. El lípido A es la porción tóxica de la molécula, ejerce su efecto solamente cuando la bacteria se lisa. La lisis ocurre como resultado del efecto del complejo de ataque a membrana o por el complemento, ingestión y destrucción por fagocitos o la muerte por ciertos tipos de antibióticos Son lipopolisacaridos (LPS) asociados a la membrana externa de las bacterias gran negativas. Son consecuencia de la ruptura orgánica de la celula .Estas se liberan cuando se desintegran y son retenidas dentro de la célula. La endotoxina de la bacteria gran - que se localizan en la pared celular, son sustancias complejas formadas por fosfolipidos, carbohidratos y proteínas. Las endotoxinas relativamente termoestable no forman toxoides y son menos toxicas. Son inmunogenos débiles. Su toxicidad es moderada en animales y mortal en muchos microorganismos. Los componentes polisacáridos contienen el antígeno somático O que contiene especificidad serológica a las bacterias gran -. Las endotoxinas son altamente pirógeno (producen fiebre en el huésped). Algunos reviven la fagocitosis (ingestión de microorganismos por leucocitos o células blancas de la sangre) pero otra la estimula el bioquimismo. Algunas cepas de Staphylococos aureus producen enterotoxinas durante su reproducción, en carnes, productos lácteos (Envenenamiento alimentario Estafilocócicos). También pueden producir hemorragias internas, abortos etc. La Toxicidad de las endotoxinas reside en la porción lipida y su determinante antigénico especifico, son los componentes Glucocídicos que forman las cadenas de los lipopolisacaridos.

Clasificacion de las enzimas

Enzimas hidrolíticas.- Degrada componentes de la matriz extracelular y de ésta forma lesiona la estructura de los tejidos del hospedero. Enzima DNasa la cual reduce la viscosidad de los residuos de células muertas del hospedero (pus) y por lo tanto, ayuda a la propagación de la bacteria a una área más extensa de daño en el hospedero. Las enzimas hidrolíticas también proveen a la bacteria de fuentes de carbono y energía rompiendo los polímeros del hospedero en azúcares y aminoácidos de bajo peso molecular. A pesar del hecho de que las enzimas hidrolíticas producidas por bacterias causan daño a los tejidos, dichas enzimas no son clasificadas como toxinas porque generalmente no matan a las células del hospedero o no causan un daño metabólico identificable como el producido por la toxina colérica. Colagenasa, enzima que desintegra el colágeno, encontrada en músculo, hueso y cartílago, favoreciendo la diseminación. Coagulasa, enzima capaz de coagular el plasma, lo que facilita el depósito de fibrina, impidiendo una fagocitosis adecuada. Leucocidinas, sustancias producidas por algunas bacterias, son capaces de lisar a leucocitos polimorfonucleares Hemolisinas, producidas por diversas bacterias, que lisan los eritrocitos. Se les relaciona con la virulencia debido a que las cepas hemolíticas de un patógeno en general son más virulentas que las que no lo son. Lecitinasa, también conocida con el nombre de alfa-toxina, destruye varios tipos de células, en particular eritrocitos. Fibrinolisina, disuelve la fibrina humana pero no la de otras especies animales. Como ejemplo se puede citar la estreptocinasa producida por los grupos A, B, y C del Streptococcus ß-hemolítico. Acumulación de niacina.- Todas las Micobacterias producen esta enzima llamada niacina, sin embargo solamente la Mycobacterium tuberculosis y la Mycobacterium similae carecen de las enzimas necesarias para convertir la niacina a ribonucleótido de niacina. Enzima Catalasa.- La mayoría de las Micobacterias producen esta enzima pero la mayoría de las cepas de Mycobacterium tuberculosis y otros miembros del complejo M. tuberculosis no producen "catalasa termoestable". Enzima Arilsulfata.- La arilsulfatasa es un enzima que degrada unos lípidos part

Movimiento browniano

Es el movimiento aleatorio que se observa en algunas partículas microscópicas que se hallan en un medio fluido (por ejemplo, polen en una gota de agua). Recibe su nombre en honor al escocés Robert Brown, biólogo y botánico que descubrió este fenómeno en 1827 y observó que pequeñas partículas de polen se desplazaban en movimientos aleatorios sin razón aparente.

Fermentación

Es la obtención de energía en ausencia de O2, ósea que el proceso es anaeróbico. En la respiración se utiliza oxigeno molecular como aceptor primario de hidrogeno (aerobios). En la fermentación la oxidación tiene lugar en ausencia de oxigeno molecular (anaerobios) en esta el aceptor de hidrogeno es una sustancias orgánica o una sustancia inorgánica, Pasteur llamo a esto "la vida sin aire". En este proceso se rompen moléculas de monosacáridos características de ciertas bacterias levaduras y hongos para producir energía mediante reacciones de oxidación reducción catalizada por enzimas. Ocurre en el citosol de la célula en el cual se oxida parcialmente la glucosa para obtener energía y donde el producto de deshecho es el acido láctico. Desde el punto de vista energético, las fermentaciones son muy poco rentables si se comparan con la respiración aerobia, ya que a partir de una molécula de glucosa solo se obtienen dos moléculas de ATP, mientras que en la respiración aerobica se producen de 36 a 38. Esto se debe a la oxidación del NADH que, en lugar de penetrar en la cadena respiratoria, cede sus electrones a compuestos orgánicos con poco poder oxidante La fermentación es un proceso que degrada moléculas para transformarlas en otras moléculas más simples. En la elaboración del pan las levaduras transforman el almidón (un azúcar complejo) en glucosa. Lo hacen mediante la enzima amilasa (otras enzimas: glucosidasas y amiloglucosidasas). Mediante la fermentación microbiológica se han logrado la elaboración de alcoholes, alimentos, vitaminas, productos químicos, farmacéuticos, enzimas, etc. Los mismos pueden ser generados por: Fermentación láctica (queso, yogur) Fermentación acética (vino, cerveza, vinagre, etc.)

Flagelos

Son apéndices filamentosos, largos y delgados, compuestos de proteínas que sobresalen a través de la pared celular. Sirven para el movimiento y tiene una longitud mayor que la de toda la célula. Son comunes en bacilos, raros en cocos y tienen 3 partes: Filamento, ganchos o garfios y cuerpo basal el cual se adentra en la membrana plasmática y da al flagelo el movimiento rotatorio que impulsa a la bacteria. El filamento del flagelo esta formado por una proteína llamada flagelina. Las bacterias pueden tener uno o varios flagelos, otras no lo tienen.

Citoplasma

Es la sustancia englobada por la membrana citoplasmática. Contienen una solución acuosa de sales, hidratos de carbono, vitaminas, enzimas, aminoácidos, y otras sustancias solubles. Además es esta se encuentran las demás estructuras celulares como son: -Mesosoma: Repliegue de la membrana celular, tiene gran importancia en la división celular y la reparación de la célula. -El núcleo: lleva el material genético de la bacteria, formado por un único filamento de acido desoxirribonucleico (ADN) agrupado y mide cerca de 1 mm de longitud (1000 veces el tamaño de la bacteria) -Los Ribosomas: elementos granulosos compuestos por acido ribonucleico (ARN) desempeñan un papel principal en la síntesis proteica. -Plásmido: formado por ADN, de forma circular.

La membrana citoplasmática

Es una delgada estructura que rodea completamente a la célula. Es simular a la de plantas y animales. Tiene una bicapa formada por fosfolípidos y proteínas. Tiene varias funciones: Retener el citoplasma y separarlo del medio ambiente, actúa como una membrana semipermeable selectiva que regula el paso de nutrientes y la salida de productos de desecho. Es el lugar donde se realizan diversos procesos metabólicos como la respiración, fotosíntesis, síntesis de lípidos, y de constituyentes de pared celular, replicación de ADN, y punto de anclaje para los flagelos.

Pared Celular

Es una estructura que rodea la célula como si fuera una bolsa cubriendo toda la membrana citoplasmática; es una pared rígida permeable, que da al microorganismo forma y rigidez, y lo protege de acciones físicas, y químicas nocivas para este. La pared celular es permeable y la membrana citoplasmática es selectivamente permeable o semipermeable, determina que moléculas serán excretadas de la célula y que concentración de los diferentes sólidos conservará. Dicha pared posee un componente que es el que le da rigidez y firmeza constituyendo una especie de esqueleto, llamado PEPTIDOGLICANO (o también glucopéptido, mureina, mucopéptido o mucocomplejo de Park) está formado por cadenas de polisacáridos enlazados por péptidos que contienen aminoácidos: la N-acetil-glucosamina (NAG) y el acido N-acetil-murámico (NAM). La Pared celular bacteriana es distinta a la pared celular de plantas y hongos compuestas por celulosa y quitina respectivamente y distintas a las paredes de las Archeas que no tienen peptidoglicano.

Espacio Periplásmico

Este espacio se ubica entre la membrana interna y la membrana externa presente solo en las bacterias Gram(-). Contiene proteínas de unión para los sustratos específicos, enzimas proteolíticas y quimiorreceptores. Es una solución densa. Con alta concentración de macromoléculas, y participa en el proceso de regulación osmótica con respecto al medio externo.

Nitrificación y desnitrificación

Este proceso se refiere a la eliminación del nitrógeno . El nitrógeno está presente en el agua, en el suelo, en forma de amoniaco o de nitrógeno orgánico (urea, aminoácido) ambas formas son solubles, pero presentan bajas o nulas concentraciones de nitritos o nitratos. Nitrificación y Nitratación. Amoniaco → nitrito (NO2) →Nitrato (NO3. Es un proceso anaeróbico realizado por bacterias que prefieren utilizar el o2, si esta disponible Nitrificación : Proceso a través del cual las bacterias nitrificantes transforman el amonio en nitrato . Se necesitan dos pasos: 1-Nitritacion: Partiendos del amonio se obtiene nitrito,(NO2), la realizan bacterias como generos Nitrosomas sp. Nitrosococcus oxidan el amonio en un producto intermedio el nitrito. 2- Nitratacion: Partiendo del nitrito se produce nitrato (NO3). Lo realizan bacteria del genero Nitrobacter sp. Transforman el nitrito en nitrato. Desnitrificacion : Transformación biológica del nitrato en gas nitrógeno molecular o diatomico(N2), oxido nítrico, oxido nitroso. La sustancia mas abundante de la composicion del aire- La desnitrificación biológica es una reacción de respiración anaeróbica , en la que se elimina el nitrato (NO3), conviniéndolo en los compuestos anteriores. NO3 → NO2 En la primera etapa nitrificación el nitrógeno apenas cambia de forma y no se ha eliminado en la segunda etapa desnitrificacion el nitrato se convierte en un producto gaseoso eliminado. El proceso de nitrificación: oxidación biológica del nitrógeno en su forma amoniacal a nitrito (nitratación) y luego el nitrito se convierte en nitrato en presentación del oxigeno (bacteria del genero nitrobacter). Entre las bacterias desnitrificantes estan los generos pseudomonas , Bacillus, Spirillum ect.- pero las mas abundantes en agua son pseudomonas aeruginosa, P. fluorescens, p. desnitrificans y alcaligenes sp El proceso de desnitrificacion sigue unos pasos : Nitrato-nitrito-oxido nitrico-oxido nitroso-nitrogeno molecular. La desnitrificacion es fundamental para que el nitrogeno vuelva a la atmosfera. Sin esta la fijacion de nitrogeno , abiotica o biotica terminaria por provocar la eliminacion del N2 atmosferico

CLASIFICACION DE LOS MICROORGANISMOS

Existen 2 categorías para los microorganismos en término de organización celular. -Eucariotas y procariotas: Antes se utilizaba el término eucariotas o protistas superiores (protistas, animales, hongos y plantas). -Procariotas : Bacterias, arqueo bacterias. El reino protistas fue propuesto por Hacker en el siglo XIX, donde incluye microorganismos unicelulares con características intermedias entre animales y plantas. El mismo fue dividido en dos grupos protistas superiores o eucariotas y protista s inferiores o Eucariotas

EL DEBATE SOBRE LA GENERACIÓN ESPONTÁNEA.

La autoridad intelectual de Aristóteles por un lado, y la autoridad moral representada por la Biblia, por otro, junto con las opiniones de escritores clásicos como Galeno, Plinio y Lucrecio, dieron carta de naturaleza a la idea de que algunos seres vivos podían originarse a partir de materia inanimada, o bien a partir del aire o de materiales en putrefacción. Esta doctrina de la "generación espontanea" o abiogénesis, fue puesta en entredicho por los experimentos de Franchesco Redi (1621-1697), quien había acuñado la expresión "Omne vivum ex ovo" (1668). Demostró que si un trozo de carne era cubierto con gasa de forma que las moscas no podían depositar allí sus huevos, no aparecían "gusanos", que él correctamente identificó como fases larvarias de insectos. -Un siglo después de Anthony Leeuwenhoek, se perfeccionaron los usos del microscopio compuesto y se empezaron a distinguir los distintos grupos de microbios. Se separan las bacterias de los protozoos y se descubrió la presencia de microorganismos en grandes cantidades en el polvo del aire y confirmo que si se evitaba la entrada de estos en frascos con infusión estos permanecerían estériles.

EXOTOXINAS

Exotoxina: Las exotoxinas son proteínas de alto peso molecular, elaborada por ciertas bacterias y que se excretan al medio donde se desarrolla la bacteria. Las exotoxinas que dañan una gran variedad de tipos celulares se llaman citotoxinas, mientras las exotoxinas que dañan un tipo específico de células se designan de acuerdo al tipo de célula u órgano afectado por ejemplo neurotoxina, leucotoxina, hepatotoxina y cardiotoxina. Son proteínas producidas por células gram + , principalmente . Estas toxinas son difusibles y excretadas por la célula productiva al medio que la rodea al sistema circulatorio y tejido del huésped. También se les llama de acuerdo a la especie o a la enfermedad a la que esta asociada ej. La toxina colérica producida por Vibrio cólera, causa el cólera. La toxina Shiga producida por Shigella sp, causa la disentería bacteriana. La toxina tetánica producida por Clostridum tetanic , causante de tétano. El medio puede ser una lata de vegetales conteniendo Clostridiun botulinum, o Clostridium tetanic, que crece en tejidos muertos de una herida. Como son proteínas pierden su toxicidad cuando se les calienta o cuando pierden su acides. Los toxoides tienen la propiedad de estimular la producción de autotoxinas, las cuales neutralizan las toxinas en el cuerpo del huésped. Lo que es muy importante para protección del huésped susceptible a estas enfermedades. Las exotoxinas son originadas por el metabolismo celular . Son proteinas excretadas de microorganismos que se han lizado o están intactos .

Los factores que influyen en el crecimiento bacteriano son

Físicos, Químicos y Biológicos. -Factores Físicos: Humedad, temperatura, oxigeno dióxido de carbono, concentración de hidrogeniones y la acción de la luz. -Humedad: El protoplasma celular posee un alto porcentaje agua. La desecación ocasiona deshidratación al citoplasma y desnaturalización de las proteínas de las bacterias. Existen bacterias sensibles a la desecación. Ej.: El Staphylococcus, Streptococcus y otros. -Otras bacterias soportan la desecación. Ej.: Mycobacterium tuberculosis resiste hasta 90 días, y el es esputo desecado de la tuberculosis pueden contagiar hasta por 10 meses. Los medios líquidos ricos en humedad y los sólidos con menos humedad, influyen en la morfología de algunos gérmenes. Ej.: El Streptococcus en medio líquido forman largas cadenas a diferencia de los medios sólidos. Algunas bacterias en medio solido tienen forma bacilar y en medio líquido cocoide o coco bacilar.

Métodos químicos

Generalmente son agentes líquidos que actúan bloqueando una función celular del microorganismo produciéndole la muerte (actúan en pared celular o membrana, grupo enzimático o proteínas). Algunos agentes actúan también como esterilizantes. Pueden ser compuestos orgánicos o inorgánicos Orgánicos -Halógenos: Acción bactericida con efecto oxidante( cloro, yodo, y sus derivados, el flúor) El cloro se usa para desinfectar agua. El yodo se usa en forma de tintura de yodo. Peróxido de hidrogeno( Agua oxigenada). -ALDHEIDOS. Alto nivel. Son agentes alquilantes: actúan sobre enzimas celulares. Actividad microbicida, esporicida, viricida y funguicida. -GLUTARALDHEIDO: Acción desinfectante y esterilizante. Amplio espectro con rapidez de acción. Actúa contra Mycobacterium tuberculosis y en presencia de materia orgánica. -FORMALDEHÍDO: Acción Desinfectante. ¢Bactericida, tuberculicida, viricida. Acción moderada en esporas. -PEROXIDO DE HIDRÓGENO: Alto nivel. Agente oxidante: actúa por la producción de radicales libres de OH que ataca los lípidos de la membrana y ADN. Oxido de etileno, Glutaraldehido, cloruro de mercurio, causan lisis de microorganismos las esporas resisten más que la forma vegetativa. Los Micobacterium son de los vegetativos más resistentes: Formaldehido o formol se utiliza para esterilizar salas, laboratorios, cabinas muy contaminadas (es un gas). -ÁCIDO PERACÉTICOAgente oxidante. Desinfectante de amplio espectro (esporicida, viricida).Eficaz a bajas temperaturas, aún en contacto con materia orgánica. No afecta al aluminio, acero ni plástico. No sirve para desinfectar objetos de goma. No deja residuos. Es soluble en agua y alcohol. Gluconato de clorhexidina: Es un bactericida de amplio espectro que tiene la ventaja de no irritar y así no producir reacciones sistémicas. A menudo su actividad se ve poco interferida por la presencia de materia orgánica incluida la sangre, por lo que se puede utilizar en embarazadas, neonatos (cordón umbilical) y lactantes. Povidona yodada: Bactericida que se inactiva en contacto con materia orgánica, puede ser citotóxica y en uso sistemático, se ha descrito disfunción renal y tiroidea por su absorción sistémica de yodo.

Pared de las bacterias Gram negativas

La Pared de las bacterias Gram- es mas compleja en su composición y estructura. El peptidoglicano es solo una pequeña porción, alrededor de un 10%, y predominan las proteínas, los fosfolípidos y los lipopolisacáridos. Estas son las únicas bacterias que poseen una membrana por fuera del peptidoglicano.

METODO DE TINCION

La coloración es el proceso de teñir artificialmente los microorganismos con colorantes o reactivos para facilitar su estudio microscópico forma, agrupación y estructuras. Un colorante es un compuesto orgánico que consta de anillos bencénicos y grupos cromóforos. (Agrupacion de Atomos). En el laboratorio de microbiología se pueden usar los colorantes de varias formas como: A)Para teñir bacterias y hacerlas visibles al microscopio B) Para mostrar estructuras del organismo estudiado. C)Para la identificación de microorganismos en base a sus características de tinción, por ejemplo, si son o no alcohol-ácido resistentes, si son Gram positivas o Gram negativas. D)En los medios de cultivo para inhibir el desarrollo de algunas bacterias y así poder estudiar selectivamente a los microorganismos que si crecen. Las tinciones pueden ser : Simples : Utilizan un solo colorante Compuestas : Mas de un colorante -Simple: el colorante utilizado sirve solo para denotar la morfología celular. Diferencial: el colorante utilizado pone de manifiesto diferencias entre células bacterianas o entre partes de una misma célula, estas técnicas utilizan más de un colorante o bien ciertos reactivos complementarios para la tinción. (Compuesta). Los colorantes más usados son: azul de metileno, cristal violeta, safranina, estos son catiónicos y se combinan fuertemente con componentes celulares cargados negativamente, como los ácidos nucleicos y los polisacáridos ácidos.

Temperatura

La temperatura afecta considerablemente el desarrollo de cualquier organismo. Los microorganismos tienen una temperatura óptima para desarrollarse. La temperatura óptima es aquella en la que el microorganismo crece más rápidamente. La temperatura mínima es la más baja temperatura en la que un microorganismo puede crecer. La temperatura máxima es la mas alta que puede soportar un microorganismo.

IMPORTANCIA DE LA TINCION DE GRAM

La técnica de tinción tiene como finalidad crear un contraste entre la célula y el medio que la rodea, y una de las más importantes, tanto por su aplicación clínica para hacer una identificación preliminar de la bacteria causal de la infección .Es muy practica y económica. Es por eso que esta técnica se vuelve fundamental en el estudio de la microbiología, y el conocimiento de su correcta realización es prácticamente obligatorio para el conocimiento de las bacterias.

Estructura Bacteriana

Las Bacterias se dividen en dos grandes grupos dependiendo el color con que se tiñan por el método de Gram (tinción de Gram). Gram + , de color azul-violeta. Gram - , de color rojo o rosado. Esta respuesta de las bacterias a la tinción de Gram radica en la naturaleza de la pared celular que las recubre.

ARQUEAS

Las arqueobacterias: Tienen tamaño similar a las bacterias. Morfología bacilar o cocobacilar. Se destruyen con el oxigeno, y proliferan a altas temperaturas. Entre ellas tenemos: -Metanógenos: Son anaerobias y producen metano a partir de dióxido de carbono. -Los halófitos : Necesitan para su crecimiento un elevado contenido de sal. -La termoacidofilas: Necesitan altas temperaturas y elevadas acides. -Los Eucariotas (eukarya): Protistas, animales, hongos y plantas. -Protistas: Protozoos, algas, y mohos del cieno -Protozoos: Son protistas ecurioticos unicelulares no fotosintéticos requieren compuestos orgánicos para nutrirse. -Hongos: Son organismos no fotosintéticos tienen pared celular pero carecen de clorofila. Están formados por filamentos y masas de células que constituyen y forman el cuerpo del organismo y se conoce como micelio. -Mohos del cieno: Son organismo que se caracterizan por la presencia de una masa ameboidea multinucleada de citoplasma llamada plasmodio, como una etapa de su ciclo vital. -El plasmodio es análogo al micelio de un hongo verdadero. -Las algas: Poseen clorofilas y pared celular

DESARROLLO O CRECIMIENTO MICROBIANO

Las bacterias al igual que todos los organismo vivos precisan de ciertas sustancias para su crecimiento. El crecimiento es dado por la multiplicación de las bacterias en los medios de cultivos , algunos microorganismos son de crecimiento rápidos mediano y otros lentos, para los que precisan de nutrientes. Estos nutrientes le permitirán a los microorganismos cumplir 3 funciones : Fabricar su propia materia celular, mantener la actividad de sus enzimas , sistema de transporte y productores energía biológicamente utilizable. -Colonias: Cuando la bacteria crece sobre un medio de cultivo solido , no pueden moverse y al multiplicarse .geométricamente da lugar a sucesivas generaciones de bacterias que pueden ser vistas macroscópicamente. -Población : Desarrollo bacteriano en medio de cultivo liquido

Bacterias

Las bacterias juegan un papel fundamental en la naturaleza y en el hombre: la presencia de una flora bacteriana normal es indispensable, aunque gérmenes son patógenos. Análogamente tienen un papel importante en la industria y permiten desarrollar importantes progresos en la investigación, concretamente en fisiología celular y en genética. El examen microscópico de las bacterias nos permite identificarlas, ya que existen pocos tipos morfológicos, cocos (esféricos), bacilos (bastón), espirilos (espiras) y es necesario por lo tanto recurrir a técnicas que se detallarán más adelante. El estudio mediante la microscopia óptica y electrónica de las bacterias revela la estructura de éstas.

Morfología, Agrupamiento y Tamaño Bacteriano

Las bacterias presentan una amplia variedad de tamaños y formas, a menudo, una misma especie adopta distintos tipos morfológicos, lo que se conoce como pleomorfismo. Los tipos fundamentales son: -Cocos (del griego kókkos, grano): de forma esférica. Puede aparecer de forma individual, pero también se suelen agrupar de manera característica, lo que permite identificar a la bacteria. Cuando la división celular tiene lugar en un solo plano, los cocos tienden a presentarse en parejas , recibiendo el nombre de Diplococos. Si después de la división en un solo plano, las células permanecen unidas, formando cadenas de 3, 10, 12 células estamos frente a los géneros Streptococcus, Enterococcus y Lactococcus. En ocasiones si después de su división en dos o mas planos, originan formaciones irregulares con aspecto de racimos de uvas, tenemos el género Staphylococcus. Las divisiones en dos o tres planos pueden originar grupos simétricos de cocos, formando grupos de 4 células denominadas tétradas como en el género Micrococcus. Las Bacterias del género Sarcina, pueden generar grupos cúbicos de 8 células. -Bacilo (del latín baculus, varilla o bastón): en forma cilíndrica o de bastoncillo. Dentro de la forma bacilar existen variaciones no solo en la dimensiones, sino también en la forma de las células individuales. Algunos bacilos son largos y delgados como algunas especies del género Bacillus; otros cortos y gruesos como algunas células de Escherichia coli; pueden ser curvados en forma de coma o arriñonados como el género Vibrio. pueden aparecer solos por lo general aunque también, en pares de 2 y cadenas largas. Los Cocobacilos, son células intermedias entre coco y bacilo. -Formas helicoidales o espirales: Son bacilos largos retorcidos, formando espirales o tirabuzones. Se denominan espirilos cuando la espiral es rígida y espiroquetas cuando es flexible. Entre estos tenemos los géneros Leptospira y Treponemas. Algunas especies presentan incluso formas tetraédricas o cúbicas. Esta amplia variedad de formas es determinada en última instancia por la composición de la pared celular y el citoesqueleto, siendo de vital importancia, ya que puede influir en la capacidad de la bacteria para adquirir nutrientes, unirse a superfi

CLASIFICACION DE LAS ENZIMAS

Las enzimas pueden ser extracelular e intracelulares, según el sitio donde se encuentren. -Intracelulares: son enzimas que inicialmente se producen en la célula y son excretadas a través de la pared celular , funcionan en el medio celular (enzimas intracelulares o endoenzimas o endocelulares) actúan en el interior de la célula. O sea su acción catalítica esta limitada al interior de la celula Las enzimas intracelulares sintetizan material celular y efectúan reacciones catabólicas de las que se desprenden la energía que aprovecha la célula. -Enzimas extracelulares , ex celulares o ex enzimas. Se producen en una célula y actúan en otra célula. Estas tienen una acción catalítica fuera de la célula La función principal de los exoenzimas es realizar todos los cambios necesarios en los nutrientes del medio para permitir que entre a las células como nutrientes.

Como se nombran las enzimas.

Las enzimas son nombradas según las reacciones químicas capaces de iniciar. El nombre de la sustancia afectada y la terminología asa. También pueden nombrarse por el nombre de la acción producida y la terminación asa cuando se trata de una sola enzima. Ej.: Las Enzima catalasa que cataliza el peróxido de hidrogeno en oxigeno y agua. Cuando se desea nombrar un conjunto de enzimas que catalizan un conjunto de reacciones en base a un conjunto se usa la palabra sistema. Ej.: Sistema Citocromo Oxidasa Hialuronidasa, enzima inducible en presencia de su substrato específico, que hidroliza el ácido hialurónico (cemento intercelular). Esto facilita la diseminación de los microorganismos en el hospedero y se le llama también "factor de diseminación. Hidrolasa y anhidrasa se añade al sustrato agua. Estereasa y lipasa: Hidroliza esteres y grasas. Proteasa: Hidroliza proteínas. Oxidasa y reductasa: Oxidan y reducen respectivamente. Carbohidrasa: Hidrolizan carbohidratos. Hemolisina: Destruyen glóbulos rojos.

EN TÉRMINOS DE ORGANIZACION CELULAR EXISTEN TRES DOMINIOS continuación

Los Eucariotas y procariotas son organismos vivos porque tienen todas las enzimas requeridas para su multiplicación y poseen el equipo biológico necesario para la producción de energía metabólica . Se distinguen de los virus porque estos dependen de la célula huésped para efectuar estas funciones por esto se colocan a parte.

Postulados de Koch

Los Postulados de Koch fueron formulados por Robert Koch, a partir de sus experimentos con el Mycobacterium tuberculosis. Fueron aplicados para establecer la etiología de la tuberculosis, pero ha sido generalizado para el resto de las enfermedades infecciosas con objeto de saber cuál es el agente participante. 1. El agente patógeno debe estar presente en cada caso de la enfermedad en las condiciones apropiadas y ausente en las personas sanas. 2. El agente no debe aparecer en otra enfermedad de manera fortuita o saprofita. 3. El agente debe ser aislado del cuerpo en un cultivo puro a partir de las lesiones de la enfermedad. 4. El agente debe provocar la enfermedad en un animal susceptible al ser inoculado. 5. El agente debe ser aislado de nuevo de las lesiones producidas en los animales de experimentación. -La mayoría de las bacterias que causan enfermedad en el humano se ajustan a los postulados de Koch con algunas excepciones, como el Mycobacterium leprae que no cumple con el tercer enunciado de Koch. -Aislo y cultivo el bacilo del carbunco bacteriano a partir de sangre de ovejas muertas por dicha enfermedad. Descubre la tuberculosis , el colera humano. A finales del siglo x1x y principios del siglo xx el científicos Serguei Winogradsky emprendió los estudios sobre metabolismo de las bacterias (iniciados por Pasteur) establece que las bacterias funcionan de acuerdo a dos modelos : aerobios y anaerobios.

Clasificación del metabolismo bacteriano

Los distintos tipos de metabolismo microbiano se pueden clasificar según tres criterios distintos: 1. La forma en la que el microorganismo obtiene el carbono para la construcción de la masa celular: -Autótrofo: El carbono se obtiene del dióxido de carbono atmosferico (CO2). -Heterótrofo: El carbono se obtiene de compuestos orgánicos (glucosa, por ejemplo). -Mixótrofo: El carbono se obtiene tanto de compuestos orgánicos como fijando el dióxido de carbono. -Las bacterias que se han adaptado a creces en tejidos de animales son heterótrofas y requieren compuestos orgánicos para vivir. 2. La forma en la que el microorganismo obtiene los equivalentes reductores para la conservación de la energía o en las reacciones biosintéticas: -Litotrofo: Los equivalentes reductores se obtienen de compuestos inorgánicos. -Organotrofo: Los equivalentes reductores se obtienen de compuestos orgánicos. 3. La forma en la que el organismo obtiene la energía para vivir y crecer: -Quimiotrofo: La energía se obtiene de compuestos químicos externos. -Fototrofo: La energía se obtiene de la luz.

Tema 5 LAS ENZIMAS y TOXINAS BACTERIANAS

Los factores que causan daño al hospedero son las toxinas y enzimas, algunas de ellas como las exotoxinas, endotoxinas, acumulación de niacina, enzima catalasa, enzima arilsulfata, enzima ureasa, enzima pirazinamidasa. Existen otros como componentes tóxicos de la pared celular, enzimas hidrolíticas y productos bacterianos que provocan una respuesta autoinmune.

EFECTOS SECUNDARIOS

Los factores que influyen en la desinfección química pueden ser : Lisis del microorganismo, inhibición del microorganismo(los microorg. no solo deben lisarse sino inhibirse), la velocidad o tasa de actividad . Algunos desinfectante actúan de inmediato entre horas o minutos. Las células que están en crecimiento o en división se envenenan con mayor facilidad. Tenemos que tener en cuenta, los antisépticos y desinfectantes usados en animales deben ser lo menos tóxicos para los tejidos.

CÉLULAS EUCARIOTAS

Organización celular compleja núcleo discreto y delimitado por membrana nuclear y material (ADN) organizado con múltiples cromosomas, y en intima asociación con proteínas básicas (histonas). En el citoplasma están presentes estructuras básicas como: Mitocondrias, cloroplastos, lisosomas, retículo endoplasmatico, aparato de Golgi. La membrana plasmática contiene esteroles. La división celular por mitosis o meiosis. Los órganos de locomoción (flagelos, cilios) de los eucariotas inferiores están envueltos por una extensión de la membrana citoplasmática. La pared celular rígida está formada por oligosacáridos mixtos. Ej.: glucosa y galactosa

Virus

Son el límite entre lo vivo y lo no vivo. Su tamaño es muy pequeño (20-300 nm). Su estructura es muy simple; un ácido nucleíco y una cubierta proteica llamada Cápside. Son incapaces de realizar las funciones vitales por sí mismos. Para ello necesitan parasitar. Son parásitos obligados. Se consideran como una extensión genética del huésped.

Aplicación de la microbiología

Los microbios causan enfermedades en animales, humanos y plantas, pueden afectar los alimentos. Algunos producen antibióticos (bacterias, hongos). También pueden ser utilizadas en las industrias de quesos, yogures, pan, varias bebidas alcohólicas , en la industria farmacéutica con el desarrollo de la ingeniería genética que ha permitido el gran avance en el conocimiento de la expresión genética de los microorganismos, haciendo posible la producción de las enzimas, hormonas y otros productos biológicos. -En la farmacia: Producción de antibióticos como penicilina a partir del hongo Penicillium. La biotecnología es la principal herramienta para la obtención de nuevos antibióticos. La insulina humana usada para el tratamiento de los diabéticos es producida por bacterias mediante la ingeniería genética, y otros tipos de productos farmacéuticos necesarios para el avance de las ciencias. -En agricultura: Las bacterias y hongos contribuyen a la fertilidad de los suelos. Son formadores de humus y fijadores de nitrógeno. El humus es una materia orgánica que se encuentra en el suelo y procede de restos vegetales y animales muertos. -En la ganadería: Las bacterias pueden producir enfermedad en el ganado, por lo que se deben prevenir y controlar las enfermedades en las granjas. En este curso de microbiología I, el interés estará centrado en el conocimiento, fisiología, metabolismo de microorganismos (bacterias) causantes de enfermedades. Conocimientos que servirán de base para la prevención y el control de las enfermedades infecciosas.

Oxigeno

Los microorganismos varían de acuerdo a sus necesidades o tolerancia de O2. De acuerdo a su respuesta frente al oxigeno los microorganismos pueden ser. -Aerobios Estrictos: Dependen completamente del O2 atmosférico para poder crecer. Entre estos están las bacterias y la mayor parte de los hongos y algas. -Microaerofilicos o anaerobios facultativos: Requieren oxigeno a niveles bajos (del 2 al 10%) y mueren cuando el nivel de oxigeno es alto. Crecen en pequeñas cantidades de O2 y de CO2, (5 a 10%). -Anaerobios estrictos obligados: son microorganismos que no toleran en absoluto el oxigeno e incluso mueren en su presencia. Ej.: Clostridium, bacteroides.

Metodos de Esterilizacion

Los métodos de esterilización pueden ser : Físicos y químicos. Métodos físicos: calor seco, radiación, filtración ultrasonidos,pasteurizacion,congelacion ,calor húmedo etc. Métodos químicos: pueden ser componentes orgánicos e inorgánicos. Entre los inorgánicos están: las sales, el nitrato de plata, sales de mercurio. Los halógenos , como el cloro, yodo ,alcohol. El cloro es uno de los desinfectantes químicos mas importantes. Otro agente con efecto oxidante es el peróxido de hidrogeno (agua oxigenada). ¢METODOS FISICOS ¢Calor: Es el agente esterilizante mas universal, es muy eficaz de fácil control, mata los microorganismos desnaturalizando las proteínas. Pueden ser: calor seco o húmedo. El calor seco en estufa (horno) a mas de 160ºc , someter por media hora. Esterilización a la llama: flameo del material directamente, asas de platino, tijeras, pinzas al rojo vivo. ¢El calor seco requiere mayor temperatura y tiempo que el calor húmedo, pues tiene menos poder de penetración. ¢La incineración es también una forma de calor seco para la eliminación de materiales de desechos. ¢Calor húmedo: Es mas practico y confiable. Vapor a presión (autoclave), se emplea el agua en forma de vapor o a presión. Se somete el material que se quiere esterilizar a una temperatura de 121ºc durante 15 - 20 minutos en una atmosfera de presión de 15 libras /pulgadas por encima de la atmosfera en un aparato llamado autoclave. Este método desnaturaliza las proteínas, pues el agua como es buen conductor permite una mejor penetración del calor en el material a esterilizar. ¢Filtración: Paso de líquidos a través de filtro que retienen los microorganismos. Las radiaciones cuando son absorbidas por las bacterias producen daños en el genoma que dependerá de la penetración de esta. ¢La luz ultravioleta se emplea en cabinas de flujo, sala de operaciones, en cirugías para crear ambiente estéril. No tiene mucho poder penetrante. ¢Otros agentes esterilizantes: Son los rayos gamma (para jeringas, agujas, catéteres, sondas, guantes). ¢La luz solar directa destruye microorganismos, no protegidos pero las esporas son resistentes. Ultrasonidos: El material sometido a vibraciones mecánicas no perceptible por el oído humano y provocan la coagulac

Metabolismo bacteriano

Los nutrientes son los sustratos (sustancias ),sobre el que actúa la enzima que liego de una serie de reacciones obtiene energía En forma de ATP . Al conjunto de reacciones enzimática se le conoce como metabolismo bacteriano. Existen tres vías principales de obtención de ATP -Respiración que tiene lugar en presencia de oxigeno y da como productos finales CO2 H2O es un proceso de oxidación de las células vivas . -Fermentación: , que tiene lugar sin oxigeno en condiciones anaeróbicas y reemplaza a este por otro aceptor de electrones como el nitrato o el sulfato -Fotosintesis : Que obtine energía por absorción de la luz visible a través de la clorofila

CÉLULAS PROCARIOTAS

Material nuclear no está envuelto en membranas sino esta disuelto en el citoplasma. Un cromosoma único, carece de cloroplastos, mitocondrias, retículo endoplasmatica, aparato de Golgi. En la membrana citoplasmática generalmente no hay esteroles. La división celular por fisión binaria. Pared celular de petidoglucano (mureina, mucopectido) o sea que contiene acido muramico, aminoácido. Los órganos de locomoción (flagelos, filamento axial) están compuestos por un solo filamento hueco y naturaleza proteica (flagelina).

CLASES DE MICROSCOPIO

Miroscopio compuesto esta formado primordialmente por dos sistemas ópticos objetivos y ocular . -Microscopio óptico: (Luz óptica ): puede ser de campo luminoso, campo oscuro, luz ultravioleta, luz fluorescente, contraste de fase. En bacteriología se utiliza mas el M. óptico de campo luminoso o óptico de campo claro emplea objetivos de 90 diámetros que aumentan hasta 900 las partículas. Tienen poder de resolución y permite ver con detalles las muestras. Este mic. Aumenta el tamao de la imagen hasta hasta el punto que facilitaq su visualizacion. -M. Electrónico: Se basa en un haz de electrones, en lugar de hondas luminosas para obtener imágenes amplificadas. -M. contraste de fase: En este las hondas luminosas que pasan a través del objeto transparente como células, emergen en fases diferentes dependiendo de las propiedades de la materia que atraviesan -Microscopio de fluorescencia : Es in microscopio muy especializado se utiliza en inmunología ,Cuando se realizan los métodos de Inmunofluorescencia

Tema 2 EL MICROSCOPIO Métodos utilizados en microbiología

Para el estudio de la microbiología se utilizan varios métodos. 1- El Microscopio Es el instrumento más peculiar del laboratorio de microbiología. Proporciona la amplificación de las imágenes y podemos ver los microorganismos. -El primer microscopio compuesto por lentes separados, se le atribuye a los hermanos Jensen, aumenta de 100 a 600 veces la imagen. -El Estereoscopio de 4 a 60 veces. -Microscopio simple o Lupa formada por un lente positivo o convergente. -El microscopio electrónico 100,000 veces, fue inventado por Max Koll y Ruska en 1930. -El M. de campo oscuro: Es el tipo de iluminación que se usa para observación de particulas u organismos muy pequenos e invisibles con el método de iluminación de campo brillante . El objeto se diferencia del medio por el contraste que ofrece en este mismo. -Es importante para organismo como Leptospiras y otras espiroquetas ,que son imposible observar por luz transmitidas. Los rayos de luz de la fuente no penetran directamente en el objetivo, sino que lo hacen los difundido por el objetivo iluminado , los que se observan brillantes en un campo oscuro

Germinación

Proceso por el cual las esporas pasan a formar células vegetativas. Ocurre cuando se las coloca en el medio adecuado y se requiere en muchos casos la disponibilidad, entre otros, de glucosa, aminoácidos y nucleótidos. • Perdida de la resistencia térmica. • Aparición de la respiración. • Aparición de actividad enzimática. • Excreción de ácido dipicolínico, péptidos y aminoácidos. • Ruptura de las cubiertas y aparición del "tubo germinativo"(origen de la célula vegetativa)

Tema 3 Bacteriología

Rama de la microbiología que tiene por objeto el estudio de las bacterias. Comprende su morfología, estructura, fisiología, genética y taxonomía. Bacteria Del latín Bacterium (bastón) las bacterias son microorganismos procariotas que presentan un tamaño de unos pocos micrómetros (por lo general entre 0,2 y 5 μm de longitud) y diversas formas incluyendo filamentos, cocos, bacilos, vibrios y espirales.

ENZIMAS

Son agentes catalíticos orgánicos producidos por la células vivas . Son de naturaleza proteica, tienen la capacidad de en pequeñas cantidades acelerar las reacciones químicas sin que se alteren ellas mismas, después de la reacción aceleran la velocidad de estas sin necesariamente iniciarlas. Son Catalizadores biológicos. Los catalizadores tienen la especial capacidad de que aun en pequeñas cantidades modifican la velocidad de da reacciones químicas sn ser consumidas ni alteradas como consecuencia de las mismas. Los catalizadores de las reacciones biológicas o agentes catalíticos orgánicos son proteínas conocidas como enzimas.

Microorganismos

Son seres vivos de tamaño microscópicos, por lo que necesitan del microscopio óptico o electrónico. Entre estos microorganismos: Bacterias, algas, protozoos, hongos, virus y seres vivos no visibles. ------- Son seres vivos muy pequeños de tamaño microscópico. Ejemplos: Bacterias Parásitos Protozoos Virus Hongos Algas

ACCION DE LAS ENZIMAS

Su acción es especifica y cada microorganismo produce diferentes tipos de ellas o sea pueden iniciar una reacción química sin formar parte del producto final, ni ser consumadas durante el proceso. Son consideradas catalizadores altamente específicos que: - Modifican la velocidad de los cambios producidos por ellas. - Determinan que sustancias particulares de preferencias van a sufrir cambios. - Impulsan dentro de los distintos cambios posibles que pueda seguir una sustancia,cual de ellos en especial, será utilizado.

Dióxido de carbono

Todos los microorganismos requieren dióxido de carbono CO2 para crecer y sobrevivir. Este es suministrado de manera exógena del medio ambiente. La atmosfera de la tierra normalmente contiene 0.03% de CO2 o de manera endógena (del interior de la célula) por las reacciones de descarbolixicion del catabolismo. Algunos microorganismos crecen a mayor velocidad cuando se añade concentraciones de CO2, se puede realizar en una incubadora de CO2 o con una jarra con vela, este método disminuye la cantidad de O2 disponible y lleva la concentración de CO2 en unos 0. 03% a unos 3%.

Crecimiento Bacteriano

Todos los nutrientes esenciales deben agregarse a un medio de Cultivo para cultivo in vitro de Microorganismos. El tiempo de crecimiento de un microorganismo es muy variado, depende de factores genéticos, ambientales y nutricionales. Ej.: El Escherichia coli completa su ciclo de crecimiento en 20 minutos. El crecimiento bacteriano consta de tres fases: -1ra- Fase de Latencia o adaptación: En esta fase el crecimiento es lento, también se llama fase retardada. El microorganismo se adapta al medio de cultivo y la bacteria se prepara para realizar un rápido crecimiento. -2do- Fase Exponencial o logarítmica: Es aquella en que la población microbiana presenta un crecimiento equilibrado. La velocidad de crecimiento es máxima de acuerdo a lo que permitan sus propias características y las condiciones del medio, al final de esta ocurre la fase estacionaria. -3ro- Fase estacionaria: Aquí no se aprecia incremento neto de la población el numero de células se mantiene constante se reduce cuantitativamente la multiplicación bacteriana. En esta existe un equilibrios entre bacterias vivas y muertas. Puede ser por agotamiento de los nutrientes, acumulación de productos del deshecho de metabolismo, cambio de PH, oxigeno, etc. -4to- Fase de muerte o descendente: Puede ser que la fuente nutritiva acabe de agotarse, se produce la muerte de la célula. En este son menos las bacterias vivas que las muertas . Si existen bacterias con capacidad de esporulación este fenómeno sucede en esta fase. Se caracteriza por la disminución total del número de células del cultivo. El nivel de mortalidad supera el de producción.

CARACTERÍSTICAS DE UN ANTISÉPTICO

Toxicidad selectiva, Potencia elevada, Alta estabilidad, Amplio espectro Acción rápida, Bajo costo ¢La antisepsia es un proceso que sirve para eliminar microorganismos presentes en superficies cutáneas y mucosas, para ello se requiere de sustancias antisépticas que no son nada más que productos químicos usados para el fin mencionado, cabe resaltar que no tienen actividad selectiva pues eliminan todo tipo de gérmenes por lo que se diferencian de los antibióticos. ¢Dentro del grupo de los antisépticos existen: Peróxido de Hidrogeno, Alcohol etílico e isopropílico . Gluconato de clorhexidina, Povidona yodada

TOXINAS

Toxinas: Son sustancia venenosas de naturaleza proteica producida por células vivas u organismo como animales, bacterias, plantas y otros microorganismos biológicos. También se les llama biotoxinas. Las toxinas pueden ser pequeñas moléculas , péptidos o proteínas capaces de causar enfermedades cuando entran en contacto con o son absorbidos por tejidos del cuerpo, interactuando con las macromoléculas biológicas como enzimas o receptores celulares. ACCION. Existen muchas bacterias que son patógenas no por el efecto invasivo, sino por la capacidad para producir toxinas. Las cuales provocan lesiones graves en el huésped. Son importantes por su capacidad de virulencia responsable del grado patógeno de una infección. Clasificacion Las toxinas en la naturaleza tienen principalmente dos funciones: Depredadora (arañas, serpientes, medusas, etc.) Defensiva (abejas, ranas, orugas, plantas, setas, Por su origen, estructura y composición, químicas las toxinas pueden ser exotoxina y endotoxinas.