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INTRODUCCIÓN A LA MICROBIOLOGÍA

INTRODUCCIÓN A LA MICROBIOLOGÍA. M. Paz UMG-2014. ¿Qué es la microbiología?. Estudio de los organismos microscópicos 3 palabras griegas: mikros (pequeño), bios (vida) y logos (ciencia) estudio de la vida microscópica

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INTRODUCCIÓN A LA MICROBIOLOGÍA

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Presentation Transcript

  1. INTRODUCCIÓN A LA MICROBIOLOGÍA M. Paz UMG-2014

  2. ¿Qué es la microbiología? • Estudio de los organismos microscópicos • 3 palabras griegas: mikros (pequeño), bios (vida) y logos (ciencia) estudio de la vida microscópica • Surgió como ciencia tras el descubrimiento y perfeccionamiento del microscopio.

  3. ¿Qué son los microorganismos? • Organismos que no pueden ser observados a simple vista, al menos en parte de suciclo. • Organismos que viven como células aisladas o entidades que contienen ácidos nucleicos capaces de replicarse, por lo menos en parte de su ciclo. • Incluidos: algas, hongos, protozoarios y bacterias

  4. Ramas de la Microbiología

  5. ¿Cómo afectan nuestra vida? • En la industria: más de cien especies microbianas son usadas en la producción de sustancias que no pueden ser obtenidas de forma más fácil o más barata por otros medios. • Ventajas: tamaño, alta tasa metabólica, posibilidad de cultivarse a gran escala, estabilidad genética, etc.

  6. ¿Cómo afectan nuestra vida? • En la producción de alimentos: lácteos • Biotecnología • alcohol • tintes y colorantes. • plásticos. • alimentos • endulcorantes • Industria farmacéutica: antibióticos, hormonas (insulina y GH), factores de crecimiento, interferón, eritropoyetina, etc.

  7. Pero también son una amenaza… • Diversos tipos de microorganismos son causantes de enfermedades y abundan casi en cualquier lugar por lo que permanentemente estamos expuestos a un contagio. • Causan impacto económico cuando enferman animales y plantas que nos sirven como fuente de alimento.

  8. Epidemias • Descritas a lo largo de toda la historia de la humanidad. • Atribuidas en la antigüedad a hechizos o magia. • SIN EXPLICACIÓN HASTA EL SIGLO XVII.

  9. Anton van Leeuwenhoek (1632-1723) Sus primeros dibujos fueron publicados en 1684

  10. Robert Hooke (1635-1702)

  11. Lazzaro Spallanzani (1729-1799)

  12. Robert Koch (1843-1910) • Iniciador de la bacteriología médica moderna. Estudió botánica, física y matemáticas y MEDICINA. • Otros intereses: arqueología, antropología, las enfermedades ocupacionales, como el envenenamiento por plomo, y la bacteriología.

  13. Postulados de Koch

  14. Louis Pasteur (1822-1895) • Químico y biólogo francés fundador de la microbiología. • Comenzó investigando los procesos de fermentación del vino y la cerveza y descubrió la existencia de las bacterias que interferían en este proceso. • En 1861 introdujo los términos de aeróbico y anaeróbico. • Introdujo el término “virus” sin hacer distinción y “vacuna” en honor a Jenner • Desarrolló vacunas que consiguieron salvar miles de vidas: cólera aviar, antrax y rabia

  15. Ferdinand Julius Cohn (1828-1898) • Considerado fundador de la microbiología moderna y padre de la bacteriología. • En 1872 propuso la clasificación de las bacterias: género, especie y variedades. • Describió otros microorganismos patógenos transmitidos por agua contaminada, distintos al V. cholerae

  16. Otros eventos importantes del siglo XIX • 1878: Joseph Lister publica sus estudios sobre la fermentación de la leche Bacterium lactis • 1879: Albert Neisser identifica al agente causal de la gonorrea • 1880: Alphonse Laverin encuentra al parásito de la malaria en glóbulos rojos. • 1881: Paul Erlich utiliza el azul de metileno

  17. Siglo XX • Aerobiosis y anaerobiosis • En 1938: invención del microscopio electrónico: virus • Técnicas moleculares: secuenciación del ácido desoxirribonucleico (ADN). • Descubrimiento de los priones por Stanley Prusiner y su equipo en 1982 ha abierto una vía de estudio dentro de la microbiología (simples proteínas desprovistas de material genético) • En 1988 KaryMullis utiliza la enzima de Thermusaquaticuspara estabilizar la PCR (premio Nobel en 1993)

  18. Alexander Fleming (1881-1955) • Descubrió que algunas colonias crecidas de S. aureus eran destruidas por el crecimiento del hongo Penicillium • Realizó la extracción del compuesto activo: penicilina

  19. Karl Woese (1928-

  20. Por análisis de rARN 16S

  21. Stanley B. Prusiner 1997 • California, EEUU • Descubrimiento de los “priones” • Enfermedad de las “vacas locas” y enf. Creutzfeldt-Jakob. • Prion = proteína + infección

  22. Barry J. Marshall & J. Robin Warren (2005) • La úlcera péptica: proceso infeccioso • Helicobacter pylori • Autoinoculación (1984) • Demostraron el tratamiento exitoso con antimicrobianos.

  23. HaraldzurHausen (2008) • Descubrimiento en la causa de cáncer cervical por el Virus del Papiloma Humano

  24. Francoise Barré-Sinnousi & LucMontagnier(2008) • Descubrimiento del Virus de Inmunodeficiencia Humana (VIH) • Cultivo de VLA en 1983 en el Instituto Pasteur después llamado VIH.

  25. 1987

  26. Microscopios • Ojo humano 0.2 mm. • Microscopio óptico, resolución máxima 0.2 micras (1 µm = 0.001 mm = 10-6 m). • Microscopio electrónico, resolución máxima 0.5nm (1 nm = 10-9 m)

  27. Microscopios

  28. Microscopios

  29. Ejemplo: Staphylococcus aureus

  30. Datos de Guatemala • Tasa de mortalidad: 4,8 por 1.000 hab. • Causas principales de mortalidad (ambos sexos): neumonía y diarrea. • Seis grandes grupos de causas: • enfermedades transmisibles 13% • tumores 7% • enfermedades del aparato circulatorio 12% • afecciones perinatales 8% • causas externas 13% • otras 47%. Datos INE Guatemala

  31. Mortalidad en Guatemala

  32. En 2013 se reportó una tasa de 34 (la tercera más alta en Latinoamérica

  33. Mortalidad en Guatemala

  34. Causas bacterianasimportantes de mortalidad • Tuberculosis • Tétanos • Cólera • Tos ferina

  35. Taxonomía Microbiana: Las Bacterias

  36. Siglo XIX • Reino Plantae: • algas (inmóviles y fotosintéticas) • hongos (inmóviles y no fotosintéticos), • Reino Animalia • Infusorios (microorganismos móviles) • organismos perfectos: dotados de todos los sistemas orgánicos presentes en seres superiores. • Divididos en metazoos, protozoos y bacterias

  37. Cambios históricos • Haeckel (1866): introdujo reino Protista • Seres vivos sencillos, fotosintéticos y/o móviles • Protozoos, algas, hongos y bacterias. • Copeland (1938): introdujo reino Monera • Separa a las bacterias. • Margulis (1969): introdujo reino Fungi y reino Protoctista (m.o. eucariotas y parientes macroscópicos: mohos mucosos no hongos). • Woese (1977): ARQUEOBACTERIAS Y EUBACTERIAS

  38. El árbol filogenético universal

  39. Árbol filogenético

  40. procariotas Las bacterias forman el conjunto de los procariotas: ADN libre en el citoplasma y no incluido en un núcleo. Reino Monera. LUCA: “last universal commonancestor”

  41. Procariotas • organización celular • material genético (cromosoma circular de ADN de doble hebra) inmerso en el citoplasma • Replicación: fisión binaria • carecen de orgánulos rodeados de membrana • Ribosomas: coeficiente de sedimentación de 70S • Citoplasma envuelto por una membrana celular • Pared celular de peptidoglicano, excepto las arqueas.

  42. TAMAÑO: célula eucariota vrs célula procariota

  43. Tamaños

  44. FORMAS DE LAS BACTERIAS cocos bacilos espiroquetas

  45. Formas 1. Cocos: (células más o menos esféricas); 2. Bacilos: (en forma de bastón, alargados), que a su vez pueden tener varios aspectos: cilíndricos fusiformes en forma de mazo, etc. Según los tipos de extremos, éstos pueden ser: redondeados (lo más frecuente), cuadrados, biselados, afilados. 3. Espirilos: al igual que los bacilos, tienen un eje más largo que otro, pero dicho eje no es recto, sino que sigue una forma de espiral, con una o más de una vuelta de hélice. 4. Vibrios: proyectada su imagen sobre el plano tienen forma de coma, pero en el espacio suelen corresponder a una forma espiral con menos de una vuelta de hélice. Otros tipos de formas: filamentos, ramificados o no anillos casi cerrados formas con prolongaciones (con prostecas)

  46. Formas cocos bacilos vibrios espiroquetas filamentosas

  47. Superficie vs. volumen • En una célula esférica: cuanto menor sea el radio (r) mayor será la razón S/V lo que significa que el pequeño tamaño de las bacterias permite mayor contacto directo con el medio ambiente inmediato que las rodea • reciben las influencias ambientales de forma inmediata. • condiciona una alta tasa de crecimiento. • La velocidad de entrada de nutrientes y la de salida de productos de desecho es inversamente proporcional al tamaño de la célula, y a su vez, estas tasas de transporte afectan directamente a la tasa metabólica. • Por lo tanto, en general, las bacterias crecen (se multiplican) de forma rápida.

  48. Superficie vs. volumen Tamaño pequeño intercambio más eficiente, permite mayor velocidad metabólica

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