Microbiología Básica para el Área de la Salud - Montoya (2 ed 2008) - Karla Morales Hernandez

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Microbiología básica para el área 
de la salud y afines
2.a edición
Colección Salud
© Hugo Humberto Montoya Villafañe 
© Editorial Universidad de Antioquia 
ISBN: 978-958-714-090-3
Segunda edición: marzo de 2008
Corrección de texto: Miriam Velásquez
Diseño de cubierta: Anastasia Garzón Vidal
Diagramación: Marcela Mejía Escobar
Impresión y terminación: Imprenta Universidad de Antioquia
Impreso y hecho en Colombia / Printed and made in Colombia
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la eventual información sensible publicada en ellas.
Montoya Villafañe, Hugo Humberto
Microbiología básica para el área de la salud y afines / 
Hugo Humberto Montoya Villafañe. — 2a. ed. — Medellín : 
Universidad de Antioquia, 2008.
254 p .: i l . ; 24 cm. — (Colección salud)
Incluye glosario p. 229.
Incluye bibliografía.
ISBN 978-958-714-090-3 
1. Microbiología médica 2. Bacteriología médica 
3. Parasitología médica I. Tít. II. Serie.
616.01 cd 21 ed.
A l 144896
CEP-Banco de la República-Biblioteca Luis Angel Arango
http://www.editorialudea.com
mailto:editorial@quimbaya.udea.edu.co
mailto:imprenta@quimbaya.udea.edu.co
2.a edición
Hugo Humberto Montoya Villafañe
Microbiología básica para
el área de la salud y afines
Colección Salud
Editorial Universidad de Antioquia
Me llena de satisfacción e inmenso orgullo dedicar esta obra a 
mi madre, motivo de superación constante y motor de mi vida
A esas personas irremplazables que partieron del núcleo fami­
liar y ahora se encuentran en compañía de Dios; a mi inolvida­
ble tía, “La gorda Betty”: estarás por siempre en mi memoria
A mis estudiantes, para quienes cualquier esfuerzo 
de mi parte, es insuficiente
Contenido
Prefacio.................................................................................................. xix 
1.Historia de la microbiología.............................................................. 1
Generación espontánea..................................................................... 2
Teoría del germen en la fermentación............................................... 4
Teoría del germen de la enfermedad................................................. 5
Postulados de Koch........................................................................ 6
Aplicaciones de la microbiología...................................................... 8
Distribución de los microorganismos............................................... 9
Clasificación de los microorganismos.............................................. 10
Microscopía....................................................................................... 12
Unidades utilizadas en microscopia............................................... 12
Tipos de microscopios................................................................... 13
1. Microscopio de luz, óptico o de campo claro............................ 13
2. Microscopio de luz ultravioleta................................................. 15
3. Microscopio de campo oscuro................................................... 15
4. Microscopio de contraste de fases............................................. 15
5. Microscopio de fluorescencia.................................................... 15
6. Microscopio electrónico............................................................ 17
Historia de la microbiología: sumario............................................... 18
Preguntas para autocontrol del aprendizaje....................................... 20
2 Morfología y fisiología de las bacterias............................................ 22
Características morfológicas mayores de las bacterias..................... 22
Tamaño........................................................................................... 23
Forma ............................................................................................ 23
Ordenamiento................................................................................. 23
Cocos............................................................................................. 23
Bacilos........................................................................................... 25
Espirales o helicoidales................................................................. 27
Características morfológicas menores de las bacterias..................... 28
Estructuras obligadas .................................................................... 30
Pared celular................................................................................... 31
Micoplasmas.................................................................................. 38
Membrana citoplasmática.............................................................. 39
Bacterias Gram positivas............................................................... 41
B acterias Gram negativas............................................................... 41
Membrana externa ........................................................................ 41
Periplasma..................................................................................... 43
Mesosomas..................................................................................... 43
Citoplasma..................................................................................... 43
Ribosomas...................................................................................... 44
Nucleoide....................................................................................... 44
Estructuras facultativas.................................................................. 45
Cápsula........................................................................................... 45
Limo o slime, capa mucosa o capa mucilaginosa.......................... 46
Glicocálix o glicocáliz................................................................... 46
Gránulos de almacenamiento......................................................... 47
Flagelos......................................................................................... 47
Fimbrias......................................................................................... 49
Pili.................................................................................................. 49
Esporo............................................................................................ 49
Germinación................................................................................... 53
Taxonomía......................................................................................... 53
Categorías taxonómicas (taxa)....................................................... 54
Nomenclatura................................................................................. 54
Género........................................................................................... 55
Especie.......................................................................................... 55
Nombres comunes de las bacterias................................................ 56
Nombres científicos de las bacterias.............................................. 56
Morfología y fisiología bacteriana: sumario..................................... 56
Preguntas para autocontrol delaprendizaje....................................... 56
3 Nutrición y metabolismo de las bacterias........................................ 58
Enzimas............................................................................................. 58
Propiedades fisicoquímicas........................................................... 59
Condiciones que afectan la actividad enzimática.......................... 61
Reacciones fundamentales............................................................. 61
Nomenclatura................................................................................ 61
Reglas para nombrar y clasificar las enzimas................................ 62
Naturaleza y mecanismo de la acción enzimática ........................ 62
Inhibición de la acción enzimática................................................. 63
Inhibición reversible...................................................................... 64
Inhibición irreversible.................................................................... 64
Metabolismo bacteriano.................................................................... 64
Nutrición........................................................................................... 65
Condicionantes fisicoquímicos del crecimiento bacteriano........... 66
Concentración de iones de hidrógeno: pH..................................... 67
La luz y otros tipos de radiación.................................................... 67
Temperatura................................................................................... 67
Presión osmótica............................................................................ 67
Potencial de óxido-reducción: eH.................................................. 68
Presencia de dióxido de carbono: C02 .......................................... 68
Humedad........................................................................................ 68
Nutrientes como fuente de energía.................................................... 69
Autotróficas.................................................................................... 69
Heterótrofas.................................................................................... 69
Nutrientes necesarios para las bacterias............................................ 70
Nutrientes básicos.......................................................................... 70
Macronutrientes............................................................................. 70
Micronutrientes u oligoelementos................................................. 72
Metabolitos esenciales................................................................... 72
Factores de crecimiento................................................................. 72
Factores estimulantes..................................................................... 72
Origen de los nutrientes bacterianos.............................................. 73
Medios de cultivo.............................................................................. 73
Clasificación.................................................................................. 73
Consistencia................................................................................... 73
Origen ........................................................................................... 73
Composición y utilización ............................................................ 74
Fuentes de energía............................................................................. 75
Energía radiante............................................................................. 75
Energía química............................................................................. 76
Mecanismo de transmisión de la energía química............................. 76
Glucólisis....................................................................................... 78
Fermentación................................................................................. 80
Vía o ciclo de la pentosa fosfato.................................................... 81
Catabolismo de los carbohidratos..................................................... 82
Degradación de los monosacáridos................................................ 83
Ciclo del ácido cítrico.................................................................... 83
Reacción de transición................................................................... 84
Cadena de transporte electrónico................................................... 84
Catabolismo de las proteínas............................................................. 87
Catabolismo de los lípidos................................................................ 90
Reproducción y desarrollo bacterianos............................................. 90
Fisión binaria transversa................................................................ 90
Fragmentación............................................................................... 90
Esporas........................................................................................... 92
Gemación....................................................................................... 92
Ciclo de desarrollo normal de los cultivos bacterianos.................. 92
Fase lag o de adaptación................................................................ 93
Fase logarítmica o exponencial...................................................... 93
Fase estacionaria............................................................................ 94
Fase de declinación, decadencia o muerte .................................... 94
Periodo de transición entre las fases de desarrollo........................ 94
Metabolismo bacteriano: sumario..................................................... 94
Preguntas para autocontrol del aprendizaje....................................... 95
4 Genética bacteriana........................................................................... ..97
Ácido desoxirribonucleico (ADN).................................................... ..97
Ácido ribonucleico ........................................................................... ..98
Herencia de las características y la variabilidad................................ ..98
Variaciones fenotípicas o temporales (adaptaciones).................... ..99
Variaciones genotípicas o permanentes......................................... ..101
Tipos de mutantes bacterianos....................................................... ..107
Recombinación genética bacteriana.................................................. ..107
Conjugación.................................................................................. ..107
Sistema F+...................................................................................... ..109
Sistema Hfr.................................................................................... ..109
Transformación ............................................................................. ..110
Transducción.................................................................................. ..111
Genética bacteriana: sumario............................................................ ..113
Preguntas para autocontrol del aprendizaje....................................... ..114
5 Inmunología básica............................................................................ ..116
Reseña histórica................................................................................ ..116
Sistema inmunitario........................................................................... ..117
Inmunidad inespecífica.................................................................. ..118
Resistencia de especie o genética...................................................118
Barreras mecánicas y químicas......................................................120
Respuesta inflamatoria y fiebre...................................................... .120Interferón........................................................................................122
Complemento.................................................................................122
Inmunidad específica..................................................................... .122
Linfocitos T ....................................................................................123
Linfocitos B ...................................................................................123
Clases de antígenos............................................................................125
Anticuerpos........................................................................................126
Clases de anticuerpos o inmunoglobulinas.....................................127
Inmunoglobulina G ....................................................................... .127
Inmunoglobulina M .......................................................................128
Inmunoglobulina A ........................................................................128
Inmunoglobulina E ........................................................................ .130
Inmunoglobulina D ....................................................................... .131
Reacciones antígeno-anticuerpo....................................................... .131
Aglutinación...................................................................................133
Precipitación ..................................................................................133
Neutralización................................................................................134
Tipos de inmunidad específica ..........................................................135
Conceptos básicos de inmunología: sumario.....................................135
Preguntas para autocontrol del aprendizaje........................................136
6 Virus.....................................................................................................139
Reseña histórica.................................................................................140
Características de los virus................................................................140
Morfología......................................................................................... ..141
Composición...................................................................................... ..143
Estructura.......................................................................................... ..143
Acción de los agentes físicos y químicos sobre los virus................. ..144
Agentes físicos.............................................................................. ..144
Agentes químicos.......................................................................... ..145
Cultivo de los virus............................................................................ ..145
Animales de experimentación........................................................ ..145
Huevos embrionados...................................................................... ..145
Cultivos tisulares........................................................................... ..146
Cultivos celulares........................................................................... ..146
Detección del desarrollo de los virus................................................ ..148
Patogenia viral.....................................................................................150
Virus bacterianos............................................................................... ..150
Infección viral................................................................................... ..152
Ciclo lítico...................................................................................... ..152
Etapa 1: adsorción.......................................................................... ..153
Etapa 2: infección.......................................................................... ..153
Etapa 3: replicación....................................................................... ..153
Etapa 4: ensamblaje....................................................................... ..154
Etapa5:lisis................................................................................... ..154
Ciclo lisogénico............................................................................. ..154
“Ecología” y mecanismos de transmisión viral................................. ..155
Contacto directo persona-persona................................................. ..155
Transmisión de animal a animal.................................................... ..156
Transmisión si se tiene como vector un artrópodo ....................... ..156
Virus: sumario................................................................................... ..157
Preguntas para autocontrol del aprendizaje....................................... ..158
7 Hongos................................................................................................. ..159
Importancia........................................................................................ ..159
Composición..................................................................................... ..160
Morfología......................................................................................... ..160
Hongos unicelulares: levaduras..................................................... ..160
Hongos pluricelulares: mohos ...................................................... ..161
Reproducción ................................................................................... ..163
Reproducción asexual................................................................... ..163
Reproducción sexual..................................................................... ..164
Fisiología y nutrición ....................................................................... ..165
Medios de cultivo................................................................................165
Clasificación...................................................................................... ..166
Chytridiomycota-Chytridiomicetes................................................ ..167
Zygomycota-Zigomicetes.............................................................. ..167
Reproducción...................................................................................167
Ascomycota-ascomicetes.................................................................169
Levaduras.........................................................................................170
Basidiomycota-Basidiomicetes...................................................... ..173
Deuteromycota ................................................................................176
Hongos; sumario............. ................................................................. ..178
Preguntas para autocontrol del aprendizaje...................................... ...178
Referencias bibliográficas .................... ..............................................178
8 Introducción a la parasitología......................................................... ..179
Parásitos .............................................................................................180
Composición bioquímica ................................................................180
Respiración y metabolismo......... ................................................. ..181
Fisiología .................................................. ................................... ..181
Nomenclatura............................................................ ......................181
Fuentes de las parasitosis.............................................................. ..181
Vías de entrada................................................................................182
Sarcodina (ameboides)...................................................................... ..183
8A Protozoos............................................................................................183Ciclo biológico................................................................................184
Ciliophora (ciliados)............................................................................185
Mastigophora (flagelados)..................................................................187
Giardia lamblia (flagelado intestinal)............................................ ..187
Ciclo biológico.................................................................................188
Trichomonas vaginalis (flagelado atrial)........................................ ..189
Tripanosoma cruzi (hemoflagelado)................................................190
Ciclo biológico................................................................................190
Leishmania braziliensis (hemoflagelado)........................................192
Sporozoa o Apicomplexa (esporozoos)...............................................192
Plasmodium................. ................................................................. ..192
Ciclo biológico.................................................................................193
Toxoplasma gondii............................................. ........................... ..194
Nematelmintos (phylum Nematodá)....................................................195
Platelmintos (phylum Platyhelminthes)...............................................195
Clase Trematoda..............................................................................195
Clase Cestoda o Cestoidea..............................................................195
8B Helmintos...........................................................................................195
Nematoda o nematelmintos ............................................................196
Ascaris lumbricoides........................................................................196
Necator americanus..........................................................................197
Enterobius vermicularis...................................................................198
Platyhelminthes o platelmintos..................................................... ..199
Taenia solium.............. .................................................................. ..199
Taenia saginata................................................................................201
Introducción a la parasitología: sumario....................... ................... ..201
Protozoos.........................................................................................201
Helmintos.........................................................................................202
Preguntas para autocontrol del aprendizaje.........................................202
Importancia del control .....................................................................203
Terminología básica y su definición...................................................203
Condiciones para la acción de los agentes antimicrobianos .............204
Tipo o clase de microorganismo.....................................................204
Naturaleza del medio......................................................................205
Tiempo de exposición.................................................................... .205
Número de microorganismos......................................................... .205
Intensidad y naturaleza del agente físico....................................... .205
Temperatura aplicada a un agente químico.....................................205
Concentración del agente químico................................................. .205
Mecanismos de acción de los agentes antimicrobianos ................... .205
Daño de la pared celular................................................................ .205
Alteración de la permeabilidad de la membrana citoplasmática.... 206
Alteración de la naturaleza coloidal del citoplasma...................... .206
Inhibición de la acción enzimática................................................ .206
Formación de antimetabolitos....................................................... .206
Inhibición de la síntesis de ácidos nucleicos .................................207
Control con agentes físicos .............................................................. .208
Temperatura....................................................................................208
Temperaturas altas ........................................................................ .208
Calor seco...................................................................................... .209
Calor húmedo................................................................................. .210
Temperaturas bajas.........................................................................212
Liofilización................................................................................... .213
Presión osmótica........................................................................... .214
Radiación ...................................................................................... .215
Radiaciones ionizantes...................................................................215
Radiaciones no ionizantes.............................................................. .215
Mecanismo de acción de la luz ultravioleta...................................216
Fotorreactivación.............................................................................216
Reactivación oscura o escotorreactivación.....................................217
Filtración....................................................................................... .217
Limpieza física.............................................................................. .217
Ultrasonido......................................................................................217
Lavado............................................................................................ .217
Control con agentes químicos .......................................................... .221
Efectos de los agentes antimicrobianos sobre el crecimiento........... .222
Agente químico antimicrobiano apropiado....................................... .222
Principales grupos..........................................................................222
Fenol (ácido fénico) y compuestos fenólicos.................................222
Alcoholes........................................................................................222
Halógenos y sus compuestos..........................................................223
Metales pesados............................................................................. .223
Colorantes.......................................................................................223
Compuestos de amonio cuaternario............................................... .223
Aldehidos........................................................................................223
9 Control de microorganismos..............................................................203
Quimioesterilizantes gaseosos....................................................... 223
Concentración mínima inhibitoria (CMI)......................................... 224
Dilución en tubo............................................................................. 224
Difusión en agar............................................................................. 224
Antibióticos y otros agentes quimioterapéuticos.............................. 224
Historia de la quimioterapia.......................................................... 226
Antibióticos................................................................................... 226
Antibiótico útil .................. ........................................................... 226
Control de microorganismos: sumario.............................................. 226
Preguntas para autocontrol del aprendizaje....................................... 227
Referencias bibliográficas.................................................................227
Glosario............................... .................................................................. 229
Bibliografía............................................................................................ 253
índice analítico...................................................................................... 255
Prefacio
E n el campo de la microbiología reaparece el libro Microbiología básica 
para el área de la salud y afines, en su segunda edición; me genera un gran 
placer por poder presentar esta obra a estudiantes, profesores, trabajadores del 
área de la salud y afines.
El libro llega con un planteamiento diferente con respecto a la primera 
edición, un concepto que bien podría catalogarse como un nuevo texto.
He modificado la estructura y contenidos adaptándolos en lo posible a los 
planes de estudio de las ciencias básicas, que en Colombia han sufrido cambios 
sustanciales. Además, la impresión en color de esta edición eleva notoriamente 
el valor pedagógico, porque muestra gráficos más claros, novedosos y atractivos. 
No se trata de un libro para especialistas en microbiología, por el contrario, es un 
texto para estudiantes de pregrado y otros profesionales que en su cotidianidad 
no tienen como prioridad esta especialidad, pero requieren el conocimiento 
de ciertos conceptos básicos para alcanzar un buen desarrollo en su disciplina 
laboral y mantener interrelación con otros campos del área de la salud.
Mi vinculación actual como docente de la Universidad de Antioquia ads­
crito a la Facultad de Odontología, me enorgullece y me motiva a trabajar en 
pro de la docencia, por esto vislumbré la necesidad de esta segunda edición 
al comprender la importancia de avanzar en la producción académica a la par 
con los cambios curriculares propuestos.
Creo que el texto adquiere un carácter multidisciplinario y una mirada 
pedagógica más amplia.
Todos saben que la microbiología es una de las disciplinas más diversas y 
que exige interrelación con otros estudios muy cercanos, como la biología, la 
biología molecular, la bioquímica, la patología, la farmacología, entre otras. 
Obviamente, esta correlación genera gran cantidad de información sobre los 
microbios en general y los libros sobre microbiología se convierten en ver­
daderas enciclopedias, tan exhaustivos que se vuelven demasiado extensos, 
profundos y minuciosos para que al estudiante promedio del área de la salud le 
sean atractivos en su estudio cotidiano, más aún si se tiene en cuenta que deben 
cursar diferentes materias de forma simultánea. Sin embargo, reconocemos su 
incalculable valor como obras de consulta.
Por causa de esta situación, surge una nueva tendencia de libros con énfasis 
en la brevedad, hasta el punto de proporcionar una información tan escasa, 
que no alcanza a cubrir, siquiera, lo que enseñan los docentes en sus clases.
Otros textos ofrecen mucha información clínica, pero la información sobre 
microbiología básica resulta en realidad insuficiente.
El texto de Microbiología básica para el área de la salud y afines, que 
ahora entrego, se escribió tras una experiencia de casi 20 años de docencia 
con estudiantes del área de la salud, y su principal propósito es presentar una 
obra amena, de fácil comprensión y profusamente ilustrada, que cumpla las 
necesidades de este grupo de personas y satisfaga sus necesidades en el área. 
Por eso, el lector encuentra un texto más breve, un lenguaje familiar y menos 
sofisticado que los grandes tratados sobre microbiología, pero que contiene 
toda la información que requiere cualquier persona que esté en proceso de 
formación en alguna de las áreas comprometidas con la salud. Así mismo, 
el libro es una herramienta de repaso, de gran utilidad para quienes piensen 
validar sus carreras y ejercer su profesión en otros países.
La obra se divide básicamente en cuatro secciones, que abarcan igual núme­
ro de disciplinas fundamentales de la microbiología: bacteriología, virología, 
micología y parasitología. Los capítulos inician con una información general 
de la disciplina que tratan, así como información básica sobre clasificación, 
morfofisiología, metabolismo y genética de los organismos descritos.
Al final se describen procesos, agentes, mecanismos o modos de acción de 
diferentes agentes físicos y químicos para lograr un efectivo y continuo control 
de microorganismos.
Todos los temas se apoyan en figuras, esquemas y gráficos, tan claros y com­
prensibles que el texto explicativo, en realidad, resulta mínimo. Prácticamente, la 
totalidad de los apoyos visuales son de mi autoría o los he modificado y adaptado, 
con el fin de lograr los objetivos buscados: claridad, comprensión y motivación.
Aunque soy consciente de que ningún libro de texto satisface por completo las 
necesidades de todos, me atrevo a afirmar que con esta obra nos aproximamos de for­
ma muy certera a la transformación académica que se desarrolla en la actualidad.
De nuevo, agradezco a aquellas personas que me colaboraron en la primera 
edición, pues, gracias a ellos se abrió la puerta de entrada para esta nueva. Al 
estímulo e invaluable ayuda del doctor Uber Alberto Isaza Agudelo, Coordi­
nador del Eje de Complementación Alimentaria del programa, adscrito a la 
Gobernación de Antioquia, MANA. También dirijo mis agradecimientos, de 
forma especial, a quienes han colaborado, directa e indirectamente, con mayor 
o menor intensidad, en este nuevo proyecto. Gracias a mi madre y a otros seres 
allegados, a quienes durante muchos meses no pude darles la atención que se 
merecen. Igualmente, mi reconocimiento a otros colaboradores que, aunque 
anónimos, merecen mi más sincero agradecimiento.
Para terminar, agradezco a los lectores del libro, quienes de hecho y defini­
tivamente son los verdaderos jueces de la obra que sale a la luz pública. Espero 
me disculpen por las erratas que puedan aparecer y tengan la seguridad de que si 
aparecen, en ningún caso es por falta de atención, sino que, a manera de duendes 
editoriales, lograron escabullirse de la lupa correctora del autor y de quienes 
colaboraron en esta función. Mil disculpas por esos involuntarios fallos en los 
cuales haya podido incurrir.
Hugo H. Montoya Villafañe
1
Historia de la microbiología
D e ese gran árbol de la ciencia que se conoce 
como biología y se ocupa del estudio e inves­
tigación de los seres vivos con ayuda de otras 
disciplinas como la química, las matemáticas, 
la física, entre otras, surge una rama descu­
bierta recientemente: la microbiología, la cual 
se encarga de estudiar los organismos vivos de 
tamaño microscópico. Entre los microorganis­
mos o microbios, cuyo estudio es la razón de 
la microbiología, se encuentran: los protozoos, 
estudiados por la protozoología\ los hongos, 
por la micología; las bacterias, por la bacte­
riología; las algas, por la. ficología', estructuras 
sub o acelulares como los virus y las partículas 
subvirásicas como los viroides y los priones, 
por la virología.
El término microbiología se deriva de las 
palabras griegas mikros: pequeño; bios: vida y 
logos: tratado, por tanto, la microbiología, es 
la ciencia que trata acerca de los organismos 
imposibles de ser observados a simple vista (por 
causa de su ínfimo tamaño), de ahí el nombre de 
microorganismos o microbios. Una parte de la 
microbiología tiene carácter general y se encarga 
de estudiar las características morfofisiológicas, 
la genética, el metabolismo, las relaciones con 
otros grupos de organismos, el control e impor­
tancia en la industria, la relación con la salud y 
el bienestar humano. Otra parte de la microbio­
logía tiene un carácter sistemático y se encarga 
de la organización o taxonomía, de los grupos 
o taxones en los cuales se ubican los diferentes 
microbios.
Los microorganismos, algunos útiles y otros 
dañinos, están íntimamente asociados a la vida. 
Muchos son habitantes del cuerpo humano.
Algunos causan enfermedades y otros están 
implicados en actividades caseras o industrialescomo la fabricación del queso, el vino, el kumis, 
el yogur, etc.; la producción de antibióticos como 
la penicilina, la estreptomicina, las cefalospori- 
nas y en los procesos de tratamiento de aguas 
residuales.
Como se mencionó antes, la microbiología es 
una ciencia relativamente joven, pues el mundo 
de los microorganismos se descubrió hace 300 
años y debieron pasar otros 200 antes de apreciar 
y comprender su significado real.
Durante las últimas cinco o seis décadas, la 
microbiología ha emergido como un campo 
muy significativo de la biología. Hoy los inves­
tigadores utilizan los microorganismos para el 
estudio de, prácticamente, todos los fenómenos 
biológicos importantes.
En la evolución histórica de la microbiología 
intervienen destacados personajes que han hecho 
grandes aportes a esta ciencia. Algunos de los 
más destacados se presentan a continuación.
Anthony van Leeuwenhoek (1632-1723), 
holandés, estudiante de historia natural quien, 
además, se desempeñó como mercader de oficio 
y tal vez no fue el único que observó los microor­
ganismos, pero sí el primero en dar a conocer sus 
observaciones con descripciones y dibujos muy 
exactos. Leeuwenhoek hizo estas observaciones 
al practicar su pasatiempo, que consistía en el 
pulido de lentes y construcción de elementales 
microscopios. Durante su vida construyó más de 
200 microscopios, bastante rudimentarios, que 
constaban de una sola lente, pulida por métodos 
caseros, montada en latón y en plata, los más 
potentes podían aumentar la imagen del objeto
2 / Microbiología básica para el área de la salud y afines
unas 200 a 300 veces. Con ellos, y gracias a su 
gran curiosidad científica, observó numerosos 
organismos microscópicos como bacterias, 
protozoos y hongos, algunos procedían de las 
muestras que tomaba de la cavidad bucal.
Esos microscopios se parecían poco al micros­
copio compuesto actual, que utiliza una serie de 
lentes en un sistema capaz de amplificar de 1.000 
a 2.000 veces una imagen. Pero las lentes que 
Leeuwenhoek usó en sus microscopios estaban 
muy bien hechas y lo principal era que él tenía 
esa apertura mental, tan importante para un inves­
tigador y además mantenía una correspondencia 
continua con la Royal Society de Londres.
El 9 de junio de 1675, Leeuwenhoek escribió 
en su diario: “... al observar esta agua, yo tuve la 
idea de que descubría criaturas vivas; pero como 
eran tan pocas y no claramente detectables, no 
pude aceptar esto como c ie r to .Luego , volvió 
a sus observaciones y anotó: “... yo no tenía 
ninguna noción que iba a ver criaturas vivas, pero 
al observar vi maravillado más de un millar de 
criaturas vivas dentro de una gota de agua, Los 
“animálculos” eran de la clase más pequeña que 
yo había visto jamás hasta ahora.. Hizo dibu­
jos de las bacterias presentes en el agua lluvia, 
la saliva, el vinagre, además de otras sustancias 
y las describió con fascinantes palabras. Relató y 
envió sus emocionantes descubrimientos, en una 
serie de más de 300 cartas, a sus amigos de la 
Royal Society de Londres y de la Academia de 
Ciencias de Francia.
Una carta del 17 de septiembre de 1683 con­
tiene los primeros dibujos registrados de las 
bacterias, observadas por Leeuwenhoek en una 
suspensión de sarro (placa dental o biopelícula 
dental), que había tomado de sus dientes. La 
meticulosidad y exactitud de sus observaciones 
las evidencian los dibujos que realizó. Diseñaba 
las células bacterianas indicando que eran esfé­
ricas (cocos), cilindricas o en forma de varilla 
(bacilos) o en espiral (espirilos).
Las observaciones de Leeuwenhoek, ma­
nifestadas en sus cartas llenas de entusiasmo, 
se leyeron con interés, pero no se reconoció 
el significado de estos descubrimientos (véase 
figura 1.1).
Figura 1.1 Dibujos de bacterias realizados por 
Leewenhoek y enviados a la Royal So­
ciety de Londres
.Antes del siglo xix había poca conciencia 
sobre los microorganismos y, más aún, que 
ellos pudieran causar enfermedades o producir 
cambios químicos a la gran cantidad de mate­
riales que cotidianamente se encuentran en el 
entorno.
A pesar de los grandes avances de la mi­
croscopía actual, todavía se reconocen estas 
3 formas generales de las bacterias descritas por 
Leeuwenhoek.
Generación espontánea
El descubrimiento de un mundo invisible a sim­
ple vista avivó el interés por descubrir el origen 
de la vida. En el siglo xix se agudizó la polémica 
por causa de la teoría que afirmaba que los mi­
croorganismos aparecían espontáneamente, sin 
progenitores que les dieran la vida. Una de las 
preguntas más frecuentes de la época era: ¿de 
dónde vienen estos microorganismos?
Historia de la microbiología / 3
Algunos respondieron que aparecían como 
resultado de la descomposición de tejidos vegeta­
les y animales muertos. En otras palabras, pensa­
ban que los organismos vivos surgían de materia 
sin vida, después de su descomposición.
A este concepto se le conoció como generación 
espontánea o abiogénesis: abio: sin vida y genesis: 
origen. La idea básica de la generación espontánea 
era: “el alimento se pudre si permanece durante 
cierto tiempo a la intemperie y al examinar mi­
croscópicamente el alimento putrefacto, se observa 
que está repleto de bacterias”. Entonces surgía 
nuevamente la pregunta: ¿de dónde provienen estas 
bacterias que no se ven en el alimento fresco?
La idea de la generación espontánea se 
remonta a la antigua Grecia, en donde se creía 
que la carne en descomposición producía gusa­
nos y que las moscas y ranas brotaban del barro, 
bajo condiciones climáticas apropiadas. Por eso, 
muchos argüyeron que los microorganismos se 
originaban por generación espontánea y también 
hubo muchos fanáticos que abogaban a favor de 
la generación espontánea de gusanos, insectos e 
incluso de animales como ratones y ranas.
Hubo verdaderos líderes defensores y detrac­
tores de esta teoría, cada uno de ellos construyó 
nuevas y fantásticas explicaciones o empleó evi­
dencias experimentales, para tratar de demostrar 
su posición.
John Needham (1713-1781). En 1749 realizó 
experimentos con carne cocida y observó que 
la carne presentaba microorganismos al iniciar 
el experimento, por eso, concluyó que estos se 
originaban de la carne cruda.
Hubo, también, quienes tuvieron la valentía 
de demostrar los garrafales errores en que se 
apoyaba la teoría de la generación espontánea. 
Entre ellos se destacaron:
Lázaro Spallanzani (1729-1799). Trató de 
refutar la generación espontánea con un experi­
mento en el cual utilizó matraces donde colocó 
una solución nutritiva (caldo de carne de buey), 
después los cerró herméticamente e hirvió la so­
lución, durante una hora. Como es lógico, después 
de cierto tiempo, no aparecieron microbios en 
el caldo contenido en los matraces. Pero estos 
resultados, confirmados en repetidos experi­
mentos, no lograron convencer a Needham 
quien defendía la teoría, e insistía en que el aire 
era esencial para la generación espontánea de 
microbios.
Franz Schulze y Theodor Schwann (1815- 
1873). Trataron de demostrar el error que defen­
dían los espontaneístas: Schulze hacía pasar aire 
a través de soluciones fuertemente ácidas y lo 
hacía llegar a los matraces que contenían caldo 
de carne hervido. Por su parte, Schwann pasaba 
el aire a través de tubos calentados al rojo y lo 
hacía llegar a los matraces que contenían caldo 
de carne hervido.
En ninguno de los dos casos aparecieron mi­
crobios porque el ácido en el primer experimento 
y el calor extremo en el otro, les habían causado 
la muerte. Sin embargo, los persistentes defen­
sores de la generación espontánea no quedaron 
convencidos y argumentaban que el ácido y el 
calor alteraban el aire de tal manera que impe­
dían el crecimiento de los microorganismos. Los 
experimentos continuaron con menor o mayor 
éxito, pero no lograban convencer definitivamen­
te a los espontaneístas.
Durante la misma época en que se realizaban 
estos experimentos emergía a la luz pública, en 
Francia, Louis Pasteur,un nuevo científico que re­
volucionaría la ciencia con sus grandes aportes.
Louis Pasteur (1822-1895). Estudió química 
y adquirió fama nacional en Francia, a comienzos 
de su carrera, al descubrir la estructura química 
del ácido tartárico. Luego se interesó por la in­
dustria vinícola y los cambios que se producían 
en los procesos de fermentación, lo que lo llevó 
forzosamente a debatir sobre la generación es­
pontánea. En esta tarea revisó con cuidado todo 
trabajo realizado sobre fermentación y luego 
efectuó numerosos experimentos para comprobar 
el hecho de que los microorganismos solo pueden 
surgir de otros microorganismos en un proceso 
llamado biogénesis. Demostró que en el aire 
normal se encontraban estructuras muy simi­
lares a los microorganismos encontrados en el 
material putrefacto. Descubrió que esa diversidad 
de microorganismos del aire era indistinguible de 
los que se encontraban, aunque en mayor canti­
dad, en el material en putrefacción. Por tanto,
4 / Microbiología básica para el área de la salud y afines
concluyó que los microorganismos encontrados 
en esa podredumbre se originaban a partir de los 
microorganismos del aire, porque estos estaban 
suspendidos y se depositaban constantemente 
sobre la superficie de cualquier tipo de objeto.
Estos resultados lo envolvieron en debates muy 
acalorados con sus oponentes. Uno de los mayo­
res defensores de la generación espontánea, en la 
época de Pasteur, fue el naturalista francés Félix- 
Archiméde Pouchet, quien en 1859 publicó un 
amplio informe defendiendo la teoría. Pero chocó 
con el adversario más ferviente de la generación 
espontánea: Louis Pasteur, quien, irritado por lógi­
ca y por los datos publicados por Pouchet, realizó 
experimentos para acabar con sus argumentos.
Utilizó el calor para eliminar los microor­
ganismos contaminantes, pues él ya utilizaba 
el concepto de la destrucción microbiana por 
calor. Igualmente, otros científicos investigado­
res habían demostrado que si se colocaba una 
solución nutritiva como el caldo de carne, en 
un matraz de vidrio, luego se sellaba herméti­
camente, se calentaban hasta ebullición por un 
tiempo determinado y la solución, en su interior, 
no se descomponía y permanecía por muchísimo 
tiempo incorrupta. Claro que los defensores de la 
generación espontánea alegaban que era necesa­
rio el aire fresco para que se diera la generación 
espontánea y que el aire del interior del matraz 
se modificaba por causa del calentamiento, e 
impedía así la generación espontánea.
Pasteur preparó soluciones nutritivas en 
matraces de vidrio en forma de balón, los cuales 
poseían un cuello largo y estrecho o cuello de 
cisne (hoy se conoce como matraz Pasteur) y 
las llevó a ebullición, dejando entrar y salir el 
aire sin hacerle ningún tratamiento y sin filtrar. 
Después, al enfriarse el matraz, el aire podía pasar 
libremente. En los caldos no aparecieron microor­
ganismos. La razón de esto era que las partículas 
de polvo que contenían los microorganismos, no 
podían llegar hasta el caldo nutritivo, porque se 
habían sedimentado en la parte en forma de U del 
tubo en cuello de cisne y las corrientes de aire 
eran tan reducidas que las partículas de polvo no 
habían sido arrastradas hasta el interior de los 
matraces (véase figura 1.2). Pero si el matraz se
inclinaba lo suficiente como para permitir que 
el caldo nutritivo estéril hiciera contacto con el 
cuello en U del matraz, el caldo se llenaba de mi­
croorganismos y obligatoriamente se presentaba 
la putrefacción. Con este sencillo pero brillante 
experimento, Pasteur aclaró en definitiva la con­
troversia suscitada por la teoría de la generación 
espontánea y con ella a sus defensores.
En la Sorbona de París, Pasteur expuso sus 
resultados el día 7 de abril de 1864 y como sus ma­
traces no mostraban signo alguno de vida, dijo:
Yo les he resguardado y sigo aún resguardándo­
los de la única cosa que está por encima de las 
posibilidades del hombre hacer; los he resguar­
dado de los gérmenes que flotan en el aire, los 
he resguardado de la vida...
Con la exuberancia de su refinado y florido 
lenguaje, Pasteur lanzó una serie de dardos con­
tra los que disentían de él:
... no hay ninguna condición en la que se pueda 
afirmar que los seres microscópicos vienen al 
mundo sin gérmenes, sin padres semejantes a ellos 
mismos. Los que alegan esto, han sido víctimas de 
sus ilusiones, de experimentos defectuosos, vicia­
dos por los errores que ellos no han sido capaces de 
percibir y que no han sabido cómo evitar...
Con la aceptación del concepto de biogé­
nesis se desterró por completo y para siempre 
a los espontaneístas, se facilitó el camino para 
trabajos futuros y Pasteur continuó sus estudios 
sobre fermentación y luego sus investigaciones 
sobre microorganismos como agentes causales 
de enfermedades.
Teoría del germen 
en la fermentación
En la antigüedad, muchas culturas desarrollaron 
bebidas y alimentos que eran producto de la 
fermentación microbiana. Grecia fue uno de los 
países más sobresalientes por la producción de 
vino; Mesopotamia, 500 años a. C., tenía la pro­
fesión de cervecero; las salsas de soya de China
Historia de la microbiología / 5
y Japón, obtenidas de legumbres fermentadas, se 
han fabricado durante siglos; el kumis, bebida 
alcohólica fermentada y elaborada a partir de 
leche de muía o de camello, la disfrutaban desde 
mucho tiempo atrás las tribus de Asia Central.
En esas épocas la gente iba mejorando la cali­
dad de sus productos de fermentación con base en 
prueba y error, sin saber que la calidad dependía 
de las condiciones de crecimiento de los microor­
ganismos responsables de la fermentación.
Hacia 1850, Pasteur enfocó su atención en una 
de las industrias más importantes de Francia: la 
fabricación del vino. Al examinar muchos lotes 
de vino, descubrió microbios de diferentes clases. 
En los lotes buenos encontró predominio de cierta 
clase de microorganismos; en los lotes malos o 
peores estaban presentes otras clases. Posterior­
mente, Pasteur determinó que con la selección 
apropiada de un microorganismo, el fabricante 
obtendría un producto consistente, bueno y 
uniforme. Para lograr esto debía eliminar los mi­
crobios que ya estaban en los mostos y comenzar 
una nueva fermentación con un cultivo (masa de 
microorganismos en crecimiento), procedente de 
una cava de vino que había sido satisfactorio.
Pasteur sugirió que las clases de microbios 
indeseables podrían eliminarse calentando los 
mostos, no tanto como para estropear el aroma 
del zumo de frutas, pero sí lo suficiente para 
matar esos microbios. Descubrió que sometiendo 
los mostos a temperaturas de 62,8 °C (145 °F) 
por 30 min se lograba el objetivo deseado. Este 
proceso se conoce en la actualidad como pasteu­
rización, y se utiliza ampliamente en industrias 
de fermentaciones, como en la láctea, para des­
truir los microorganismos presentes en la leche 
y derivados que causan enfermedades.
Teoría del germen de la enfermedad
Esta teoría también causó gran revuelo entre los 
investigadores (incluso antes de aparecer Pasteur 
se mencionaba), pero lógicamente también la 
sustentaron teorías populares con buenos defen­
sores. Entre otras, las que más auge tuvieron y 
obviamente las de mayor popularidad fueron:
1. Teoría teúrgica. Afirmaba que la enferme­
dad afectaba a una persona debido a un castigo 
divino, por causa de las ofensas que los humanos 
hacían a los dioses.
6 / Microbiología básica para el área de la salud y afines
2. Teoría miasmática. Decía que la enfermedad 
la causaban los miasmas o pestilencias que emana­
ban de las calles, los pantanos, las basuras, los cuer­
pos enfermos o la materia en descomposición.
3. Teoría contagium fom ites. Atribuía la en­
fermedad a un contagio causado por objetos in­
animados utilizados por una persona enferma.
4. Teoría contagium vivo. La enfermedad 
se produce por contagio directo de una persona 
enferma a otra sana.
En 1546, Fracastoro de Verona (1483-1553)sugirió que la enfermedad la podrían causar or­
ganismos demasiado pequeños para ser vistos, 
que se transmitían de una persona a otra.
En 1762, Von Plenciz de Viena no solo asegu­
raba que estos agentes vivos eran los causantes 
de la enfermedad, sino que sugería que diferentes 
agentes eran responsables de una gran variedad 
de enfermedades.
También hubo planteamientos no muy exi­
tosos en un comienzo, como los del médico y 
letrado Oliver Wendell Holmes, quien en 1843 
insistía en que la fiebre puerperal, una grave y con 
frecuencia fatal enfermedad de la madre después 
del parto, era contagiosa y que probablemente la 
causaban microorganismos transportados de una 
madre a otra por comadronas y médicos.
En 1870, el médico alemán Robert Koch (1843- 
1910) se dejó tentar por la nueva y fascinante 
ciencia de la bacteriología y contribuyó de forma 
decisiva al desarrollo de la microbiología. Aisló y 
cultivó las bacterias (bacilos) productores del car­
bunco, a partir de la sangre de ovejas que habían 
muerto por causa de esta enfermedad. Cultivó 
en su laboratorio las bacterias, supuestamente 
responsables y las observó al microscopio para 
estar seguro que solo había una clase de ellas y 
luego las inyectó en ratones, para ver si desarro­
llaban la enfermedad. A partir de estos ratones, 
aisló bacterias iguales a las que había encontrado 
originalmente en las ovejas que habían muerto 
de carbunco. Así demostró por primera vez que 
una bacteria era el agente causal de una enfer­
medad en un animal. Luego Koch descubrió las 
bacterias causantes de la tuberculosis y el cólera. 
Los criterios obtenidos en los experimentos de 
Koch se conocen como postulados de Koch, los
cuales se convirtieron y siguen como normativa 
para tener evidencia de que una enfermedad la 
causa un microorganismo específico.
Postulados de Koch
1. Un microorganismo específico puede en­
contrarse siempre asociado a una enfermedad 
determinada.
2. El microorganismo puede aislarse y culti­
varse en un cultivo puro en el laboratorio.
3. El cultivo puro del microorganismo produce la 
enfermedad al ser inyectado en un organismo sano, 
a partir del animal infectado experimentalmente.
4. Es posible, por procedimientos de labora­
torio, recuperar el microorganismo inyectado a 
partir del animal infectado.
Estas demostraciones tuvieron éxito gracias 
a la implementación de los laboratorios de bac­
teriología y al uso de medios de cultivo, como 
el agar con nutrientes que facilita el crecimiento 
y desarrollo de los microorganismos. Una nue­
va terminología comenzó a utilizarse rutina­
riamente, destacándose, entre otros, términos 
como: 1) colonia: grupo de microorganismos 
de la misma especie que puede observarse 
macroscópicamente; 2) cultivo: grupo de micro­
organismos en crecimiento, y 3) cultivo puro o 
cepa pura: grupo de colonias conformadas por 
microorganismos de la misma especie.
En 1880, Pasteur aisló y cultivó la bacteria 
causal del cólera aviar que estaba produciendo 
estragos en las aves de corral. Para demostrar 
que había aislado en un cultivo puro la bacteria 
responsable de esta enfermedad, hizo uso de 
las técnicas fundamentales diseñadas por Koch 
y organizó una demostración pública en la que 
repitió un experimento que había tenido éxito 
en muchos ensayos previos realizados en su 
laboratorio. Inoculó, es decir, le inyectó a pollos 
sanos sus cultivos puros del cólera aviar y esperó 
a que se desarrollara la enfermedad y murieran. 
Pero ante su asombro, los pollos no enfermaron 
ni se murieron (véase figura 1.3).
Desconcertado revisó con detalle cada uno de 
los pasos de su experimento y encontró que acci­
dentalmente había utilizado en la demostración
Historia de la microbiología / 7
8 / Microbiología básica para el área de la salud y afines
los cultivos viejos (que tenían varias semanas de 
sembrados), en lugar de los recién sembrados.
Unas semanas después, repitió el experi­
mento utilizando 2 grupos de pollos: el primero, 
había sido inoculado en la primera demostración, 
con cultivos viejos que habían sido ineficaces. El 
segundo, no había sido previamente expuesto a 
estos cultivos. Ambos grupos se inocularon con 
bacterias de cultivos frescos y jóvenes. Esta vez 
los pollos del segundo grupo murieron y los del 
primer grupo permanecieron vivos.
Pasteur explicó convincentemente el hecho: 
las bacterias pueden, de alguna manera, perder 
su poder de virulencia, o sea, la capacidad para 
producir enfermedad, después de permanecer 
en reposo y hacerse viejas. Sin embargo, estas 
bacterias atenuadas o menos virulentas, pueden 
todavía estimular al hospedero (en el caso des­
crito, el pollo), para que produzca anticuerpos; 
es decir, sustancias de defensa orgánica contra 
la infección causada por una nueva exposición 
al microorganismo virulento.
De esta manera, Pasteur llamó a los cultivos 
atenuados de bacterias vacunas y a la inmuniza­
ción con cultivos atenuados vacunación.
Con este experimento Pasteur demostró que 
el cultivo viejo, aunque incapaz de producir la 
enfermedad, podía hacer que los pollos produje­
ran en su sangre sustancias protectoras denomi­
nadas anticuerpos. Después del descubrimiento 
de la vacuna contra el cólera aviar, continuó 
con sus estudios inmunológicos y descubrió la 
vacuna contra la rabia o hidrofobia. Para hacerlo,
inoculaba un conejo con saliva de perro rabioso, 
luego obtenía un extracto del cerebro y la médula 
espinal del conejo del cual, atenuaba el virus y 
lo inyectaba al paciente que había contraído la 
rabia. La figura 1.4 lo ilustra claramente.
Aplicaciones de la microbiología
Existen diferentes ramas que se generan del 
propio tallo de la microbiología, entre ellas se 
destacan, por causa de su interés en las pato­
logías infecciosas humanas, la microbiología 
médica y la clínica, pero ninguna de las dos 
puede calificarse como ciencia independiente 
del ser humano porque ambas comprenden en 
>u vertiente general sistemática, la inmunología 
microbiana (respuesta del hospedador u hospe­
dero a los agentes infecciosos), la bacteriología, 
la protozoología, la micología, la virología y el 
estudio de los priones (se exceptúan las algas 
porque rara vez tienen interés en la enfermedad 
humana). Las siguientes son las principales divi­
siones y aplicaciones de la microbiología:
1. Microbiología del suelo. Se encarga de los 
microorganismos que mejoran la fertilidad de los 
teiTenos convirtiendo el nitrógeno atmosférico en 
compuestos nitrogenados que luego utilizarán las 
plantas para la síntesis de proteínas. También estudia 
la transformación de materia orgánica, que llevan a 
cabo los microorganismos en compuestos inorgáni­
cos haciéndolos así utilizables por las plantas.
2. Microbiología de los alimentos. Estudia 
los microorganismos implicados en la contami-
Historia de la microbiología / 9
nación de alimentos que pueden causar enfer­
medades o intoxicaciones. También incluye los 
microorganismos utilizados industrialmente para 
mejorar la calidad de los alimentos o para obte­
ner productos nuevos a partir de un compuesto 
orgánico determinado.
3. Microbiología de la leche. Investiga los 
microorganismos que pueden ser utilizados en 
la fabricación de quesos, leches fermentadas, 
mantequillas y una gran diversidad de productos 
lácteos.
4. Microbiología de las fermentaciones indus­
triales. Estudia los productos que se obtienen en 
escala industrial, utiliza las actividades bioquí­
micas de los microorganismos: medicamentos, 
suplementos vitamínicos, bebidas alcohólicas, 
enzimas, ácidos orgánicos, concentrados para 
animales y vacunas, entre otros.
5. Microbiología del carbón y del petróleo. La 
intervención de los microorganismos en la forma­
ción del carbón de piedra es importante, aunque 
limitada a la conversión del material orgánico en 
humus y a algunas modificaciones ulteriores, en 
el estado de turba (depósito de materias vegetales 
en descomposición, de color pardusco y estructura 
porosa). En la formación del petróleoparece que 
los microorganismos actúan oxidando la materia 
orgánica hasta obtener compuestos de estructura 
semejante a la del petróleo.
6. Microbiología de drenajes. Desde los 
albores de la ciencia sanitaria y la ingeniería se 
utilizan los microorganismos para depurar los 
residuos domésticos e industriales.
7. Microbiología acuática. Se ocupa de los 
microorganismos que se encuentran en el mar, 
los estuarios y las aguas dulces: lagos, manan­
tiales, ríos, etc.
8. Microbiología médica. Esta rama de la 
microbiología se relaciona directamente con la sa­
lud, se dedica al estudio de los microorganismos 
patógenos, es decir, que causan enfermedad y a 
los que hacen parte, imprescindible, de la flora 
bacteriana normal.
9. Microbiología clínica. Aplica los conoci­
mientos adquiridos en la microbiología médica, 
para el diagnóstico de los eventos infecciosos 
humanos con fines asistenciales.
10. Microbiología bucal. Se circunscribe 
al estudio de los microorganismos que habitan 
normalmente en la cavidad bucal y los que por 
medio de sus propios mecanismos logran im­
plantarse en la boca y producir enfermedades. 
La microbiología bucal hace parte de las dos 
ramas anteriores y sin duda tiene en sus aspectos 
generales y sistemáticos los mismos contenidos, 
lógicamente enfatiza en los microorganismos 
propios y relacionados con la cavidad bucal y 
la respuesta de esta frente a aquellos. También 
estudia la ecología bucal, es decir, las relaciones 
que los microorganismos establecen entre sí y 
con los tejidos bucales.
11. Microbiología del espacio. También se 
conoce con el nombre de exobiología, estudia 
la posible presencia de microbios en el espacio 
exterior, así como su empleo potencial como pro­
visión alimenticia y energética de los astronautas 
y para mantener, en los vehículos espaciales, 
el equilibrio conveniente entre el oxígeno y el 
dióxido de carbono.
Distribución de los microorganismos
Los microorganismos se encuentran dispersos en 
casi toda la naturaleza. Las corrientes de aire los 
llevan desde la superficie de la tierra a las capas 
superiores de la atmósfera. Aun los procedentes 
del océano pueden encontrarse a mucha distancia 
sobre las montañas más elevadas. Igualmente, 
se han hallado microorganismos en el fondo del 
océano en profundidades donde la vida normal 
sería imposible. El suelo rebosa de ellos. Los 
arroyos y los ríos arrastran microorganismos a 
los lagos y grandes embalses. Se presentan en 
más abundancia cuando encuentran materias 
nutritivas, humedad y temperatura favorable para 
su desarrollo y multiplicación.
Las condiciones que favorecen la supervi­
vencia y el crecimiento de muchos microor­
ganismos son las que rodean normalmente al 
hombre, por lo que es inevitable vivir entre una 
multitud de microbios. Están en el aire y en los 
alimentos, se encuentran en la superficie del 
cuerpo humano, los intestinos, la boca, la nariz, 
y en otras cavidades abiertas del organismo. Por
10 / Microbiología básica para el área de la salud y afines
fortuna, la mayoría de los microorganismos son 
inocuos. Además, disponemos de los medios 
para resistir la invasión de aquellos que puedan 
causar daño.
Clasificación de los microorganismos
En microbiología, como en cualquier otra rien­
da, clasificación significa la disposición ordena­
da de las unidades en estudio, formando giupos 
de unidades mayores. En 1753, el botánico sueco 
Linneus intentó clasificar todas las especies que 
se conocían hasta ese entonces, en categorías 
inmutables. Muchas de esas categorías todavía 
se usan en biología actual. La clasificación je­
rárquica linneana se basaba en la premisa que 
las especies eran la menor unidad y que cada 
especie (o taxón), está comprendida dentro de 
una categoría superior o género.
Los nombres científicos de animales, plantas 
y microorganismos se escriben con dos palabras 
que corresponden al género y la especie. Linneus 
también denominó a este concepto nomenclatura 
binomial, y eligió el latín, en ese entonces el len­
guaje de los “hombres cultos” en todo el mundo, 
para su escritura, con el objeto de asegurar que 
todos los científicos entendieran la nomenclatu­
ra. En la actualidad aún se utiliza el latín por ser 
una lengua muerta.
Hasta el siglo xviii, la clasificación de los 
organismos vivos colocaba a todos los organis­
mos dentro de uno de los dos reinos existentes: 
vegetal y animal, clasificación que venía desde 
la época de Aristóteles, pero a medida que se 
obtenían mayores conocimientos acerca de los 
microorganismos se evidenciaba que algunos de 
ellos no encajaban adecuadamente en ninguno le los 
dos reinos. Una de las primeras propuesta? para 
la clasificación mejorada de los reinos la hizo, 
en 1866, el zoólogo alemán E. H. Háeckel, quien 
sugirió que se creara el reino protista (primera 
vida), donde solo se incluyeran los microorganis­
mos unicelulares con características intermedias 
entre animales y plantas. El reino protista, a su 
vez, se subdividió en protistas inferiores o célu­
las procarióticas y protistas superiores o células 
eucarióticas.
1. Protistas inferiores o células procarióti- 
cas. Presentan un nucleoide no delimitado por 
membrana, un solo cromosoma circular, son 
haploides y no presentan nucléolo, cloroplas- 
tos, aparato de Golgi, mitocondrias ni retículo 
endoplásmico; no hacen mitosis, meiosis ni 
picnocitosis, su citoplasma es coloidal y poco 
fluyente. Su membrana celular no contiene este­
róles, pero sí actividad metabólica, pues algunas 
de estas células realizan procesos biológicos 
como respiración y fotosíntesis. Otras poseen 
mesosomas y la pared celular la conforman pepti- 
doglucanos.
2. Protistas superiores o células eucarióticas. 
Presentan núcleo delimitado por la membrana 
nuclear con uno o más cromosomas lineales, son 
diploides y hacen división nuclear por mitosis. 
Estas células poseen nucléolo, histonas, mitocon­
drias, aparato de Golgi, retículo endoplásmico, 
membrana celular con esteróles y sin actividad 
metabólica. Carecen de peptidoglucanos, pueden 
hacer picnocitosis y algunas células presentan 
cloroplastos.
Un esquema de clasificación de 5 reinos 
lo propuso R. H. Whittaker, en 1969, en él se 
incluían las bacterias y cianobacterias en un 
reino que se denomina Mónera. Este reino se 
reemplazó por el reino Prokaryotae.
De esta manera los microorganismos se 
encontraban ubicados en 3 de los 5 reinos: 1) rei­
no Fungi, que comprende levaduras y hongos 
filamentosos o mohos; 2) reino Protista, que 
incluye algas y protozoos microscópicos, y 3) reino 
Prokaryotae, en él se ubican las bacterias y las 
cianobacterias (antes se conocían como algas 
verdes, azules o cianofíceas). Sin embargo, por 
causa de su carácter provisional y evidentemente 
discutible, siguieron surgiendo nuevas propues­
tas de clasificación.
Woese y colaboradores, entre 1981 y 1990, 
fueron los primeros en realizar estudios molecu­
lares comparativos para analizar la sistemática 
filogenética de los organismos celulares. A partir 
de estos estudios, se establecen relaciones entre 
diversos organismos y se reúnen en árboles 
filogenéticos de carácter universal. A partir de 
las secuencias de RNA ribosomal, descubrieron
Historia de la microbiología / I I
que el reino Prokaryotae incluía dos grupos 
filogenéticos distintos: Archeobacterias, que se 
encuentran en nichos ecológicos con condiciones 
de vida extremas, incluyen los microorganismos 
que producen metano (metanógenos o metano- 
génicos), ciertos metabolizadores del azufre que 
pueden crecer en ambientes muy ácidos y calientes 
(termófilos extremos) y otros que viven en ambien­
tes salinos (halobacterias o bacterias halófilas) y 
Eubacterias que son las formas más habituales y se 
encuentran en cualquier nicho ecológico, aisla­
das en su mayoría del cuerpo, el suelo y el agua.
Observándolas microscópicamente, todas las 
bacterias parecen similares, además la escasez 
de fósiles ha dificultado el establecimiento de 
las relaciones evolutivas entreambos grupos. 
La evidencia presentada por la biología mole­
cular sugiere que los primitivos procariotas se 
separaron en esos dos grupos muy temprano 
en el desarrollo de la vida en la tierra, de modo 
que los descendientes de estas dos líneas son: 
Eubacterias y Archeobacterias consideradas 
como el sexto reino (véase figura 1.5).
La conclusión más sorprendente que se 
extrae de estos estudios filogenéticos es que las 
arqueobacterias tienen mayor relación con los 
eucariotas que las eubacterias. Se ha determinado 
que la acumulación de mutaciones concretas en 
eubacteria es más baja que en plantas y animales, 
por lo cual, los procariotas han requerido del 
doble de tiempo para poder evolucionar.
Así, según las teorías de Woese y sus colabo­
radores, la vida en la Tierra puede clasificarse en 3 
dominios celulares: Bacteria (bacterias), Archaea 
(arqueobacterias) y Eucarya (eucariotas).
En la figura 1.5 aparece un esquema con 
una raíz única que tiene en su base a Luca, úl­
timo antepasado común universal de las células 
modernas, equivale a lo que es Lucy en el árbol 
evolutivo de Homo sapiens, es decir, no la pri­
mera célula, sino una célula ya evolucionada, con 
todas las características de sus futuros descen­
dientes: los actuales procariotas y eucariotas.
Muchos autores han realizado diversas pro­
puestas y otros continúan haciéndolo con base 
en avances bioquímicos, moleculares, etc., per.
12/ Microbiología básica para el área de la salud y afines
aún no cuentan con amplia aceptación de la 
comunidad científica en general.
Los virus, las partículas subvirales, viroides, 
virusoides, ARN satélites y los priones, son 
entidades no celulares que por poseer caracte­
rísticas muy peculiares no están incluidos en 
este esquema de los seres vivos. Actualmente 
existe una propuesta para incluirlos en un nuevo 
grupo o imperio o dominio (solo en el caso de 
ser aceptada la propuesta de considerarlos como 
seres vivos), que se llamaría Viridae.
Microscopía
El conocimiento necesario para la inteipretación 
de los fenómenos, a los cuales se refiere esta 
primera parte, se ha desarrollado principalmente 
en los últimos 100 años. A finales del siglo x v i i i , 
cuando muy pocos creían en la existencia de 
microorganismos y no se conocían todavía
lentes perfeccionadas que permitieran su es­
tudio. apareció en escena el holandés Anthony 
van Leeuwenhoek e inició el desarrollo de la 
microscopía, utilizaba lentes convergentes de 
gran potencia, para la época, que producían una 
imagen virtual muy aumentada de un objeto 
situado en el foco, de esta manera lograba un 
poder de resolución que le permitía observar 
partículas hasta de dos mieras (jum) de diáme­
tro. Este primer y rudimentario microscopio se 
modificó paulatinamente y en la época actual 
se cuenta con una muy buena variedad de estos 
implementos indispensables para el estudio de 
la microbiología (véase figura 1.6).
Unidades utilizadas en microscopía
La unidad de medida es la miera = jli, equiva­
lente a la unidad de medida micrómetro = jum. 
En este texto para facilitar la comprensión se
Historia de la microbiología / 13
Tabla 1.1 Equivalencia de las unidades métricas de longitud utilizadas en microscopia
Unidad Prefijo Equivalencia métrica
Decímetro (dm) Deci = 1/10 0,1 m = 10'1
Centímetro (cm) Centi = 1/100 0,01 = 10"2
Milímetro (mm) Mili = 1/1.000 0,001 = 10'3
Micrómetro o 
miera (pm o p)
Micro = 1/1.000.000 0,000001 m = 10~6
Nanómetro (nm) Nano = 1/1.000.000.000 0,000000001 =10 8
Angstrom (Á) La unidad Angstrom no pertenece al 
sistema métrico, pero como su uso 
está muy extendido en microbiología, 
se incluye en esta tabla
0,0000000001 = 10“10
refiere el micrómetro (|iin) como unidad de 
medida microscópica. Las equivalencias de las 
unidades utilizadas en microscopia aparecen en 
la tabla 1.1.
Tipos de microscopios
Una de las herramientas más importantes para 
el estudio de la microbiología es el microscopio. 
Este aparato aumenta el tamaño de una imagen 
hasta tal punto que facilita su visualización. A 
partir del primer microscopio, elaborado por 
Anthony van Leeuwenhoek, esta invaluable 
ayuda ha sufrido cambios paulatinos que lo han 
perfeccionado cada vez más. En la actualidad 
existe gran variedad de microscopios ópticos 
compuestos que se emplean según las necesi­
dades de observación:
1. Microscopio de luz, óptico o de
campo claro
En esencia, fue el primero que se desarrolló 
cuando la microbiología hizo su aparición. 
Inicialmente era un microscopio tan simple que 
sólo poseía una lente biconvexa y la fuente de 
luz que iluminaba la muestra era externa y tan 
elemental como la llama de una vela. Después se 
perfeccionó adicionándole un sistema de lentes 
separados con los cuales se conseguía mayor au­
mento, por esto, tomó el nombre de microscopio 
compuesto, que es el mismo microscopio óptico
o microscopio de luz conocido actualmente.
El microscopio óptico, utilizado con mayor 
frecuencia para la mayoría de los estudios, utili­
za el sistema de iluminación que se conoce con 
el nombre de campo claro, en el cual el campo 
del microscopio se ilumina brillantemente, 
mientras que el objeto que se va a estudiar se 
ve oscuro o coloreado. Se ve coloreado cuando 
se somete a procedimientos en los cuales se 
utilizan uno o varios colorantes específicos que 
permiten ver con más detalle el objeto que se 
observa. En este sistema el aumento se consigue 
gracias al empleo de varias lentes ópticas. La 
mayoría de los microscopios alcanzan los 1.000 
y algunos hasta los 2.000 aumentos, con ocula­
res de 10 diámetros y objetivos de 100 diámetros 
de aumento, haciendo posible que partículas de-
0,2 jim de diámetro pueda ser amplificadas a
0,2 mm, así resultan claramente visibles. En 
este tipo de microscopio, mayor amplificación 
no da mejor resolución de los detalles, porque 
se reduce el área de observación o campo visual 
(véase figura 1.7).
El poder de resolución del microscopio 
óptico, en condiciones ideales, es aproximada­
mente la mitad de la longitud de onda de la luz 
empleada. El factor que limita el aumento en el 
microscopio ordinario es el poder de resolucíc n
14 / Microbiología básica para el área de la salud y afines
que corresponde a la distancia que debe separar a 
dos fuentes luminosas puntiformes, para que se 
visualicen como dos imágenes diferentes.
En la mayoría de los laboratorios relaciona­
dos con microbiología se encuentran microsco­
pios de luz equipados con tres o cuatro objetivos 
con amplificaciones diferentes cada uno. El 
grado de amplificación se calcula multiplicando 
el poder de amplificación del ocular por el poder 
de amplificación del objetivo correspondiente. 
Por lo general, el poder de amplificación es de 
diez veces, aunque pueden encontrarse oculares 
de menor y mayor aumento.
NA del objetivo + NA del condensador
Longitud de onda de la luz
Poder de resolución = Longitud de onda de la luz
NA del objetivo + 
NA del condensador
NA = apertura numérica 
NA = n seno 0 
Donde:
n: es el índice de refracción del medio que se 
encuentra entre el objeto y la lente.
0: es la mitad del ángulo del cono de luz que 
entra en el objetivo.
Cuando el medio entre la lente y el objeto es 
el aire, la apertura numérica es siempre menor 
que 1.0: en consecuencia, el poder de resolución 
obtenido es de 0,3 a 0,4 jum. Cuando se coloca 
aceite de inmersión, la apertura alcanza valores 
entre 1,2 y 1,4, y el poder de resolución alcanza 
un máximo de 0,2 |um, es decir, que con el uso 
de aceite de inmersión pueden observarse los 
objetos cuyo tamaño esté en las cercanías de las
2 |im o más (véanse figuras 1.7-1.10).
Historia de la microbiología í 15
Ocular IPX
Objetivo
4X
yAumento total 10Xx4X= 40
Portaobjetos
}
 Distancia de 
enfoque
Ocular 10X
Objetivo 
10X ’
Aumento total 
10Xx 10X= 100
Portaobjetos
Distancia de 
/ enfoque
Ocular 10X
Objetivo:
40X
Ocular 10X
Objetivo.
100X
Portaobjetos
Aumento total 
10X x 40X= 400
Distancia de Aceite de 
'} enfoque