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La ciencia de la microbiología. Estructura celular. Taxonomía bacteriana. Otto Zea Mendoza 1 MICROBIOLOGÍA MICROBIOLOGÍA ES EL ESTUDIO DE LOS MICROORGANISMOS DIVERSIDAD DE ORGANISMOS MICROSCÓPICOS INCLUYEN A CÉLULAS INDIVIDUALES O CONGLOMERADOS E INCLUYE A LOS VIRUS QUE SON MICROSCÓPICOS PERO NO SON CELULARES LOS MICROORGANISMOS SON PRODUCTOS DE LA EVOLUCIÓN, LA CONSECUENCIA BIOLÓGICA DE LA SELECCIÓN NATURAL TIPOS DE MICROSCOPIOS MICROSCOPIO ÓPTICO MICROSCOPIO DE CONTRASTE DE FASES MICROSCOPIO DE CAMPO OSCURO MICROSCOPIO DE FLUORESCENCIA MICROSCOPIO ÓPTICO DE CAMPO CLARO MICROSCOPIO DE CAMPO OSCURO Treponema pallidium Espiroqueta de 0.2 micras de diámetro MICROSCOPIO DE FLUORESCENCIA PRINCIPAL USO: Técnica de diagnóstico: anticuerpos fluorescentes (FA) o inmunofluorescencia. En esta técnica, anticuerpos específicos (p. ej., anticuerpos contra Legionella pneumophila) son químicamente marcado con un fluorocromo como el isotiocianato de fluoresceína (FITC) MICROSCOPIO DE BARRIDO ELECTRÓNICO VIRUS LOS VIRUS CARECEN DE MUCHOS DE LOS ATRIBUTOS DE LAS CÉLULAS, INCLUIDAS LA HABILIDAD DE REPLICARSE POR SÍ MISMOS. INFECTAN UNA GRAN VARIEDAD DE ORGANISMOS: PLANTAS, ANIMALES, PROTISTAS, HONGOS Y BACTERIAS SOLO CUANDO INFECTAN A CÉLULAS ADQUIEREN EL ATRIBUTO CLAVE DE UN SER VIVO, LA REPRODUCCIÓN PRINCIPAL DIVISIÓN EUCARIOTAS: ORGANISMOS QUE CONTIENEN UNA MEMBRANA UNIDA AL NÚCLEO PROCARIOTAS: ORGANISMOS EN LOS CUALES EL ADN NO ESTÁ FÍSICAMENTE SEPARADO DEL CITOPLASMA ALGAS PROTOZOOS HONGOS MOHOS MUCILAGINOSOS BACTERIAS ANIMALES PLANTAS HONGOS PROTISTAS ARCHAEBACTERIAS HEPATOCITO, EUCARIOTA BACTERIA, PROCARIOTA VIRUS VIRUS Una división biológica importante separa a los A. Eucariotas, organismos que contienen un núcleo con membrana B. Procariotas, organismos en los que el ADN no está separado físicamente del citoplasma. Los eucariotas, por ejemplo, se distinguen por su tamaño relativamente grande y por la presencia de orgánulos especializados unidos a la membrana, como las mitocondrias. EUCARIOTAS: ALGAS ALGAS: Todos los microorganismos que producen O2 como producto de la fotosíntesis Algunas algas carecen de clorofila y tienen una forma de vida libre heterotrófica o parasítica de estilo libre Las algas azul-verdosas, ya no forman parte de las algas: Cianobacterias. Muchas algas son organismos unicelulares. EUCARIOTAS: ALGAS EUCARIOTAS: PROTOZOOS ES UN TÉRMINO INFORMAL PARA UN EUCARIOTA QUE NO HACE FOTOSÍNTESIS, SON UNICELULARES Y PUEDEN SER DE VIDA LIBRE O PARÁSITOS LOS PROTOZOOS SON ABUNDANTES EN MEDIOS ACUOSOS O EN EL SUELO Todos los protozoos son heterótrofos y obtienen nutrientes de otros organismos, ya sea ingiriéndolos enteros o consumiendo su tejido orgánico o productos de desecho. PROTOZOOS EJEMPLO: Naegleria fowleri PROTOZOO: PROTOZOO AMEBOFLAGELADO EUCARIOTAS: PROTOZOOS Algunos protozoos ingieren alimentos: A Fagocitosis B Engullen partículas orgánicas con pseudópodos (p. Ej., Amebas) C Ingieren alimentos a través de una abertura en forma de boca llamada citostoma. EUCARIOTAS: HONGOS Los hongos son protistas no fotosintéticos que pueden o no crecer como una masa de filamentos entrelazados y ramificados ("hifas") conocida como micelio. Si un hongo crece simplemente como una sola célula, se llama levadura. Si se produce un crecimiento micelial, se denomina moho. La mayoría de los hongos de importancia médica crecen dimórficamente, es decir, existen como moho a temperatura ambiente pero como levadura a temperatura corporal. EUCARIOTAS: HONGOS Los hongos probablemente representan una rama evolutiva de los protozoos No están relacionados con los actinomicetos, bacterias miceliales a las que se parecen superficialmente. La subdivisiones principales (phyla) de hongos son: Chytridiomycota Zygomycota (los zygomycetes) Ascomycota (los ascomycetes) Basidiomycota (los basidiomycetes) “Deuteromicetos” (u hongos imperfectos). ESTRUCTURA DE LA CÉLULA EUCARIÓTICA ESTRUCTURA DE LA CÉLULA EUCARIÓTICA El núcleo contiene el genoma de la célula. Está delimitado por una membrana, que se compone de dos membranas de bicapa lipídica: la interna y la externa. La externa se une al R.E. Los cromosomas de las células eucariotas contienen macromoléculas de ADN lineales dispuesta como una doble hélice Nucleolo, lugar de síntesis de ARN ribosomal ESTRUCTURA CITOPLASMÁTICA DE LA CÉLULA EUCARIÓTICA Los plástidos incluyen mitocondrias y cloroplastos. Varias líneas de evidencia sugieren que las mitocondrias y los cloroplastos surgieron de la absorción de una célula procariota por una célula más grande (endosimbiosis). Microorganismos eucariotas que antes se pensaba que carecen de mitocondrias (eucariotas amitocondriales) en realidad contienen algunos restos mitocondriales, ya sea a través del mantenimiento de orgánulos respiratorios encerrados en membranas llamados hidrogenosomas, mitosomas, o genes nucleares de origen mitocondrial: Trichonoma vaginalis y Giardia Lambdia LISOSOMAS PEROXISOMAS CITOESQUELETO: El citoesqueleto es una estructura tridimensional que llena el citoplasma. Las células eucariotas contienen tres tipos principales de filamentos citoesqueléticos: microfilamentos, intermedios filamentos y microtúbulos ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA CITOPLASMÁTICA DE LA CÉLULA EUCARIÓTICA Capas de superficie El citoplasma está encerrado dentro de una membrana plasmática compuesta de proteína y fosfolípido similar a la membrana de la célula procariota. La mayoría de las células animales no tienen otras capas superficiales; sin embargo, las células vegetales tienen una pared celular externa compuesta de celulosa (también lignina, hemicelulosa), además de la membrana plasmática CARBOHIDRATOS CARBOHIDRATOS NO ESTRUCTURALES (NSC) SE ENCUENTRAN EN EL INTERIOR DE LAS CÉLULAS DE LAS PLANTAS Y SON USUALMENTE MAS DIGESTIBLES QUE LOS CARBOHIDRATOS ESTRUCTURALES QUE SE ENCUENTRAN EN LAS PAREDES CELULARES DE LAS PLANTAS ORGANELOS DE MOTILIDAD FLAGELOS: Trichomona vaginalis CILIOS: Paramecium LOS PROCARIOTAS ENVOLTURA CELULAR DE LOS PROCARIOTAS Estas estructuras protegen a los organismos de entornos hostiles, como osmolaridad extrema, productos químicos agresivos e incluso antibióticos AUSENCIA DE MEMBRANA NUCLEAR Y DE TAMAÑO PEQUEÑO: 1 μ DE DIÁMETRO HAPLOIDE: EL ÚNICO CROMOSOMA SE UBICA EN UNA ESTRUCTURA DENOMINADA NUCLEOIDE CLASIFICACIÓN DE PROCARIOTAS EL TEST BIOQUÍMICO, COLORACIÓN GRAM, ES UN CRITERIO EFECTIVO DE CLASIFICACIÓN DEBIDO A LA RESPUESTA EN LA COLORACIÓN REFLEJA DIFERENCIAS FUNDAMENTALES EN LA ENVOLTURA DE LA PARED BACTERIANA. CRITERIOS GENÉTICOS
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