1 INTRO

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MICROBIOLOGIA
Profesor : Juan G. Juscamaita Morales
Universidad Nacional Agraria La Molina, 
MAYO 2020
La Microbiología es una ciencia biológica extraordinariamente
importante para la humanidad, dado que los microorganismos
están presentes en todos los hábitats y ecosistemas de la Tierra y
sus actividades presentan una gran incidencia en numerosos
ámbitos de interés y en el bienestar humano general.
1. Los microorganismos fueron los primeros en aparecer
en la evolución (hicieron su aparición hace 3,500
millones de años), constituyen la mayor parte de la
biomasa del planeta tierra.
2. Muchos investigadores mencionan que se han descrito
menos del 10% de los microorganismos existentes.
MICROBIOLOGIA
Deriva de 3 palabras griegas:
mikros ( pequeño)
bios (vida)
logos (ciencia)
Estudio de la vida 
microscópica
(organismos o agentes que son 
demasiado pequeños para ser 
observados con claridad a 
simple vista)
En términos de número total y masa - se estima que los microbios 
contienen el 50% del carbono biológico y el 90 % del nitrógeno 
biológico de la Tierra- exceden ampliamente a cualquier otro grupo 
de organismos del plantea tierra. 
La característica 
de una célula. 
Una célula viva es un sistema
químico complejo. ¿Cuáles son
las características que permiten
separa las células de los
sistemas químicos no vivos?
Podemos citar cinco importantes
caracteres diferenciales:
1. Autoamimentación
2. Auto replicación
3. Diferenciación
4. Señalización química
5. Evolución
G:/CURSOS POST GRADO/JUAN/CURSOS/Microbiologia2007i/imagen0001.htm
Ciencia biológica que estudia:
•Morfología, Estructura y función
de microorg. =Morfología y Citología
•Crecimiento, reproducción y actividades
metabólicas =Fisiología y Bioquímica
•Mecanismos genéticos = Genética
•Relaciones filogenéticas y
taxonomía: Sistemática.
•Distribución, cambios en el medio ambiente
y relaciones con otros seres vivos=Ecología
•Aplicaciones socioeconómicas
MICROORGANISMOS
MICROBIOLOGIA
Reino Monera, Protista, 
Fungi, incluye a Virus y 
otros entes biológicos 
moleculares (viroides, 
priones)
a
bTRES DOMINIOS
La Microbiología usa técnicas 
como:
Esterilización
Empleo de medios de cultivo
Análisis Molecular y bioquímico
Aislamiento y 
crecimiento de los 
microorganismos
DESARROLLO HISTÓRICO DE LA MICROBIOLOGIA-
Periodo especulativo ( 3 millones de años A.C.- 1676)
P. Biotecnología Microbiana
(1970 -Presente)
P. Genet. Microb. (1941 - 1970)
P. Fisiología Microbiana (1910-1940)
Periodo de los cultivos (1867 - 1910 )
Periodo de la observación (1676- 1867)
Periodo especulativo ( 3 millones de años A.C.- 1676)
3-2.5’ años AC aparición evolutiva del género Homo
Desarrollo de 1ras. Prácticas agrícolas y procesamiento empírico de alimentos. 
(Hombre Microorganismos)
Sumerios, Babilonios, Egipcios, Incas, Aztecas usaron los M.O : Pan, cerveza, 
vino, chicha.
Culturas asiáticas, africanas, europeas y americanas
Lucrecio ( s I. A.C.) De rorum natura, “semillas de enfermedad
Fracastoro (1546) gérmenes invisibles causan enfermedades
Jansen (1590-1608) desarrolla el 1er Mocroscopio compuesto útil
Robert Hooke (1635-1703)observaciones microscópicas de hongos y Ptas.
Antony Van Leeuwenhoek (1632-1723) es considerado el padre de la 
microbiología. Publica el 1er. Artículo sobre observaciones microscópicas 
“Philosophical Transactions of the Royal Society” * “Animáculos”
Periodo de la observación (1676- 1867)
Antes se creía que las formas de vida aparecían espontáneamente (Teoría de la
Generación espontánea).
(1579-1644) Van Helmont (químico, físico, alquimista, médico, y fisiólogo) belga.
Origen de la vida del agua y de compuestos inanimados
(1626-1698) Francesco Redi (italiano): los gusanos no aparecen espontáneamente a
partir de materia inerte.
(1745) John Needham: caldos enfriados -aparecían microorganismos
(1729-1799) Lazzaro Spallanzani: M.. org. Entran a través del aire - Sella frascos.
Needham =“ fuerza vital “
(1820-1893) John Tyndall: Técnica de esterilización por etapas.
(1822-1895) Louis Pasteur: refutó la teoría de la generación espontánea. Introdujo la
teoría de la enfermedad, demostró que la levadura es responsable de la fermentación.
Desarrollo la pasteurización, técnicas de inmunización. Descubrió Streptococcus
pneumoniae.
*
Periodo de los cultivos (1867 - 1910 )
Cazadores de microbios
Robert Koch (1843-1910): Demostró la teoría infecciosa de la 
enfermedad.
Desarrolló técnicas de aislamiento y medios de cultivo para la 
identificación de un gran número de microorganismos. Walter Hesse (agar), 
Richard Petri (cajas circulares de vidrio) Fanny Angelina Eilshemius
Descubrió: Bacillus anthracis, Micobacterium tuberculosis, Vibrio cholerae.
Desarrollo Postulados de Koch: Relación causal de un M.org. con una 
enfermedad.
(1883) Christian Gram : desarrolla el método de tinción diferencial 
para bacterias. Las que retienen o no el colorante básico Cristal Violeta.
P. Fisiología Microbiana (1910-1940) o
P. F.M. Y la Microbiología Industrial
Winogradski (1856-1953) y Beijerick * (1851-1931) relacionaron:
Metabolismo 
microbiano
Transformaciones 
BIOGEOQUIMICAS 
(suelo-agua)
En base a particularidades 
metabólicas microbianas
Desarrollan técnicas de 
cultivo por enriquecimiento
Kluyver y Van Niel estudiaron el metabolismo microbiano y la 
fotosíntesis bacteriana, respectivamente.
Alexander Fleming (1928) Descubre la antibiosis de Penicillium 
notatun contra Staphylococcus aureus debido a la penicilina.
Howard Florey (Australiano) y Ernst Chain (Alemán) (2°G.M) 
producción masiva de penicilina. Prod. en EEUU Merck, Pfizer 
y Squibb.
+
xx
Medios de enriquecimiento y medios diferenciales 
P. Genet. Microb. (1941 - 1970)
Mendel dio origen a la genética, no incluía a los microorganismos.
G.W. Beadle y E.L. Tatum (1941) probaron la relación entre los Genes y las 
enzimas al encontrar mutantes auxotróficos (incapaces de sintetizar un metabolito, 
por tanto dependientes del suministro externo de éste) del Hongo Neurospora .
Max Delbruck y Salvatore Luria: encontraron mutaciones espontáneas en 
bacterias.
Avery, MacLeod y McCarty (1944) prueban : DNA es la molécula hereditaria y 
que las bacterias tranfieren genes por TRANSFORMACION
Lederberg y Tatum (1946) demuestran la CONJUGACION
•Zinder y Lederberg (1952) Transducción generalizada
•Jacob y Monod (1961) Operon Lac
Crick, Watson y Wilkins: proponen el modelo estructural del DNA
Se mejoran características culturales e incrementan capacidades metabólicas de los 
microorganismos utilizados en la producción industrial.
P. Biotecnología Microbiana
(1970 -Presente)
1973 Se publica: Factibilidad de introducir y expresar genes 
foráneos en bacterias. Gen de la somatostatina en E. coli
Biotecnología “ Aplicación a la ingeniería de los proceso 
biológicos desarrollados por células (microbianas, vegetales o 
animales), por sus componentes o partes, con la finalidad de 
obtener bienes y servicios”. 
Se producen en forma industrial:
Proteínas humanas, animales y vegetales empleando 
microorganismos.
Se usan microorganismos para solucionar problemas de 
contaminación ambiental.
.
RELACION ENTRE LA MICROBIOLOGIA Y LA TECNOLOGIA
I
IV
III
II
T M
T
MT
T
M
MP
M
MPMP
MP
I Japón y varios paises asiáticos
II Ex Unión Soviética
III Europa y Estados Unidos
IV Paises del Sur (Tercer Mundo)
IV. FUTURO
Las perspectivas futuras pueden llevar a los siguientes beneficios: 
· Diagnóstico, prevención o cura de enfermedades infecciosas y genéticas.
· Aumento del rendimiento de cultivos creando plantas resistentes a insectos, hongos y 
virus.
· Desarrollo de microorganismos que producirán compuestos químicos, polímeros, 
aminoácidos, enzimas y varios aditivos de alimentos.
· Facilitar la eliminación de contaminantes y residuos tóxicos del medio ambiente. 
Aunque es importante enfatizar los aspectos positivosde los nuevos avances, también es 
necesario considerar las consecuencias sociales que pueden derivarse del uso de esta 
tecnología: 
¿Puede ser algún organismo modificado genéticamente perjudicial para otros 
organismos o el medio ambiente?
¿Puede el desarrollo y uso de los organismos modificados genéticamente reducir la 
diversidad genética natural?
¿Deben modificarse genéticamente a los hombres?
¿Los nuevos diagnósticos invadirán la privacidad de las personas?
¿Deben tener propietario los organismos creados por ingeniería genética?
APLICACIÓNES DE LA MICROBIOLOGIA
Salud: - Control de enfermedades (estudio causal)
-Quimioterapia
- Vacunas
Alimentacion:
Productos elaborados
Conservación de los alimentos (encurtidos)
Enfermedades alimentarias
Descomposicón de los alimentos
Producción de enzimas (amilasas, proteasas, lactasa, invertasa)
Industria:
Enzimas hidrolíticas
Proteasas de detergentes
Lipasas
Lixiviación de minerales ( conc. De minerales)
´Producción de biofertilizantes
Agricultura y Ganadería:
Fijación biològica de nitrógeno
Manejo de simbiosis (Micorrizas, aporte de fósforo)
Simbiosis del rumen
Producción de alimentos para ganado.
http://edicion-micro.usal.es/web/educativo/micro2/tema01.html#anchor535108
http://coli.usal.es/web/educativo/entrada.html
http://www.umsl.edu/~microbes/pdf/Coming%20Clean%20With%20Enzymes.pdf
http://www.umsl.edu/~microbes/high.htm
http://www.umsl.edu/~microbes/pdf/fungus1.pdf
http://coli.usal.es/web/educativo/formatonew/mf8.html
http://coli.usal.es/web/educativo/formatonew/mf8.html
http://www-micro.msb.le.ac.uk/Video/Gram.html
http://es.geocities.com/joakinicu/apartado12c.htm
fai.unne.edu.ar/.../micro-ianez/05_micro.htm
http://fai.unne.edu.ar/biologia/microgeneral/micro-ianez/05_micro.htm
LA IDEA CENTRAL DE ÉSTA TEORÍA, PRESUPONE QUE LOS SERES VIVOS PODÍAN 
ORIGINARSE A PARTIR DE SUSTANCIAS INANIMADAS. 
POR EJEMPLO, DEMÓCRITO, TALES DE MILETO Y ANAXIMANDRO, CONSIDERABAN QUE 
LA VIDA PODÍA SURGIR DEL LODO, DE LA COMBINACIÓN DEL AGUA CON EL FUEGO, O 
DE CUALQUIER OTRA COMBINACIÓN DE ELEMENTOS. 
PARA ARISTÓTELES, ÉSTE PROCESO ERA EL RESULTADO DE LA INTERACCIÓN DE LA 
MATERIA INERTE CON LO QUE ÉL LLAMABA "ENTELEQUIA". ÉSTA CONCEPCIÓN 
FILOSÓFICA, SOBRE EL POSIBLE ORIGEN DE LA VIDA, PERDURÓ POR MUCHOS SIGLOS, 
Y VAN HELMONT SE ENCARGÓ DE DIFUNDIRLA POR TODA EUROPA. 
LOS SERES VIVOS EN LA NATURALEZA 
TEORÍAS DEL ORIGEN DE LOS SERES VIVOS : TEORÍA DE LA GENERACIÓN 
ESPONTÁNEA
*
El error que Needham cometió era que no calentaba el caldo lo suficiente, y por lo 
tanto al tiempo aparecían los microorganismos. 
JOHN NEEDHAM (1713-1781)-
Científico inglés. Sacerdote católico. Needham llevó acabo numerosos experimentos
en los que preparaba unos caldos de carne y vegetales. Entonces, los dejaba estar en
envases con tapones de corcho que no estaban bien ajustados. De hecho, creía que al
hervir los caldos, mataría todos los microorganismos que había en ellos. Pasados unos
días, Needham observó que los caldos contenían microorganismos. Needham llegó a
la conclusión de que los microorganismos tenían que haberse desarrollado de los
caldos. Los descubrimientos de Needham apoyaron la teoría de la generación
espontánea de los microorganismos. El no se dio cuenta de que los microorganismos
pudieron entrar porque los frascos no estaban bien cerrados.
Una “fuerza vital” originaba la vida (Generación Espontánea)
The Redi experiment
http://aportes.educ.ar/biologia/nucleo-teorico/recorrido-historico/como-se-origina-la-vida/los_primeros_experimentos.php
Medico y científico
(Italiano)
Refuta la generación 
espontánea de 
gusanos
Experimento de Francesco Redi a. Alimentos son expuestos a moscas las cuales 
ponen huevos de donde nacen las larvas b. Recipientes tapados no dejan entrar 
las moscas ni dejan salir el olor de los alimentos, por lo tanto no se ponen huevos ni 
nacen larvas c. Recipientes tapados con gaza/tela dejan salir el olor pero no dejan 
entrar las moscas, por lo tanto ponen los huevos en la gasa.
Experimento de Redi
Experimentos de Spallanzani
Spallanzani calentó un caldo en un frasco abierto y observó que al 
cabo de un tiempo aparecían microorganismos. Pero cuando repitió 
la experiencia con frascos cerrados no aparecieron microorganismos
Ataca la generación espontánea
La disputa entre J.Needham (1713-1781) y L.Spallanzani (1729-1799) 
Needham interpreta los experimentos de Spallanzani erróneamente “ al 
calentar los frascos el aire pierde su fuerza vital” (vitalismo)
Pasteur usó probetas con cuello de cisne para los 
estudios sobre la generación espontánea
3i
Experimento de Pasteur con matraces 
de cuello de cisne.
(a) Esterilización del contenido del 
matraz. 
(b) Si el matraz se mantiene en posición 
vertical no ocurre crecimiento 
microbiano. 
(c) Si los microorganismos atrapados en 
el cuello alcanzan el líquido estéril, 
crecen rápidamente.
Postulado 1
El microorganismo 
patógeno sospechoso debe 
estar presente en todos los 
casos de la enfermedad y 
ausente en animales sanos
Postulado 2
El microorganismo 
sospechoso debe cultivarse 
en cultivo axénico (puro)
Postulado 3
Las células de un cultivo 
axénico (puro) del 
microorganismo aislado 
deben causar la enfermedad 
en animales sanos
Postulado 4
El microorganismo debe se 
reaislado y ser idéntico al 
original
POSTULADO 
DE KOCH
Koch
2 i
G
(a) Microscopio utilizado por Robert Hooke. (b, c) Dos dibujos de Robert Hooke que representan una de las
primeras descripciones microscópicas de microorganismos. (b) Un moho azul creciendo sobre la superficie de
un objeto de cuero; las estructuras redondeadas contienen las esporas del moho. (c) Un moho creciendo sobre
la superficie de una hoja de rosal vieja y deteriorada.
(a)
(b)
(c)
Primeros dibujos 
de bacterias 
(Leeuwenhoek, 
1683)
Anton van Leeuwenhoek
Microscopio simple 
de Leeuwenhoek
a) Fotografía de una copia del microscopio de
Leeuwenhoek. (b) Dibujos de bacterias por
Leeuwenhoek, publicados en 1864. En estos
sencillos dibujos podemos reconocer varios tipos
morfológicos de bacterias comunes.
http://es.geocities.com/joakinicu/apartado1h.htm
COLUMNA DE 
WINOGRADSKY
*16
G:/CURSOS POST GRADO/JUAN/CURSOS/Microbiologia2007i/Historia2007a.ppt#14. Diapositiva 14
o
Martines Beijerinck: Ecología 
microbiana.
• proceso de fijación de N por 
bacterias (1888)
• bacterias reductoras de sulfato 
(1901)
• reacciones cíclicas mediadas 
por organismos son necesarias 
para mantener la calidad 
ambiental y esenciales para 
soportar la vida en la Tierra
*
TRANSFORMACIONES BIOGEOQUIMICAS CICLO DEL NITRÓGENO
Melón infectado por moho 
Penicillium chrysogenum NRRL
Instalación para la extracción 
de un antibiótico del caldo de 
fermentación mediante el uso 
de disolventes. 
El proyecto de la 
somatostatina 
+
Neurospora crassa
+
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CONJUGACION *
http://home.scarlet.be/~tsk05520/biomolespa/plasmidos/plasmido-01a.jpg
t
Esquema del experimento que realizó 
Grifftith en 1928 
Al conjunto de genes contiguos más los elementos 
reguladores que controlan su expresión se le 
denominó operón.
Patrón de difracción que produce elADN
a
b c
Hace 80 años, el mes de septiembre
de 1928, Alexander Fleming se dio
cuenta de que un hongo que había
contaminado uno de sus cultivos de
laboratorio impedía el desarrollo de
varios gérmenes. De ese hongo, el
«Penicillium», salió después la
penicilina, una «bala mágica»
contra las infecciones. «Yo no
intentaba descubrir la penicilina,
me tropecé con ella» solía decir
Flemming.xx
TOCOSH
http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=tocosh&source=images&cd=&cad=rja&docid=KdvwPgHNHiHHCM&tbnid=x2Mxr_92VqNeGM:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Fheraldo21.blogspot.com%2F2009%2F05%2Fla-papa-resumen.html&ei=JoNZUbjpHMrA4AP2xYDYBA&bvm=bv.44442042,d.dmg&psig=AFQjCNH7Ne1vZlSr_fwPTL5dFbz7ypYpFw&ust=1364907121232709
http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=tocosh&source=images&cd=&cad=rja&docid=-5bEk0u5ei8PkM&tbnid=Hqr0nez-2vHdOM:&ved=0CAUQjRw&url=http%3A%2F%2Fgrupos.emagister.com%2Fdocumento%2Fmazamorra_de_tocosh%2F1613-341396&ei=k4NZUeeaNLKz4APRpICACQ&bvm=bv.44442042,d.dmg&psig=AFQjCNH7Ne1vZlSr_fwPTL5dFbz7ypYpFw&ust=1364907121232709
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Thiomargarita namibiensis ("perla sulfurosa de Namibia") es una proteobacteria gram-
negativa encontrada en los sedimentos oceánicos de la plataforma continental. Es la mayor
bacteria conocida, con una longitud de hasta 750 μm (0,75 mm),[lo que la hace visible a
simple vista.
Es una bacteria quimiolitotrófica, y es capaz de usar el anión nitrato como aceptor
electrónico terminal en la cadena de transporte electrónico. Ya que la bacteria es sésil, y la
concentración de nitrato varía considerablemente con el tiempo, es capaz de almacenar
altas concentraciones (hasta 10.000 veces más) de nitrato en una inmensa vacuola, la cual es
responsable del 98% de su tamaño. Cuando las concentraciones de nitrato en el medio
exterior son bajas, esta bacteria usa el nitrato contenido en su vacuola para poder seguir
respirando. Una investigación reciente ha mostrado que la bacteria podría ser anaerobia
facultativa, más que anaerobia obligatoriamente, y por tanto ser capaz de respirar oxígeno
si está disponible.
Otra adaptación poco común es su patrón de división reductiva. Bajo condiciones de estrés,
como la inanición, dicha bacteria es capaz de reproducirse, pero de forma que se parta la
célula manteniendo el volumen total constante. Este patrón de comportamiento podría
deberse a su gran tamaño.
Esta especie fue descubierta por Heide H. Schulz et al. en 1999, en la costa de Namibia. En
2005 se descubrió una especie muy cercana en el Golfo de México, planteándose así la
posibilidad de que la Thiomargarita esté mucho más difundida de lo que se pensaba
anteriormente. No hay otras especies en su género.
http://es.wikipedia.org/wiki/Proteobacteria
http://es.wikipedia.org/wiki/Gram-negativa
http://es.wikipedia.org/wiki/Nitrato
http://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%A9sil
http://es.wikipedia.org/wiki/Vacuola
http://es.wikipedia.org/wiki/Anaerobio_facultativo
http://es.wikipedia.org/wiki/Namibia
http://es.wikipedia.org/wiki/Golfo_de_M%C3%A9xico