Apunte Unidad 1

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UNIDAD 1 
Microbiología 
Prof. Roxana Silva 
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INTRODUCCIÓN 
La Microbiología es una ciencia que estudia a los microorganismos como las bacterias, virus y hongos. 
Definamos entonces a cada uno de ellos: 
Bacterias: Son microorganismos procariotas sin membrana nuclear, mitocondrias, aparato de Golgi ni retículo 
endoplasmático, que se caracterizan por poseer una pared celular compleja y que se dividen por división (o 
fisión) binaria. 
Virus: son parásitos intracelulares obligados que dependen de la maquinaria bioquímica de la célula anfitriona 
para poder replicarse. 
Hongos: microorganismos eucariotas, que no forman tejidos y que son uni o pluricelulares cuyo talo puede ser 
unicelular o pluricelular. 
 
Un poco de historia…….. 
La historia de la Microbiología es muy extensa y su despertar absoluto tuvo que ver con la aparición de 
instrumentos y técnicas que permitieron relacionar enfermedades con sus agentes etiológicos, es decir con los 
microorganismos que la producían. 
Numerosos investigadores aportaron a la expansión desde esta ciencia desde diferentes lugares y desde 
diferentes aspectos. 
1674: Anton van Leeuwenhoek: Observó una gota de agua con lentes de microscopía y descubrió que había 
millones de pequeños “animáculos”. 
1770: Otto Müller: continúo los estudios de van Leeuwenhoek y utilizando los sistemas de clasificación de Linneo 
ordenó a las bacterias en género y especie. 
1840: Friedrich Henle: estableció criterios que debían ser aplicados para demostrar si un microorganismos era 
responsable de una enfermedad. 
1870-1880 Rober Koch y Louis Pasteur: a través de diferentes experimentos aportaron información que 
enriqueció el conocimiento de esta ciencia. Fueron responsables de demostrar la etiología bacteriana 
del carbunco, la rabia, la peste, el cólera y la tuberculosis. 
1910: Paul Erlich: descubrió el primer compuesto antibacteriano, efectivo para Treponema pallidum agente 
causal de la sífilis. 
1928: Alexander Fleming: descubrió la penicilina lo que fue un gran aporte hasta la actualidad. 
1946: John Enders fue pionero en el cultivo de virus utilizando cultivos celulares lo que sirvió posteriormente 
para el desarrollo de vacunas. 
Desde acá a la actualidad por supuesto existen numerosos investigadores que han seguido aportando 
descubrimientos a la historia de la Microbiología la cual sigue creciendo año a año. 
 
 
 
 
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LAS BACTERIAS 
Son microorganismos procariotas sin membrana nuclear, mitocondrias, aparato de Golgi ni retículo 
endoplásmico, que se caracterizan por poseer una pared celular compleja y que se dividen por división binaria. 
Se diferencian entre sí por sus características morfológicas, de tinción, y por sus propiedades bioquímicas, 
genéticas y antigénicas. 
 
Las bacterias forman parte de la flora normal de la piel y de las mucosas digestiva, respiratoria, urogenital, etc., 
pero también pueden comportarse como patógenos ocasionando enfermedades infecciosas. 
En Bacteriología, las bacterias se nombran según el sistema binomial clásico de Linneo de género y especie. De 
estos dos nombres en latín el primero que corresponde al género se coloca con la primera letra en mayúscula, y 
el segundo que corresponde a la especie en minúscula. Ejemplo: Escherichia coli 
 
En esta unidad vamos a estudiar algunos aspectos de las bacterias como el tamaño, morfología y estructura. 
 
1. TAMAÑO DE LAS BACTERIAS 
Las bacterias son de muy pequeño tamaño, la mayoría oscila entre las 0.5 y 3 μm, pudiendo llegar muy pocas 
excepciones a alcanzar los 10 μm. No se pueden observar a simple vista pero si utilizando un microscopio. 
En la próxima unidad veremos que las bacterias pueden observarse sin tinción (examen en fresco) o con tinción 
usando distintos tipos (observación previa coloración). 
 
2. MORFOLOGÍA BACTERIANA 
Coco: forma esférica u ovoide. Ej. Neisseria gonorrhoeae 
Bacilo: forma de bastón. Ej: Escherichia coli 
Cocobacilo: bacilo más coro, de extremo redondeado. Ej: Bordetella pertussis 
Espirilo: Ej: Treponema pallidum 
Vibrión: forma de coma Ej: Vibrio cholerae 
 
 
Cuando los cocos se dividen pueden mantenerse unidos unos con otros adoptando distinta disposición. Se 
denominan entonces: 
 Diplococos: cuando se encuentran de a pares. Ej. Neisseria 
 Estreptococos: cuando se encuentran unidos formando cadenas. Ej. Streptococcus 
 Estafilococos: cuando se agrupan formando racimos. Ej Staphylococcus 
 
 
 
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Presten ATENCIÓN a cómo se escriben las palabras: una cosa es la disposición que adquieren las bacterias como 
por ejemplo estreptococos cuando se disponen formando cadena, y otra cosa es una bacteria que adopte esta 
disposición que en el ejemplo es el género Streptococcus 
 
Cuando se forman las células hijas, los bacilos también pueden permanecer unidos adquiriendo diferente 
disposición: en cadena, formando filamentos o dispuestos como si fueran letras chinas. 
 
3. ESTRUCTURA BACTERIANA 
La estructura bacteriana se refiere a los componentes que forman parte de las bacterias. Algunos de esos 
componentes son constantes, están presentes en todas las bacterias, y otros son variables pueden estar o no 
presentes. 
Dentro de los primeros se encuentran el citoplasma, la membrana plasmática, la pared, el genoma, los 
ribosomas y los cuerpos de inclusión. Dentro de los segundos se encuentran los plásmidos, los flagelos, la 
cápsula, las fimbrias y pilis y las esporas. 
 
 
 CITOPLASMA 
Corresponde al material proteico que se encuentra limitado por la membrana citoplasmática y es el sitio donde 
está contenido el genoma bacteriano. Además contiene ribosomas, proteínas y cuerpos de inclusión. 
 
 GENOMA 
Es el portador de la información genética. Está representado por una única molécula de ADN de doble cadena 
dispuesto de forma circular y no asociado a histonas. No está contenido en un núcleo rodeado de una 
membrana nuclear como sucede en las eucariotas, pero se encuentra en un lugar definido del citoplasma 
denominado nucleoide. 
 
 
 RIBOSOMAS 
Los ribosomas bacterianos tienen un coeficiente de sedimentación de 70S y están formados por dos 
subunidades, una de mayor tamaño (50 S) y otra de menor tamaño (30S). 
Participan en la síntesis proteica y pueden encontrarse aislados en el citoplasma o como polirribosomas. 
Su número aumenta cuando la bacteria se encuentra en medios ricos en nutrientes. 
 
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 CUERPOS DE INCLUSIÓN 
Son gránulos de material orgánico o inorgánico cuya función es almacenar sustancias de reserva, sustancias 
como polisacáridos, lípidos, polifosfatos, que se van a utilizar como fuente de energía. 
Estos compuestos de reserva pueden ser glucógeno, ácido poli-α-hidroxibutirato (PHB), polifosfatos, azufre, etc 
 
 PLÁSMIDOS 
Son material genético extracromosómico constituido por cadenas cortas de ADN doble y circular los cuales se 
repican independientemente del ADN cromosómico. Estos plásmidos son heredados por las células hijas y 
pueden transferirse de una bacteria a otra por un proceso denominado conjugación. 
Los plásmidos no son esenciales para la vida y pueden estar o no presentes, en general su presencia puede estar 
asociada a la resistencia a antibióticos, a una determinada adaptación metabólica o a la adquisición de un 
factor de patogenicidad. 
 
 MEMBRANA CITOPLASMÁTICA 
Es una estructura que rodea a la bacteria constituida por una bicapa lipídica, con una región hidrofóbica y otra 
reacción hidrofílica, y por proteínas de membrana. Es una estructura similar a la de las células eucariotas pero se 
diferencia de éstas porque no contiene esteroles, a excepción de los micoplasmas que si los contienen. 
Esta membrana se encuentra estabilizada por uniones puentes de hidrógeno, interacciones hidrofóbicas y 
cationes como elcalcio y el magnesio que se combinan con los fosfolípidos cargados negativamente. 
Es una estructura vital para las bacterias y cumple las siguientes funciones: 
- Barrera osmótica con permeabilidad selectiva: permite el ingreso de nutrientes y agua, y salida de desechos. 
- Posee un sistema de electrones que participan en la producción de energía. 
- Posee receptores de membrana. 
 
Otra característica de la membrana es que sufre invaginaciones denominados mesosomas que participan en la 
formación de las células hijas durante la división celular. 
 
 
 PARED 
Es la estructura que se encuentra por encima de la membrana plasmática y es responsable de las siguientes 
funciones: 
- Proporciona forma y rigidez a la célula. 
- Actúa como protector osmótico. 
- Es sitio de determinantes antigénicos. 
Mesosomas 
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Cuando se realiza un tipo de tinción denominada coloración de Gram se puede clasificar a las bacterias en dos 
grupos: las bacterias Gram positivas y las Gram negativas, que al microscopio óptico se observan de color azul 
violáceo y rosado respectivamente (esta coloración la veremos en la unidad 2). Ambos tipos de bacterias se 
tiñen de manera diferente porque las estructuras de su pared también lo son. 
 
 
 
Las bacterias Gram positivas presentan una pared que posee una extensa capa de péptidoglicano 
(aproximadamente un 90% de la pared está representado por este compuesto), que contiene además ácidos 
teicoicos y lipoteicoicos. 
Los ácidos teicoicos y los lipoteicoicos, tienen la función de estabilizar la pared celular. Además los ácidos 
teicoicos actúan como antígenos (antígeno de pared) 
 
 
 
El péptidoglicano (PG) es un polímero de gran tamaño formado por N-acetilglucosamina y N-acetilmurámico 
unidos por uniones β 1→4. Estas uniones se van repitiendo a lo largo de toda la estructura. Además una cadena 
corta de aminoácidos se une al ácido N-acetilmurámico. 
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Esta composición química de la pared determina que sea una estructura extensa debido a los entrecruzamientos 
del PG, como si fuera una red. 
 
 
 
Las bacterias Gram negativas presentan una pared que tiene una pequeña capa de PG (aproximadamente el 
10%), y a diferencia de la pared Gram positiva, poseen además otra estructura que se denomina membrana 
externa en donde se encuentra el lipopolisacárido (LPS). 
Además, entre la cara externa de la membrana plasmática y la membrana interna de la membrana externa se 
encuentra una región denominada espacio periplásmico o periplasma que contiene enzimas hidrolíticas y 
proteínas de unión y de transporte. 
 
Aminoácidos 
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El LPS es un componente muy importante que caracteriza a una bacteria Gram negativa. Y está formado a su vez 
por tres regiones estructurales con diferentes funciones: el lípido A, la región central del polisacárido y el 
antígeno O. 
El lípido A actúa como endotoxina (toxina que forma parte de la misma bacteria, es decir es parte de su 
estructura en este caso de su pared, y se libera cuando la bacteria se lisa). Las funciones de esta endotoxina son: 
-Activación del complemento 
- Liberación de citoquinas 
- Leucocitosis 
- Trombocitopenia 
- Coagulación intravascular diseminada 
- Fiebre 
- Compromiso de la circulación periférica 
- Fallo circulatorio complejo 
- Muerte 
La región central del polisacárido es un polisacárido ramificado tiene función estructural. 
El antígeno O está unido a la región central y se proyecta hacia el exterior de la bacteria. Actúa como antígeno, 
es lo que denomina Ag de pared. 
Es decir que: 
 
LPS: Lípido A + Región central + AgO 
 
 
 Endotoxina Estructural Antígeno de pared 
 
Resumiendo la estructura de las paredes bacterianas: 
 
 
 
 
Extensa capa de PG (90%) 
Ácido teicoico 
Ácido lipoteicoico 
Gram positiva 
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La pared es indispensable para la integridad de la célula bacteriana de manera que si alguna sustancia la 
destruye la bacteria sufre consecuencias. Por ejemplo, la lisozima, enzima que se encuentra presente en 
secreciones como lágrimas, saliva y otros fluidos corporales, destruye el peptidoglicano debilitando la pared. 
Si la bacteria es Gram positiva, como posee gran cantidad de PG, la enzima digiere este compuesto y la bacteria 
pierde su pared formándose lo que se denomina protoplasto. 
Si esto ocurre en una Gram negativa (posee menor cantidad de PG), la misma conserva restos de pared y se 
denomina esferoplasto. 
Si los esferoplastos son capaces de crecer y dividirse se denominan “formas L”. Algunas formas L son capaces de 
regresar a la forma bacilar normal con pared completa. 
Los protoplastos y los esferoplastos son osmóticamente sensibles por ello en un medio hipotónico se produce la 
lisis osmótica mientras que en un medio iso o hipertónico se mantienen. 
 
 CÁPSULA 
Algunas bacterias poseen en su superficie más externa (rodeando la pared) una estructura constituida por 
polisacáridos que se extiende alrededor de la bacteria y se denomina cápsula, la cual es una estructura limitada, 
uniforme. 
Muchas veces esa estructura se encuentra unida de manera más laxa, y su grosor y densidad es más irregular 
por lo que se denomina limo (capa mucosa en algunas bibliografías). 
Esta estructura permite la adherencia o fijación de la bacteria a los tejidos del hospedador, por lo tanto se 
comporta como un factor de patogenicidad, y además la protege de la fagocitosis. 
 
 
Esta estructura es variable y no es vital ya que si la bacteria la pierde no muere, sólo se modifica su 
patogenicidad. 
Por otro lado, esa cápsula tiene porciones que pueden actuar como antígeno. Al antígeno capsular se lo 
denomina antígeno K (Ag K). 
 
 FLAGELOS 
Algunas bacterias poseen capacidad para moverse gracias a la presencia de flagelos (estructuras variables) los 
cuales son apéndices filiformes de naturaleza proteica que se encuentran fijos a la bacteria por uno de sus 
extremos y libres por el otro. Actúan como propulsores formados por subunidades proteicas, denominadas 
flagelina, las cuales se enrollan helicoidalmente como si fuera una cuerda. 
Gram negativa 
Pequeña capa de PG (10%) 
Membrana externa LPS 
Espacio periplásmico 
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Esta estructura es también un factor de patogenicidad ya que les permite a las bacterias desplazarse en busca de 
nutrientes o evadir un tóxico o al sistema inmune. 
Son antigénicos es decir que son capaces de generar una respuesta inmune en el huésped, y se lo denomina Ag 
H. 
Según el número y localización se pueden clasificar en: 
- Monotrico: un solo flagelo en uno de los extremos (polo) de la bacteria. 
- Anfitrico: flagelos en ambos polos de la bacteria. 
- Lofotrico: un grupo o penacho de flagelos en uno de los polos. 
- Peritrico: flagelos distribuidos alrededor de la bacteria. 
 
 PILIS Y FIMBRIAS 
Son apéndices más delgados de naturaleza proteica que no participan de la motilidad y se localizan en la parte 
externa de la bacteria. Son estructuras variables y no son necesarias para la vida de la bacteria. 
Las fimbrias son más cortas y participan de la unión de las bacterias a distintas superficies ya que interaccionan 
con receptores específicos presentes en la superficie de las células. 
Esta capacidad de adherirse a los epitelios le otorgan a las fimbrias un rol muy importante en la colonización de 
un huésped. 
Los pilis están formados por una proteína denominada pilina, son más 
largos, suelen encontrase uno o dos por bacteria y participan del proceso 
de conjugación bacteriana. 
https://youtu.be/Ef-X7arMRfo 
 
 ESPORAS 
Algunos géneros de bacterias Gram positivas como Clostridium y Bacillus cuandose encuentran en condiciones 
desfavorables para su supervivencia son capaces de formar esporas que son formas de resistencia a 
condiciones adversas como el calor, la desecación, radiaciones e incluso a desinfectantes químicos. 
Se denominan también endosporas porque se forman en el interior del bacilo el cual posteriormente se rompe y 
la libera. 
 
 
Estas estructuras no tienen actividad metabólica pero se mantienen en las condiciones desfavorables. Cuando 
estas condiciones cambien y sean las adecuadas, la bacteria vuelve a formar una célula vegetativa idéntica a la 
célula original (bacteria metabólicamente activa) en un proceso que se denomina germinación. 
Las esporas puede ubicarse en distintos lugares dentro del cuerpo de la bacteria, pudiendo entonces clasificarse 
a las esporas en: 
Centrales: cuando se ubican en el centro de la bacteria. 
Terminales: se encuentran en uno de los extremos. 
Subterminales: ubicadas en una posición intermedia entre el centro y el extremo bacteriano. 
https://youtu.be/Ef-X7arMRfo
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Estructura de las esporas 
 
Es una estructura deshidratada con diferentes capas que le otorgan su capacidad de resistencia. Las mismas 
tienen distinta composición: proteínas, glucoproteínas, peptidoglicano, etc y protegen la región central o core 
donde se encuentra el genoma, algunos ribosomas y proteínas esenciales. De esa manera el ADN bacteriano 
queda protegido del calor, la radiación y compuestos químicos como los desinfectantes.