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 Definición de microorganismo y microbiología

Microbiología: es la ciencia encargada del estudio de los microorganismos

Microorganismo: Forma de vida que sólo puede observarse por medio de un microscopio

Microorganismo y bacterias como células

Es capaz de absorber cualquier  alimento que esté en su medio que lo rodea y alimentarse

Son capaces de autoreproducirse 

Tiene replicación genética tienen un ADN que actúan como un cromosoma bacteriano

En una situación estresante ellas son capaces de formar estructuras

Pueden emitir señalización y alertarse entre ellas en cualquier situación

El ADN  es muy estable (BACTERIANO)

Los virus si cambian su estructura

Impacto de los microorganismo

Agricultura:

Son fijadores de nitrógeno atmosférico

Bacterias solubilizadoras de fosforo

Hongos y micorrizas

Alimentación: se utilizan para la elaboración de quesos, y para el vino son importante los microorganismos para la fermentación

 El medio ambiente:

los microorganismos  son capaces de remediar situaciones

pueden degradar producto biosidas, insecticida , fungicidas

Microbiología: manipulamos diversos microorganismo y se han realizados  avances tecnológicos como son los antibióticos

Microbiología agrícola:

Es una rama de la microbiología  que trata de estudiar algunos impactos que tienen los microorganismo en la fertilización del suelo control de insectos dañinos , formación de suelos, efecto de fitopatogenos

Son capaces de modificar la estructura del suelo formando estructuras granulares lo cual permite un mejor drenaje ( hongos)

En el caso de las bacterias producen  o excretan  sustancias ceméntate favoreciendo la agregación del suelo

Los microorganismos:

Potencia los rendimiento de los cultivos

Participan en los procesos de ciclajes de elementos ( pasan de un estado a otro)

Controlan plagas , enfermedades

Favorecen una producción agrícola más sostenible

Descubriendo del mundo microbiano:

Luis Pasteur explico la presencia de los microorganismos

Diversidad microbiana

Diversidad  Morfológica

Diversidad  estructural

Diversidad  Metabólica

Diversidad  Ecológica

Diversidad  De Conducta

Diversidad  De conducta Evolutiva

Diversidad Morfológica:

Es cuando tienen diferente forma

Cianobacterias: fijan el nitrógeno atmosférico

Diversidad  estructural:

No todos los microorganismos son iguales

Bacterias Gran positiva y la Gran negativa

Podemos distinguir la presencia  o no de flagelos

No todas las bacterias tienen capsula

No todo los microorganismos forman endosporas

Diversidad  Metabólica:

No todos los microorganismos se alimentan de carbono o de materia orgánica unos utilizan fuentes de energías y otros realizan actividad química

Diversidad  Ecológica:

Los microorganismos tienen ciertas adaptaciones a nivel genético que les permiten vivir en ciertos condiciones

Diversidad  De conducta cómo se comportan ¿

Motividad: ellas se comportan en un ambiente determinado tienen estructura de locomoción lo cual le permite moverse de un sentido a otro

Pueden moverse en función de un sentido quimiotaxia

Fototaxia: requieren de luz para poder desarrollarse

Movimiento del microorganismo  en  diferentes longitudes de ondas

Diversidad  De conducta Evolutiva

Si no  pueden mutar se van

Alcances de la microbiología:

Permiten estudiar o ver los microorganismos  como agentes geoquímicos  pueden intervenir  en los ciclos  sin ellos es imposible completar un ciclo

Biotecnología:

Conservante

Medicinas

Enzimas

Obtención de bebidas alcohólicas

Obtención de biocombustibles

Periodo molecular

Trata de la incorporación de la micro moléculas a la microbiología  desde la aparición del SIDA hasta la actualidad

Diferencias entre células procariotas y eucariotas

Células procariotas:

No tienen núcleo

Miden menos de 10 micrómetros

No poseen organelos

No tienen citoesqueleto

Siempre son unicelulares

Pertenecen a los reinos Bacteria y Archaea

Son de reproducción asexual

Células eucariotas:

Sí tienen núcleo

Miden más de 10 micrómetros

Sí poseen organelos

Sí tienen citoesqueleto

Las hay unicelulares y pluricelulares

Pertenecen a los reinos Protista, Fungi, Plantae y Animalia

Las hay de reproducción sexual y asexual

Que es la capsula bacteriana: es la capa rígida con borde definido formada por una serie de polímeros orgánicos que en las bacterias se deposita en el exterior de su pared celular. Generalmente contiene glicoproteínas y un gran número de polisacáridos y azucares

Función que tiene la capsula bacteriana: resistencia  a la desecación, resistencia al ataque de células fagociticas y anticuerpos del sistema inmune, fijación de la célula hospedera

Que es la pared celular: es una estructura compleja y fundamental para las bacterias formada por peptidoglucanos o  peptidoglicanos o mureina o Mucopeptidio compuesta por 2 cadenas de péptidos llamadas: El N-acetilglucosamina,  El N-acetilmurámico 

Que son las llamas de la pared celular: Está compuesta por sustancias diversas las cadenas se unen formando una malla por lo que se puede considerar que la pared es una sola macromolécula. Sus funciones son: rigidez, flexibilidad, forma

La acción de ciertos antibióticos se basa en impedir la unión de las cadenas en malla. Debilitando la pared y provocando la muerte de la célula

Diferencia entre el tipo de pares gran negativo y gran positivo

Gran negativa:  

tiene una serie de componente LPS lipoproteínas, proteínas, y fosfolipidos

dentro de los polisacáridos se encuentran endotoxinas que producen este tipo de bacterias la cual causan enfermedades

poseen proteínas de transporte

zona de espacio periplasmatico síntesis o producción de energía

La red de mureina presenta una sola capa

Nunca contiene lisina

No se encuentran puentes interpeptídicos.

Gran positivo:

la pared consta de una sola capa y suele ser mucho más delgada

La red de mureina está muy desarrollada y llega a tener hasta 40 capas

Es frecuente la presencia de los aminoácidos L-diaminopimélico o de lisina

Los polisacáridos están unidos por enlaces covalentes (en el caso de tenerlos) Su contenido

Membrana citoplasmática: transporte selectivo de sustancias

Existe otro tipo de membrana llamada mesosomas: son invaginación de membranas cuyas función es participar en la división celular y en la síntesis de energía

Fimbrias: son apéndices muy cortos de naturaleza proteica cuya función  es la adhesión

Pelos: son apéndices que parten desde el interior del citoplasma y pueden ser de diferente naturaleza fimbrias adhesivas o pelos sexuales a través de estos pelos se transmite la información genética de una célula a otra célula y aparece principalmente en la células gran negativa

Flagelo: son apéndice constituido por una proteína flagelina

Clasificación de los flagelos:

Monotricas: Un solo flagelo en un polo

Anfitricas: Un flagelo en ambos polos.

Lofotricas: Con un "penacho" de flagelos en un solo polo

Anfilofotricas: Con un penacho de flagelos en ambos polos.

Peritricas: Cuando los flagelos rodean todo el cuerpo de la bacteria.

Atricas: Cuando no tienen flagelos

Material genético:

Cromosomas bacterianos: Genoforo: ADN bacteriano  ( cuando se divide la celula también se divide el ADN)

Plásmidos: son trozos de ADN que se ubican fuera del cromosoma se replica independientemente del cromosoma (plásmidos F: producen los pelos sexuales plásmidos R: resistencia antibióticos)

 Siplásmidos: son bacterias que fijan nitrógeno atmosférico

Transposones: (genes saltarín) modifica el ADN de sus alrededores, arrastrando un gen codificador de un cromosoma a otro, rompiéndolo por la mitad o haciendo que desaparezca del todo. En algunas especies, la mayor parte del ADN basura

Endosporas: son estructuras de resistencias celulares en potencias

Función: resistencia al calor, radiación desecación, permitiendo la sobrevivencia en ambiente desfavorable  

Inclusiones citoplasmática:

Vacuola de gas: son estructuras huecas llenas de gas que permiten la  flotabilidad de las bacterias y ellas flotan para mantenerse más cerca de la luz

Membrana respiratoria: perite la fotosíntesis

Actinomicetes: son bacterias que forman hifas que forman conidios sobre el micelo aéreo formando los esporos

Se diferencia un hongo de un Actinomicetes por la presencia de pared celular por eso se denominan bacterias

Función: producción de antibióticos, participan en la descomposición de residuos amínales como vegetales, mineralización del humus

Geosin: provoca el olor a tierra mojada

Cianobacterias: se forman como rosario (Heteroquiste)

Heteroquiste: es una estructura donde se hubica las enzimas encargada de la fijación del nitrógeno  esta enzimas se denominan nitrogenasa y adecua producción de oxigeno

Grupos de bacterias de importancia agronómica

Rizobios:

Toman el N2 de la atmosfera y lo transfieren a la planta

Reducen la incorporación de fuentes nitrogenada sintéticas

Permite una agricultura más sostenible ambientalmente  

Bacterias solubilizadoras del fosforo:

Solubilizan los fosforo inorgánicos del suelo

Incrementa la disponibilidad de fosforo para las planta

Promueven el crecimiento  de las plantas

Bacterias descomponedoras de materia orgánica:

Inmovilización de nutrientes en su biomasa

Creación de nuevas compuestos , fuente de energía y nutrientes para otros microorganismo

Producción de agregados

Nitrificación – desnitrificación

biofertilizante

Fisiología y nutrición bacteriana

Que es la fisiología: es la ciencia que se encarga del estudio de un microorganismo

Funciones:

degeneración o perdida de energía

Generación de productos celulares

Fases del metabolismo:

Tiene 2 fases anabólica y catabólica

Anabólica:

Gasto de energía de compuestos más sencillo a  más complejos

Catabólica:

Se libera energía de compuestos más complejos a más sencillo

Exoenzimas: Son secretadas por las células y actúan fuera de ella, su función principal es disminuir el tamaño de las moléculas complejas que existen

Endoenzimas: se producen dentro de la misma célula  y son producidas para ensamblar las proteínas y producir compuestos más complejos

Enzimas: son proteínas que catalizan las reacciones químicas

Integración metabólica: las bacterias ella a partir de compuestos más complejos son capaces de degradar y entrar  de manera activa o pasiva 

Importancias del metabolismo bacteriano

Podemos conocer como funciona una bacteria para asi poder manipularla

Podemos obtener subproductos aprovechables  para el hombre

Mecanismo de producción de energía 

Respiración aeróbica

Respiración anaeróbica

Fermentación

Fotosíntesis oxigenica ( se libera oxigeno)

Fotosíntesis anoxigenica ( no se libera oxigeno)

Respiración vs fermentación:

Respiración:

Se produce mayor energía

La descomposición del sustrato es total

producto Co2 celulas

Fermentación:

Se produce menos energía

Se producen productos intermedios

Se producen células

Respiración anaeróbica vs respiración aeróbica 

Respiración anaeróbica:

En las cadenas de electrones el aceptor final de electrones es el oxigeno

Respiración aeróbica:

Otros tipos de fermentación bacteriana son:

La Fermentación láctica: es un proceso celular anaeróbico donde se utiliza glucosa para obtener energía y donde el producto de desecho es el ácido láctico

La Fermentación alcohólica: es un proceso biológico de fermentación en ausencia de o2, originado por la actividad de algunos microorganismos que procesan los hidratos de carbono (glucosa, fructosa, sacarosa, almidón, etc.) para obtener como productos finales un alcohol.

La Fermentación acética: es la fermentación bacteriana por acetobacter, un género de bacterias aeróbicas, que transforma el alcohol en ácido acético.

La fermentación butírica: es la conversión de los glúcidos en ácido butírico por acción de bacterias clostridium butyricum en ausencia de o2. se produce a partir de la lactosa con formación de ácido butírico y co2.

Fotosíntesis Bacteriana

Bacterias verdes de azufre:

Azufre compuesto de  azufre H2 gaseoso

Anoxigenica

Bacterio-clorofila a

Clorosomas

Anaerobio

Bacterias rojas de azufre:

Azufre compuesto de azufre H2 gaseoso

Anoxigenica

Bacterio-clorofila a, b

Membrana plasmática

Anaerobio

Tipo nutrionales de acuerdo a la fuente de energía

Quimioautotrofo: utilizan el Co2 como fuente de carbono y el azufre y hiero como fuente de energía

Fotoautotrofo: fuente de carbono el Co2 y como fuente de energía la luz 

Quimioheterotrofos: utilizan como fuente de carbono compuesto orgánico y como fuente de energía Co2

Fotoheterotrofos: como fuente de carbono utiliza los compuesto orgánico  y la luz como fuente de energía

Mecanismo de transporte de nutrientes:

Difusión simple: es el paso de una sustancia  de mayor concentración a menor concentración sin gasto de energía

Difusión facilitada: es el paso de una sustancia  de mayor concentración a menor concentración sin gasto de energía

Transporte activo: es el paso de una sustancia de menor concentración a mayor concentración y si hay gasto de energía

Crecimiento bacteriano:

Las bacterias no crecen  en tamaño si no en número de células por la división por el proceso de fisión binaria

Tiempo de generacional: es el tiempo que tarda una bacteria en dividirse no es igual para todas las bacterias está entre 24 y 48 horas

Fase de crecimiento para una sola célula

Latencia: reconocer el medio para ver que pueden comer y no hay producción de células

Exponencial: se comienza a reproducir rápidamente

Estacionaria: el número de células que se van generando es el mismo que se van muriendo

Muerte: no hay más  alimento y mueren

Requerimiento físico-químico para el crecimiento  bacteriano

Macro y microelementos

Factores de crecimientos

Presión osmótica

Actividad del agua

Reguerimiento de oxigeno:

Aerobios obligadas

Anaerobios obligadas

 Anaerobios facultativo

Anaerobios aerotolerantes

Microaerofilo

Crecimiento bacteriano para una población

En medio de cultivo no renovado

En medio de cultivo renovado

Características generales de los hongos

Forma de los hongos

Hifas: son filamentos ramificados o tubos de citoplasma con núcleo y pueden ser reproductiva o vegetativa

Hifas reproductivas: es cuando se generan esporas o conidia

Septo: son paredes transversales que dividen las hifas en la célula

Micelio: es la masa de hifas que constituye el cuerpo vegetativo de un hongo Dependiendo de su crecimiento se clasifican en reproductores o vegetativos

Tamaño de los hongos

Microscópico multicelulares

Microscópico unicelulares

Macroscópico multicelulares

Nutrición de los hongos

Tienen digestión externa, pues vierten al exterior enzimas digestivas, sustancias proteicas que actúan sobre los alimentos dividiéndolos en moléculas sencillas, que atacan a los alimentos. Los hongos absorben los alimentos después de digerirlos.

Los hongos son heterótrofos: puesto que no pueden realizar la fotosíntesis porque no tienen clorofila

Hongos saprofitas: los carbohidratos lo obtienen de la materia orgánica  para obtener sus alimentos

Hongos simbióticas: es una relación en que 2 individuos ambos reciben un beneficio  cuando el hongo se pega en la raíz de la planta  absorber carbono aire hay una ayuda mutua es la relación micorrizico

Ectomicorrizas: es la relación que se establece entre el hongo   y se estable dentro de la raíz

Endomicorrizas: penetra los espacios intercelulares de la rais de la planta y forma un arbusculo y vesicula es una bolsa para almacenar carbohidratos

Parasítica: se pega en la planta con el fin de robarle todo los nutrientes a la planta y no le proporciona ningún beneficio a la planta

Crecimientos de los hongos:

Los hongos si crecen en tamaño

Condiciones físicas

Agua

Humedad relativa alta

Temperatura alta

Ph acido

Factores químicos

Fuente de carbono: hidratos de carbono como glucosa que además actúan como fuente de energía

Fuente de nitrógeno: compuesto inorgánico de nitrógeno  como cloruro de amonio sulfato de amonio  nitrato de potasio  o compuesto orgánicos simples como  urea

Oligoelemento: cinc, hierro, calcio

Importancias de los hongos

Antibióticos como la penicilina

Fabricación de queso azul

Champiñones

La micorrizas

Hongos controladores  biológicos ( ejemplo trichoderm)

Micotoxinas: son metabolismo secundarios causan intoxicación y envenenamiento en hombres y animales

Sistema de clasificación del reino Fungi

Chytriomicota:

Son los hongos mas simples y pequeños

Se producen sexual y asexualmente

Los hongos acuaticos también conocido  como el moho del agua

Zygomycota:

Esporas sexual dentro del esporangio

La reproducción sexual da lugar a zigoporas

Glomeromycota:

micelio aceptado

reproducción asexual

todo producen arbúsculos

algunos forman vesícula

Ascomycota:

parecen micelio septado

espora sexual  externa o conidios

reproducción sexual da lugar incorporar que se forman es el interior de la estructura llamado asca

Basidiomycota:

parecen micelio septados complejos

reproducción sexual da lugar a basidioesporas que se forman en estructura especializada llamadas basidios

Reproducción sexual:

En la formación de esporas sexuales intervienen una gran variedad de estructuras y la reproducción sexual difiere notablemente entre los diversos grupos de hongos. Así, en los Zygomycetes es por medio de unas hifas especializadas llamadas gametangios, en los Ascomycetes se producen a través de unas células con aspecto de saco denominadas saco, en los Basidiomycetes intervienen células especializadas denominadas basidios.

En líneas generales dos núcleos haploides de dos células (gametos) se unen formando un huevo (cigoto) diploide que por meiosis da lugar a cuatro núcleos haploides. En este proceso suele haber recombinación genética (existe un intercambio de genes).

Reproducción asexual:

Los elementos de propagación asexual (esporas asexuales) pueden generarse de forma interna, redondeándose la célula del interior de la hifa y quedando rodeada por una gruesa pared para luego desprenderse (clamidiosporas) o bien formándose en el interior de una estructura denominada esporangio que al madurar se rompe liberando las esporas (esporangiosporas). También pueden generarse de forma externa, como una  producción de la hifa en vez de como una transformación (conidiosporas) y suelen formarse en estructuras diferenciadas de la hifa (conidióforos). La variedad de las estructuras productoras de conidios es inmensa y se utilizan como característica fundamental en la clasificación.