Microorganismes: Bacteris, Protozous, Algues, Fongs i Virus

Microorganismes i la seva diversitat

Hi ha microorganismes que no tenen cap relació amb les malalties. Vida lliure: fotosintètics, heteròtrofs, descomponedors i transformadors.

Mida real = mida aparent / nº augments.

Tipus de microorganismes

Microorganismes pluricel·lulars: formats per diverses cèl·lules eucariotes. Són algues microscòpiques i fongs com els florits.

Microorganismes unicel·lulars: formats per una única cèl·lula que fa totes les funcions vitals: nutrició, metabolisme, relació, reproducció... (procariotes: són els éssers vius del regne de les moneres. eucariotes: són els protozous, algues unicel·lulars i fongs unicel·lulars).

Microorganismes acel·lulars (supramoleculars però infracel·lulars): són els virus, viroides i prions.

Bacteris

Pertanyen al regne de les moneres i són unicel·lulars, cèl·lules procariotes.

Arqueobacteris: sense paret cel·lular de peptidoglicà.

Eubacteris: amb paret cel·lular de peptidoglicà. Viuen quasi a tots els llocs. Tenen gran diversitat metabòlica. N’hi ha d’aerobis o anaerobis (que poden ser estrictes, que moren en presència d’O₂, o facultatius). Poca diversitat morfològica: bacils, vibrils, espirils i cocs (estreptococs, estafilococs, sarcines).

Tipus de bacteris segons la constitució de la paret:

Gram +: paret monoestratificada i gruixuda de peptidoglicans, polisacàrids, proteïnes i àcids teïcoics.

Gram -: paret biestratificada, capa basal fina de peptidoglicans i capa externa lipídica amb enzims. Tots els enterobacteris són gram -.

Parts: càpsula, paret, membrana plasmàtica, citoplasma, ribosomes, mesosomes, vesícula gasosa, inclusions, cilis, flagels, ADN bicatenari.

Nutrició bacteriana

Diverses formes (gran diversitat metabòlica):

• Fotoautòtrofs: fabriquen matèria orgànica a partir de la inorgànica gràcies a l’energia del sol.
• Fotoheteròtrofs: fan fotosíntesi però necessiten captar matèria orgànica.
• Quimioautòtrofs: sintetitzen matèria orgànica a partir de la inorgànica amb energia química.
• Quimioheteròtrofs: necessiten captar matèria orgànica del medi.

Catabolisme energètic

Respiració aeròbia, respiració anaeròbia, fermentació.

Relació

Capacitat de captar les variacions del medi i respondre en conseqüència.

Reproducció

Asexual per bipartició després de la duplicació de l’ADN dirigida pels mesosomes. Els bacteris fills són genèticament idèntics. La reproducció dels bacteris és un exemple de clonació. La variabilitat es pot originar per mutació o per fenòmens de sexualitat sense reproducció.

Tipus de sexualitat sense reproducció:

• Transformació: obtenció de noves característiques agafant ADN del medi.
• Transducció: incorporació d’ADN per mitjà d’un virus, generalment lisogènic.
• Conjugació: intercanvi de plasmidis pels pèls sexuals.

Tipus de bacteris

Bacteris porpres i verds: fotosintètics anaerobis (només tenen un sol fotosistema I). Tenen bacterioclorofil·la i carotenoides.

Cianobacteris: fotosintètics aeròbics. Tenen ficocianina.

Bacteris nitrificants: quimioautòtrofs que oxiden compostos nitrogenats (bacteris oxidants de l'amoni (NH4+ - NO2-) i oxidants dels nitrits (NO2- - NO3-)).

Bacteris fixadors de nitrogen: aerobis que fixen el nitrogen en l'atmosfera. Viuen al sòl i fan simbiosi amb les arrels de lleguminoses.

Bacteris entèrics: viuen en els intestins dels humans.

Arqueobacteris

Formen el domini dels archaea (la seqüència del rRNA és diferent de la de la resta de bacteris).

Arqueobacteris halòfils extrems: a llocs saturats de sal o pròxims a la saturació, per exemple en mars interiors, com el mar Mort, llacs salats o alcalins.

Arqueobacteris metanògens: viuen en ambients anaerobis com aiguamolls, rumen d’herbívors, aigües residuals o pantans.

Arqueobacteris termòfils extrems i termoacidòfils: localitzats a llocs amb temperatures elevades i a temperatures elevades i pH baix, respectivament, com fonts termals o bé sòls volcànics.

Mètodes d’estudi dels bacteris

Els bacteris viuen en colònies tot i que existeixen colònies de fongs pluricel·lulars o florits i llevats. Un medi de cultiu és un preparat que conté nutrients necessaris per a la nutrició dels microorganismes que volem estudiar. Els cultius poden ser medis líquids (en tubs d’assaig) o medis gelatinosos (en plaques de Petri). Els enriquits com el TSA, els selectius (hi ha una substància que evita el creixement de determinades espècies microbianes) McConkey, els diferencials (hi ha una substància que fa que determinats microorganismes hi creixin de manera diversa, diferent dels altres i que en sigui possible distingir-los) CLED, i els específics com els Mueyer-Inton.

Malalties infeccioses produïdes per bacteris

Còlera, tuberculosi, sífilis, tètan, salmonel·losi.

Protozous

Són eucariotes heteròtrofs. No tenen paret cel·lular. Tenen capacitat de desplaçament. S’alimenten de bacteris, algues microscòpiques, altres protozous,… Viuen en medi aquàtic o terrestre molt humit. Normalment són de vida lliure, tot i que alguns són paràsits. Hi ha 4 grups principals:

• Amebes: amb pseudopodis.
• Flagel·lats: tenen flagels.
• Ciliats: tenen cilis.
• Esporozous: no tenen estructures de locomoció.

Les algues microscòpiques

Són autòtrofes, tenen cloroplasts a les cèl·lules, on es duu a terme la fotosíntesi gràcies a la presència de pigments com ara les clorofil·les, les xantofil·les i els carotenoides. Poden ser unicel·lulars o pluricel·lulars. Poden viure en medi aquàtic i al mar formen el fitoplàncton. Altres algues microscòpiques viuen a les aigües dolces, termals, al fang i sobre l’escorça dels arbres. Els principals grups d’algues microscòpiques són:

• Les algues euglenals o euglenòfits: són unicel·lulars, tenen un únic flagel i disposen d’una taca de pigment anomenat estigma (sensible a la llum). Es mouen amb el flagel per davant i la llum les atrau. No tenen paret cel·lular però tenen una capa membranosa externa per fora de la membrana plasmàtica. La majoria viuen en aigües dolces.
• Les diatomees o bacil·lariofícies: amb paret cel·lular de sílice que forma una capsa. No tenen flagel, són el principal productor en medi aquàtic.
• Les algues dinoflagel·lades o pirròfits: tenen 2 flagels i paret de cel·lulosa. Poden arribar a formar marees roges, a vegades els tòxics que produeixen afecten els consumidors.

Fongs

Unicel·lulars i pluricel·lulars. Heteròtrofs. Hàbitat terrestre, sobre matèria orgànica en descomposició (sapròfits) o bé en altres organismes (paràsits). Exemples: floridures, llevats. Els unicel·lulars (llevats) es reprodueixen per gemmació; els pluricel·lulars (floridures) ho fan per espores.

Els virus

Partícules microscòpiques molt senzilles constituïdes per:

• Nucleocàpsida: Genoma víric = informació genètica = àcid nucleic del virus. Conté l'ADN o ARN del virus. Càpsida: és la coberta que envolta el genoma víric.
• Embolcall: coberta membranosa que envolta la nucleocàpsida que només tenen alguns virus.

Classificació dels virus

Segons l’hoste:

• Bacteriòfags: que infecten bacteris.
• Virus vegetals: que afecten plantes o fongs o algues.
• Virus animals.

Segons el seu àcid nucleic:

• Virus DNA: Monocatenari: pot ser lineal o circular. Bicatenari: pot ser lineal o circular.
• Virus RNA o retrovirus: Monocatenari: pot ser lineal o circular. Bicatenari: pot ser lineal o circular.

Els retrovirus són virus amb embolcall que presenten un genoma en fase extracel·lular d’ARN i es repliquen de manera a través d'una forma intermèdia d'ADN bicatenari. La retrotranscriptasa o transcriptasa inversa, dirigeix la síntesi d'ADN a partir de l'ARN que té lloc al citosol de la cèl·lula i té molta importància en la manipulació genètica. Un cop s'ha passat d'ARN monocatenari a ADN s'insereix dins de l'ADN de la cèl·lula infectada on es comporta com un gen més. El genoma d'un retrovirus integrat en el genoma de l'hostatger es coneix com a provirus. Són responsables de càncers i la SIDA (VIH).

Segons tinguin o no embolcall:

• Virus nus: sense embolcall, constituïts per nucleocàpsida.
• Virus embolcallats: tenen una coberta membranosa que recobreix la nucleocàpsida.

Altres agents infecciosos

Els viroides: agent infecciós format per el genoma (ARN). Només es coneixen malalties vegetals.

Prió: agent infecciós sense àcids nucleics format per molècules de proteïnes anòmales (similars a les que tenim a les neurones). Provoquen malalties neurodegeneratives (encefalopaties espongiformes).

Virosis

Malalties infeccioses produïdes per virus: grip, SIDA, hepatitis vírica aguda, ràbia, herpes, altres malalties.