Benintende, Silvia y Musante, Carina - Facultad de Ciencias ...

Cátedra Microbiología AgrícolaUNIVERSIDAD NACIONAL DE ENTRE RÍOSFACULTAD DECIENCIAS AGROPECUARIASUnidad Temática 1LOS MICROORGANISMOS: CARACTERÍSTICAS GENERALESBenintende, Silvia y Musante, CarinaConstituyen un importante grupo de organismos simples, principalmente unicelularesmicroscópicos y otros macroscópicos filamentosos capaces de realizar innumerablesprocesos biológicos. Este grupo está integrado por bacterias, algas, hongos, protozoos.Cumplen con los principios característicos de las células vivas (autoalimentación,autoduplicación, diferenciación, señalamiento químico y evolución). Dentro de este grupode organismos se presentan los dos tipos de organización celular. La célula procariota,que constituye el tipo celular de las bacterias (incluye cianobacterias y actinomicetes) y lacélula eucariota que es el tipo celular presente en hongos, algas y protozoos.Los virus no son considerados por la mayor parte de los científicos como organismosvivos ya que no cumplen con muchos atributos de las células. No son sistemas abiertosdinámicos, una partícula viral no es capaz de cambiar o reponer sus partes. Carecen deorganización celular, capacidad metabólica, autoduplicación. No se los consideramicroorganismos sino entidades biológicas submicroscópicas muy simples. Estánconstituidos por ácidos nucleicos ( ADN ó ARN) y una cubierta proteica y necesitan deuna célula viva para su multiplicación.ALGASSon un grupo de organismos de estructura simple formado por células eucariotas, lamayoría poseen pared celular. El modo principal de obtención de energía es lafotosíntesis mediante la que producen oxígeno al realizar el proceso (poseen distintostipos de clorofilas: A, B, C. D y E). Aunque la mayoría de las algas son unicelulares ymicroscópicas, muchas son visibles y habitan diversos ambientes, principalmente el agua.Muchos géneros de algas tienen representantes que viven en simbiosis con hongos yforman líquenes Su color varía, las hay verdes, rojas, amarillas, cafés. El color de las tresúltimas se debe a los pigmentos accesorios, que le dan esa característica para poderatrapar la luz solar a distintas profundidades. Las algas pueden llegar a ser importantesconstituyentes de la flora del suelo y pueden existir incluso en situaciones tan extremascomo sobre la nieve, entre las arenas del desierto o en aguas termales cuya temperaturaestá por sobre los 80 ºC. Sin embargo, su mayor desarrollo y diversidad se ha logrado enel mar. Allí viven en dos tipos de situaciones muy distintas: algunas viven flotando en lascapas más superficiales de agua, son generalmente unicelulares y se les reconoce con elnombre general de algas planctónicas. Otro grupo vive adherido a rocas y piedras y se lesconoce como algas bentónicas. Ambos grupos son los productores más importantes en elmar y la base de todas las cadenas tróficas allí existentes. A continuación se describenalgunas de las de mayor importancia.1

Cátedra Microbiología AgrícolaUNIVERSIDAD NACIONAL DE ENTRE RÍOSFACULTAD DECIENCIAS AGROPECUARIASAlgas pardas: es el nombre que reciben unas 1.500 especies de algas marinas de colorpardo conocidas (Phaeophitas). Son las algas de mayor tamaño. Su color se debe a lapresencia del pigmento fucoxantina, que, junto con otros pigmentos xantofílicos,enmascara el color verde de la clorofila. ------------------------------------------------------------------Algas rojas: constituido por un grupo de algas con más de 3.000 especies(Rhodophytas). Las algas rojas se caracterizan por tener pigmentos ficobilínicos que lesconfieren el color rojizo (ficoeritrina y ficocianina), debido a que enmascaran el color de lasclorofilas. Algunas especies son de agua dulce. Las paredes celulares de ciertas algasrojas son la única fuente de donde se extraen dos carbohidratos polisacáridos de granimportancia económica: el agar y el carraguín. Ambas sustancias están químicamenterelacionadas y tienen propiedades suspensivas, emulsionantes, estabilizantes ygelidificantes. -----------------------------------------------------------------------------------------------------Algas verdes: es la denominación que reciben los miembros de un filo o división de algasque suman entre 6.000 y 7.000 especies (Chlorophytas). Se las conoce con el nombre dealgas verdes o clorófitas, debido al intenso color que otorga la clorofila a y b. Se lasconsidera predecesoras de las plantas verdes terrestres. Las algas verdes se diferenciande las plantas superiores porque carecen de tallos, hojas, raíces y sistemas vascularesverdaderos.Por lo general, todas estas especies se pueden ver a lo largo de las orillas rocosas de losmares. También son habitantes de aguas dulces. Muchos clorófitos unicelulares seagrupan en filamentos y son visibles como musgo de río o verdín de charca. -----------------Diatomeas: Las diatomeas (Chrysophytas) son organismos unicelulares conuna pigmentación similar, aunque no idéntica, a la de las algas pardas. Seencuentran en todos los tipos de aguas y en suelos húmedos. Pueden flotarformando parte del plancton o fijarse a rocas u otras superficies, contribuyendode forma significativa a la cadena alimentaria de los hábitats acuáticos.Sus paredes celulares están impregnadas con sílice y se fosilizan dandolugar a la formación de rocas denominadas tierra de diatomeas,que se usa como abrasivo y filtrante. --------------------------------------------------------------PROTOZOOSSon organismos microscópicos formados por una sola célula, heterótrofos en su mayoría,que viven en medios líquidos, son capaces de moverse y se reproducen usualmente porbipartición o fisión longitudinal o transversal. Su ciclo de vida consiste en una fase activa yuna fase de reposo o cística en la que el organismo segrega una espesa capa protectoralo que le permite resistir por muchos años en ambientes adversos. Muchas especies vivenen hábitats acuáticos como océanos, lagos, ríos, charcas y las hay también en los porosllenos de agua del suelo. Hay algunas habitantes del estómago de los rumiantes. Sutamaño varía desde 2 hasta 70 micrómetros. Los protozoos se alimentan de bacterias,productos de desecho de otros organismos, algas y otros protozoos (fagositosis) aunquetambién hay saprofitos (viven de la materia orgánica muerta) y fotosintéticos (solo dosgéneros). Muchas especies son capaces de moverse utilizando diversos mecanismos:flagelos, estructuras propulsoras con forma de látigo; cilios de aspecto piloso, o por mediode un movimiento ameboide, un tipo de locomoción que implica la formación depseudópodos.2

Cátedra Microbiología AgrícolaUNIVERSIDAD NACIONAL DE ENTRE RÍOSFACULTAD DECIENCIAS AGROPECUARIASRizópodos: Poseen pseudópodos (falsos pies), que sonprolongaciones de la célula que les sirven para elmovimiento y para alimentarse. Un ejemplo característicoes la ameba.Ciliados: Se desplazan por cilios, filamentos cortos ynumerosos que rodean su cuerpo. Pueden poseer dosnúcleos. Como ejemplos podemos citar el Paramecio y laVorticela.Flagelados: Para moverse utilizan unos filamentoslargos y poco numerosos, llamados flagelos. Muchos sonde vida libre y otros son parásitos, como el Tripanosoma,que produce la enfermedad del sueño.SarcodinaC ilia d osparamecio(bipartición)F la g e la d o sP aram ecio (bipartició n)GardiaEsporozoos: Son todos parásitos de células. Carecen deórganos de locomoción. Se reproducen por divisiónmúltiple, formando numerosas esporas. Un representantees el Plasmodio, que produce la malaria o paludismo,enfermedad de los glóbulos rojos de la sangre.El plasmodio es transmitido por la hembra del mosquitoAnopheles.G ia r d iaPlasmodioHONGOSLos hongos constituyen un conjunto heterogéneo de pequeños organismos eucarióticosque se caracterizan por la carencia de pigmentos fotosintéticos y tener una nutriciónheterotrófica generalmente por absorción. La mayoría de los hongos poseen un cuerpovegetativo filamentoso, con crecimiento apical y pared celular. Tienen reproducción sexualo asexual y forman, en cualquier caso, algún tipo de esporas. No obstante existenexcepciones.El ciclo de desarrollo de los hongos se puede dividir en dos fases:- fase de crecimiento y desarrollo o asimilativa.- fase reproductiva, sexual o asexual.La mayoría de las 100.000 especies de hongos conocidas son estrictamente saprófitas yviven sobre la materia orgánica muerta, a la que descomponen.LevaduragemandoGemaciónuna excepción “las levaduras”:constituyen un conjunto de especies,pertenecientes a los tres grupos de hongossuperiores, que han perdido en gran parte elcrecimiento micelial y se han hecho unicelulares.Las levaduras típicas constan de pequeñascélulas ovales que se multiplican formandoyemas (gemación). Éstas crecen hasta alcanzarel tamaño de la célula madre y se dividenmediante un tabique transversal. Este grupo tienegran importancia, ya que participa en algunosprocesos de producción de alimentos.3

Cátedra Microbiología AgrícolaUNIVERSIDAD NACIONAL DE ENTRE RÍOSFACULTAD DECIENCIAS AGROPECUARIASAlrededor de 50 especies de hongos producen enfermedades en el hombre y casi elmismo número ocasiona enfermedades en los animales, la mayoría de las cuales sonenfermedades de la piel o de sus apéndices. Sin embargo más de 15.000 especies dehongos producen enfermedades en las plantas constituyendo el grupo más importante deagentes fitopatógenos. Todas las plantas son atacadas por algún tipo de hongo, y cadauno de los hongos parásitos ataca a uno o más tipos de plantas. Su importancia dio lugaral nacimiento de la Fitopatología (o PatologíaVegetal) como una ciencia independiente dela Micología. 1Morfología.Las diversas formas que presentan los hongos responden a adaptaciones al modo denutrición por absorción, ya sea como saprófitos o como parásitos, además de lasestructuras reproductivas y de las formas de resistencia que les permiten dispersarse ysobrevivir en condiciones adversas. Normalmente existe una división de funciones, condeterminadas células o grupos de células destinadas a la obtención de nutrientes y otrasespecializadas en la reproducción. Así se distinguen dos fases una vegetativa y otrareproductiva.Fase VegetativaEl cuerpo vegetativo de los hongos se denomina talo o micelio y está constituido por unamasa de unidades simples filamentosas denominadas hifas. Las hifas son tubos rígidos(estructuras homólogas a la pared celular) que encierran el protoplasma y pueden estardivididas por tabiques o septas, en cuyo caso, estas poseen poros que aseguran lacontinuidad citoplasmática. Si carecen de septas se las denomina hifas cenocíticas.El micelio se organiza también en “tejidos” o entramados más o menos compactos dehifas denominados plecténquima, que pueden llegar a parecer tejidos vegetales. Elplecténquima se denomina prosénquima si es posible distinguir las hifas que lo integran, obien pseudoparénquima si estas han perdido su individualidad. Tabla 1. micelioNormalmente el micelio se originade la germinación y posteriorcrecimiento de una espora. Luegode la germinación la espora emiteun largo filamento (hifa) que seramifica y da lugar al micelio.Tabla 1: Principales estructuras miceliares.P l e c t é n q u i m aPseudoparenquimatosasesclerocio: cuerpo denso, regular oirregular, de coloración oscura. Es unaestructura de resistencia, que puedegerminar.estroma: cuerpo formado porcompactación hifal. Dentro de él sedesarrollan estructuras fructíferas delhongo (sexuales o asexuales). A vecescontiene tejido del hospedero (planta).apotecio: es el cuerpo fructífero de losAscomycota. Es una estructura sexual.Prosenquimatosasrizomorfos: agregaciones de hifas queoriginan una especie de cilindro. En elápice presentan pequeñas hifas quefuncionan como pelos absorbentes.cordones miceliales: agregaciones dehifas sin orden y que se deben a uncrecimiento anexo de hifas secundarias.1 Micología: subdisciplina de la Microbiología que aborda el estudio de los hongos.4

Cátedra Microbiología AgrícolaUNIVERSIDAD NACIONAL DE ENTRE RÍOSFACULTAD DECIENCIAS AGROPECUARIASFase ReproductivaAunque los hongos pueden reproducirse a partir de estructuras asimiladoras vegetativas ode reposo (células individuales, fragmentos de micelio, esclerocios, etc.), la forma máscomún es mediante la formación de esporas. Las esporas son unidades reproductivasespecializadas compuestas por una o varias células, que se producen sexual oasexualmente. Las esporas sexuales se producen mediante el proceso de la meiosis y lasasexuales, las más frecuentes en la fase patogénica del hongo, se producen a través dela mitosis. esporasLa enorme variedad de formas,tamaños, colores, septación y métodosde formación de las esporas es defundamental importancia para elreconocimiento de los hongos.Estructuras Reproductivas VegetativasLas principales esporas asexuales son las esporangiosporas y los conidios.Las esporangiosporas se forman en el interior de una célula modificada llamadaesporangio, del cual son liberadas tras su maduración a través de un poro omediante la desintegración de aquél.Los conidios son esporas asexuales no móviles, que se forman (exógenamente)en el ápice o en el lado de una célula esporógena. A veces una célula hifalpreexistente puede convertirse en un conidio.La clamidospora es un tipo especial de espora asexual con paredes gruesas yadaptada para la resistencia a condiciones adversas que se forman poracumulación de material protoplásmico y engrosamiento celular en determinadaszonas de hifas o conidias.Estructuras Reproductivas SexualesLa reproducción sexual, o los procesos que se asemejan a ella, se presentan en lamayoría de los hongos. En algunos de ellos, un par de células (gametos) detamaño y forma semejante se fusionan y producen un zigoto, denominadozigospora. En otros grupos, los gametos son de tamaño distinto y al zigoto se ledenomina oospora. En el grupo de los Ascomycotas las esporas sexuales, oascosporas, se producen dentro de estructuras llamadas ascos (o ascas) y en losBasidiomycotas las basidiosporas se forman sobre estructuras denominadasbasidios. Las esporas sexuales están asociadas con el proceso de meiosis en lareproducción sexual de los hongos.En algunos hongos no se forman gametos definidos, y en lugar de ello un miceliose fusiona con otro micelio compatible.Los hongos se clasifican en homotálicos si son autofértiles, y heterotálicos cuando sonautoestériles o interfértiles. Los hongos homotálicos tienen la capacidad de producirlas esporas sexuales en el mismo micelio. La reproducción sexual en los heterotálicossolo se da cuando se ponen en contacto dos micelios (+ y -). Además de estefenómeno de compatibilidad, los hongos pueden ser sexualmente indiferenciados opresentar órganos sexuales específicos (gametangios) que pueden diferenciarse enfemeninos (oogonio, ascogonio) o masculinos (anteridio, espermacios). Estos órganosse pueden producir en el mismo individuo (hermafrodita o monoico) o en individuosdistintos (dioico).conidios sobreconidióforosesporassexualescuerpo fructíferode un hongo desombrero5

Cátedra Microbiología AgrícolaUNIVERSIDAD NACIONAL DE ENTRE RÍOSFACULTAD DECIENCIAS AGROPECUARIASTaxonomía de hongosLa taxonomía clásica ha clasificado a los hongos según la morfología de las esporassexuales (y/o asexuales) y las estructuras relacionadas a ellas.La taxonomía actual se basa en el genotipo de los hongos para su clasificación, es deciren el estudio de ciertas características moleculares de su genoma. Esto ha producido unreplanteo en la taxonomía clásica, la cual sufrió importantes cambios en los últimos años yactualmente está en constante revisión. No obstante, las claves taxonómicas basadas enla morfología (taxonomía clásica) son útiles para el reconocimiento de los hongos y se lassigue utilizando para diversos fines.Desde el punto de vista agronómico, los hongos se dividen en cuatro grupos principales:Oomycota, Zigomycota, Ascomycota y Basidiomycota. Las características de cada grupose resumen en la Tabla 2. Los integrantes de la División Oomycota se consideranPSEUDOHONGOS (organismos semejantes a hongos). Esta División pertenece al ReinoSTRAMINIPILES (CHROMISTA). Los integrantes de las Divisiones Zigomycota,Ascomycota y Basidiomycota se consideran HONGOS VERDADEROS y pertenecen alReino FUNGI.Tabla 2: Principales grupos de hongos de interés agronómico.Grupo(División)HifasTipo de esporasexualOomycota cenocíticas oosporaEnfermedades comunes en lasplantasPodredumbre de tallos y raíces,enfermedades foliares.Ej: “mildiu de la vid”.Zigomycota cenocíticas zigospora Podredumbre en tubérculos, frutos, etc.Ascomycota septadas ascosporaBasidiomycota septadasbasiodiosporaEnfermedades vasculares, foliares, etc.Ej: “cancro del tallo de la soja”Royas y carbones de los cereales.Ej: “roya negra del tallo del trigo”PleomorfismoEl pleomorfismo de los hongos determina que una misma especie pueda tener variosnombres válidos, uno para el estado sexual o perfecto (teleomorfo), que es el que se debeutilizar para referirnos al hongo completo (holomorfo), y otro para el estado asexual oimperfecto (anamorfo.)BACTERIASSon seres generalmente unicelulares de células de tamaño variable cuyo límite inferiorestá en las 0,2 µ y el superior en los 50 µ ; sus dimensiones medias oscilan entre 0,5 y 1µ. Las bacterias son células procariotas. El examen microscópico no permite identificarlas,ya que existen pocos tipos morfológicos, cocos (esféricos), bacilos (bastón), espirilos(espiras) y es necesario por lo tanto recurrir a pruebas acerca de su fisiología ycapacidades bioquímicas. La multiplicación bacteriana se realiza por fisión binaria.Constituyen el grupo de microorganismos con mayor diversidad metabólica, entre lasbacterias hay autótrofas y heterótrofas. Existen bacterias en prácticamente todos lossitios. Aunque las bacterias patógenas parecen ser las más preocupantes, su importanciaen la naturaleza es ciertamente menor. El papel de las bacterias no patógenas esfundamental. Intervienen en el ciclo del nitrógeno y del carbono, así como en losmetabolismos del azufre, del fósforo y del hierro. Las bacterias de los suelos y aguas sonindispensables para el equilibrio biológico. Las bacterias pueden ser utilizadas en lasindustrias alimenticias y químicas: intervienen en la síntesis de vitaminas y de antibióticos.Bajo el nombre de bacterias, en la actualidad, se agrupan las denominadas eubacterias ycocosbacilos6

Cátedra Microbiología AgrícolaUNIVERSIDAD NACIONAL DE ENTRE RÍOSFACULTAD DECIENCIAS AGROPECUARIASarqueobacterias. Si bien ambas están formadas por células procariotas, se hadescubierto que la constitución química celular de estos grupos es muy diferente. Desdeun punto de vista evolutivo, se establece que las arqueobacterias y las eubacterias noestás más ligadas entre sí que con los organismos eucarióticos. Las arqueobacteriascomprenden un grupo muy primitivo que incluye organismos halófitos, termófilos y lasbacterias metanogénicas.Actinomicetes : Son organismos procarióticos por lo tanto pertenecen al grupo de lasbacterias aunque se los consideró por mucho tiempo como organismos intermedios entrebacterias y hongos filamentosos ya que su estructura vegetativa es de tipo miceliar. En losambientes en los que se desarrollan cumplen numerosas funciones. Se destaca sucapacidad de producción de antibióticos, sustancias que pueden inhibir el desarrollo deotros microorganismos.actinomicetesCianobacterias: Es un grupo formado por organismos unicelulares o filamentosos queposeen clorofila tipo a y otros pigmentos como la ficocianina (azul) y ficoeritrina (roja)cuyas combinaciones le dan la coloración característica. Muchos integrantes del grupoposeen la doble función de fijar C y N (reducción de CO 2 y N 2 ). Tienen una importanciafundamental en la colonización de suelos con escasa materia orgánica. También seasocian con hongos formando líquenes.INostoc sp.Oscillatoria sp.Bibliografía consultadaBROCK, T. & MADIGAN, M. Microbiología. 6º Ed. México. Prentice HallHispanoamaricana S.A. 1993. 956 pag.FRIONI, L. Procesos microbianos. Tomo I. Río Cuarto. Editorial de la FundaciónUniversidad Nacional de Río Cuarto. 1999. 282 pag.STANIER, R.; INGRAHAM, J.; WHEELIS, M. & PAINTER, P. Microbiología. 2º Edición(The microbial world. Fifth Edition). Barcelona. Editorial Reverté. 1996.http//:www.indexfungorum.org/Names (Fecha: 31/03/2009)7