BLOQUE 4: EL MUNDO DE LOS MICROORGANISMOS Y SUS ...

BLOQUE 4: EL MUNDO DE LOS MICROORGANISMOS Y SUS APLICACIONES.TEMAS 11 Y 12. MICROBIOLOGÍA. PAUTema 11.- Microorganismos y formas acelulares.1.- Concepto de microorganismo.2.- Bacterias, virus y priones.3.- Características generales de los virus. Diferencias y similitudes entre virus y organismos celulares.4.- Composición y estructura de los virus. Criterios de clasificación de los virus en base a su forma, tipo de ácido nucleico que poseen, posesión decubierta/envoltura, y células que parasitan.Tema 12.- Aplicaciones de los microorganismos. Implicaciones de los microorganismos en biotecnología, salud y medio ambiente.5.- Concepto de microbiología industrial. Importancia social y económica.6.- Aplicaciones de las fermentaciones: La fabricación del pan y del yogur como ejemplos de la utilidad de los microorganismos en el proceso detransformación de alimentos.7.- Los microorganismos y las enfermedades infecciosas humanas (pie de atleta, salmonelosis, SIDA y enfermedad de Creutzfeldt-Jakob).ORIENTACIONES 20121.- Conocer el concepto de microorganismo y la diversidad de este grupo biológico.2.- Concepto de bacteria, virus y priones.3.- Comprender las diferencias entre la fase intracelular del virus y la fase extracelular (virión).4.- Describir la composición y estructura de los virus. Establecer los criterios de clasificación de los virus en base a su forma, tipo de ácido nucleico queposeen, posesión de cubierta/envoltura, y células que parasitan.5.- Conocer de forma concisa qué tipo de microorganismo es el causante de algunas enfermedades infecciosas humanas y las características de laenfermedad (pie de atleta, salmonelosis, SIDA y enfermedad de Creutzfeldt-Jakob).6.- Reconocer la importancia de los microorganismos en numerosos procesos industriales (fabricación del pan y del yogur).Eva Palacios Muñoz 1

TEMAS 11 Y 12. MICROBIOLOGÍA. PAUTema 11.- Microorganismos y formas acelulares. 1.- Concepto de microorganismo.1. CONCEPTO DE MICROORGANISMO. CARACTERÍSTICAS DE LOS 3 REINOS.Los microorganismos son un extenso grupo de seres vivos que sólo pueden ser vistos mediante microscopio óptico y electrónico.Pueden existir como formas acelulares y celulares aisladas, libres e independientes. La disminución del tamaño celular, aumenta la relación superficie/volumen. Las pequeñas dimensiones permiten que las reacciones metabólicas sucedan a gran velocidad, por lo que alteran en muy poco tiempo el medio y semultiplican rápidamente.1.1. CLASIFICACIÓN Y CARACTERISTICAS DE LOS 5 REINOS DE SERES VIVOS (nivel básico, de 1º ESO)DOMINIO TIPO DE CÉLULA REINO NÚMERO DE CÉLULAS TIPO DE NUTRICIÓN TEJIDOSPROCARIOTA Procariótica1. MONERA Unicelulares Autótrofa o heterótrofa No(sin núcleo definido)EUCARIOTA Eucariótica2. PROTOCTISTAS Unicelulares o pluricelulares Autótrofa o heterótrofa(con núcleo definido) 3. HONGOS O FUNGI Heterótrofa4. METAFITAS O PLANTASAutótrofa (fotosíntesis)5. METAZOOS O ANIMALES PluricelularesHeterótrofaSí1.2. CARACTERES DE LOS 3 REINOS DE MICROORGANISMOS (2º Bach.)Existen 5 grupos de microbios o microorganismos, que sólo se relacionan entre sí por el tamaño: bacterias, algas, hongos, protozoos y virus. El árbolfilogenético universal de la vida surge de un antepasado procariota más sencillo (LUCA) y se divide en 3 ramas evolutivas: Bacteria, Eukarya y ArchaeaORGANIZACIÓN DOMINIO REINO GRUPOS CARACTERESCelular Procariota 1.Bacteria Monera (taxonomíaantigua)Eubacterias obacteriasverdaderasIncluye un conjunto extraordinariamente variado de microorganismosunicelulares procariotas.Son procariotas, unicelulares o formando parejas, tétradas, filamentos oagrupaciones regulares o irregulares2.Archaea Arqueobacterias Son microorganismos procariotas primitivos adaptados a las condicionesextremas.Eucariota 3.Eukarya 1.Protoctista(acuáticos y unicelulares)2.Fungi (hongos)ProtozoosAlgas unicelularesmicroscópicasHongosmicroscópicosSon microorganismoseucariotas que evolucionaronhace unos 2.500 millones deaños.Eucariotas acuáticos unicelulares nofotosintéticos (heterótrofos). Carecende pared celular y son móviles.Eucariotas acuáticos unicelulares yfotosintéticos (con clorofila)Eucariotas, heterótrofos (carecen declorofila) constituidos por individuosunicelulares (levaduras), filamentosos(mohos) y con setas.Eva Palacios Muñoz 2

TEMAS 11 Y 12. MICROBIOLOGÍA. PAU2.- Bacterias, virus y priones.BACTERIAS, VIRUS Y PRIONES.DIFERENCIAS Y SIMILITUDES ENTRE VIRUS Y ORGANISMOS CELULARES (nivel básico)ORGANIZACIÓN FUNCIONES VITALES ¿TIENEN VIDA? MODO DE VIDA CLASIFICACIÓNVirusOrganismoscélularesAcelular (no son células sinomacromoléculas) y de tamañomuy inferior al de las bacteriasCelular (membrana,citoplasma y material genético)Sólo hacen reproducción si estándentro de una célula viva. No senutren, ni se relacionanindependientemente.Hacen las 3: nutrición, relación yreproducciónNo, no son seres vivos ypueden permanecer latentes(viriones)Sí, son seres vivosParásitos obligadosintracelularesTodos los tipos: vidalibre, saprófitas,parásitas, simbiontesForman un grupoaparteEn los 5 reinos delos seres vivosBACTERIAS: CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL REINO MONERAS (BACTERIAS) (1º Bach.)CARACTERESBACTERIASNº de células UnicelularesTipo de célula Procariota Sin núcleo definido (ADN desnudo)Sin orgánulos celularesCon ultraestructura simple: pared bacteriana, membrana celular, citoplasma, cápsula , fimbrias, pili sexuales yflagelosPared celular Sí, complejaPigmentosNo, las fotosintéticas presentan bacterioclorofila(Clorofila)Morfología Muy variada Cocos, bacilos, espirilos, vibrios, espiroquetas, con apéndices y filamentosas. Agrupaciones en parejas, tétradas,regulares o irregularesObtención deenergía (nutrición)Muy variada Autótrofas FotosintéticasQuimiosintéticas o quimiótrofasHeterótrofas FotosintéticasQuimiosintéticas: saprófitas, simbióticas y parásitasNecesidad de O2 Muy variada Aerobias Necesitan oxígeno del aire para vivirAnaerobias Estrictas Sólo viven en ausencia de oxígenoFacultativasPueden vivir con o sin oxígenoReproducción Asexual Bipartición y gemaciónFenómenos Transformación Transferencia de fragmentos de ADN Sin intervención de virusparasexuales: Transducción libre, con o sin contactoMediante virustransferencia deADNConjugación Transferencia de plásmidos conjugativosmediante contacto y piliHábitatMuy variadosForma de vida De vida libre, simbióticas o parásitasEva Palacios Muñoz 4

Importanciaecológica ypatológicaEjemplosSon descomponedores y transformadores que cierran los ciclos biogeoquímicos.Algunas producen antibióticos. Algunas causan enfermedades, como la tuberculosis y la lepra.Son imprescindibles en biotecnología.Escherichia coli, bacilo de la tuberculosis, etc.TEMAS 11 Y 12. MICROBIOLOGÍA. PAUBACTERIAS: CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL REINO MONERAS (II) (2º BACH)Clasificación según:pared celular,metabolismo yhábitatEubacterias Gram+(son másvulnerables)Se diferencian por lacomposición yestructura de la paredcelularArcheobacteriasGram-(son másresistentes)Son intermediasentre las bacteriasy los eucariotasPARED CELULAR DE LAS EUBACTERIASCOMPONENTES GRAM + GRAM -Capa de mureína Gruesa FinaÁcidos teicoicos + -Membrana externa - +Lipopolisacáridos - +Peptidoglucano < 90% de pared, forma una red que da varias capassuperpuestas. Carecen de membrana externa (son más vulnerables)Por fuera: proteínas, polisacáridos y derivados de ácidos teicoicosPeptidoglucano = 10% de pared, forma una red que da una solacapa delgada comprendida entre 2 membranas: m. interna ym.externa con Lipopolisacárido LPS (son + resistentes). Se une aproteínas del periplasmaSe cree que son descendientes directos de los primeros organismos existentes en la Tierra,pues viven en condiciones ambientales extremadas parecidas a las que debieron existirentonces.Sus membranas están formadas por lípidos isoprenoides y sus paredes celulares carecen demureína.3. TIPOS DE BACTERIAS SEGÚN SU FILOGENIA U ORIGEN EVOLUTIVO (ESTUDIO DE LOS ARN RIBOSÓMICOS)DOMINIO BACTERIA(EUBACTERIAS)DOMINIO ARCHAEA(ARQUEOBACTERIAS)SemejanzasUnicelulares, procariotas, con estructura similar.Diferencias ARN ribosómico Secuencia de nucleótidos distinta.Pared celular Peptidoglicano Excepto los micoplasmasque carecen de paredSeudopéptidoglicano Con otro ácido, en lugar del N-acetilmurámico (NAM).Lípidos de Con ácidos grasos Sin ácidos grasosmembrana Ésteres de la glicerina(-CO-O-C). Con cadenas hidrofóbicas derivadas del isopreno, que se unen ala glicerina por enlace éter (-C- O –C-).Genoma Una molécula de ADN circular Una molécula de ADN circular más pequeña.Eva Palacios Muñoz 5

OrigenTienen el mismoorigen que lasArqueobacteriasPero se separaronpronto como otra líneaevolutiva distintaSon intermedias entre lasbacterias y los eucariotasHábitats Muy variados Extremados:HalófilasTermoacidófilasTEMAS 11 Y 12. MICROBIOLOGÍA. PAUSe cree que son descendientes directosde los primeros organismos existentesen la Tierra, pues viven en condicionesambientales parecidas a las quedebieron existir entonces.Medios hipersalinosTª extremadas o medios muy ácidosMetabolismo Muy variado Foto y quimiotrofas,autótrofas yheterótrofas.Nº de reinos 12 linajes o gruposbacterianos:Cianobacterias,bacterias purpúreas yverdes, bacterias Gram+, etc.MetanógenasProducen CH4 en anaerobiosis:(estómago de rumiantes)Adaptado a las condiciones extremas.Respiración aerobia o anaerobia.Muchas especies son autótrofas.3 reinos.Eva Palacios Muñoz 6

TEMAS 11 Y 12. MICROBIOLOGÍA. PAU5. TIPOS DE EUBACTERIAS SEGÚN EL MANUAL DE BERGEY (IMPORTANTE)Bacteriaspurpúreas yverdesMETABOLISMO Y EJEMPLOSFotosintéticas con bacterioclorofilay un sólo fotosistema (PSI)asociado al sistema membranoso(purpúreas) o en clorosomas(verdes)Cianobacterias Fotosintéticas con ficocianina yclorofila a (algunas conficoeritrina).Fotosíntesis oxigénica,como los eucariotas, con PSI yPSII.Algunas filamentosas fijan N2atmosférico mediante heterocistos(células incoloras mayores llenasde N2)BacteriasnitrificantesBacteriasfijadoras denitrógenoEspiroquetasBacterias delácido lácticoMicoplasmasQuimioautótrofas que oxidanamonio a nitrito (Nitrosomonas) ynitrito a nitrato (Nitrobacter)REQUERI-MIENTO DEOXÍGENOAnaerobiasAerobiasORGANIZACIÓN ESTRUCTURA OTRASPARED CITOPLASMACARACTERÍSTICASCELULAR-Sulfurosas (SH2)-No sulfurosas(moléculas orgánicas)Células aisladaso en coloniasfilamentosas(capa gelatinosaexterna)Como las Gram– (membranaexterna y unafina pared depeptidoglucanos)Centroplasma(ADN) ycromoplasma(sáculos depigmentos,posiblesprecursores detilacoides ycarboxisomas)-Movilidad por“reptación”-Reproducciónasexual porbipartición.Cerrando el ciclo delN para favorecer aplantasAzotobacter y Rhizobium Aerobias Gram - Simbiosis conleguminosasFermentativas (producen láctico)Streptococcus y LactobacillusMycoplasma neumoniae(neumonía atípica)AnaerobiasfacultativasDelgadas, largasy ligeramenteonduladasColonias conaspecto de“huevo frito” enagar.Gram +Carecen depared celularCon esteroles enla membranaplasmáticaAlgunas patógenasen animales y hombre(Treponema pallidum)La mayoría sonparásitos obligadosde plantas, serhumano y otrosanimales,produciendoenfermedadesECOLOGÍAHÁBITATHábitats muyvariados(acuáticos)Simbióticas conhongos(líquenes).Algunas sontóxicas y otras,alimentos.Suelo,sedimentosmarinosAcuáticas,...Eva Palacios Muñoz 7

TEMAS 11 Y 12. MICROBIOLOGÍA. PAU1. CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL DOMINIO EUKARYA: LOS REINOS PROTOCTISTAS Y HONGOS. (1º Bach.)REINO PROTOCTISTAS HONGOSPROTOZOOSALGASTipo de Eucariótica animal Eucariótica vegetal Eucariota “vegetal”célulaPared celular No Sí, de celulosa Sí, de quitinaPigmentos NoClorofila a Clorofila b y c No(Clorofila)(todas) carotenoides,ficobilinasNº de células Unicelulares Unicelulares, pluricelulares Unicelulares o filamentososfilamentosos o coloniales¿Tienen No No, talo Sí, talo fúngico Micelio vegetativo (formado por hifas oMicelio?Obtención deenergía(nutrición)Heterótrofoscon digestióninternaPinocitosis yfagocitosisReproducción Asexual Escisiónbinaria(divisiónmúltiple)Sexual Conjugaciónencondicionesadversas(quistes)Fotoautótrofas yquimioheterótrofasAsexualAlternanteconstituido por:Heterótrofos condigestión externaAsexualfilamentos)Micelio Absorción reproductor de nutrientes (produce disueltos esporas) en el medioGemación, esporasSexual Sexual Fusión de gametos o de gametangiosEsporassexualesAscosporas, basidiosporas,zigospora, oosporaHábitat Acuáticos Agua dulce o salada Todos, sobre Suelo o materia en descomposicióntodo terrestresForma devidaDe vida libre,parásitos yDe vida libre (Fitoplancton)Simbióticas con hongos (líquenes) Saprófitos (viven en materia orgánica endescomposición).simbióticos Algunos son parásitos de plantas o animales. Otros viven en simbiosis con algas o cianobacterias(líquenes) o con plantas (micorrizas)Importanciaecológica ypatológicaProductores principales de materiaorgánica y O2, debido a lafotosíntesis oxigénicaConsumidores primarios ysecundarios.Parásitos productores deenfermedades (Trypanosoma:enfermedad del sueño ,Plasmodium: malaria)Saprófitos (descomposición de la materia orgánica muerta).Contaminan habitualmente los laboratorios y hospitales(Aspergillus, etc.) produciendo infecciones (micosis)hospitalarias y muertes.Producción de antibióticos (penicilina, etc.) causante de lamuerte de bacterias.Ejemplos Paramecium Gelidium Penicillium, moho que segrega el antibiótico penicilinaClasificación Según mecanismos de Según morfología, etc. - Mohos (filamentosos, con micelio formados por hifas)Eva Palacios Muñoz 8

locomoción-Ciliados (cilios)-Flagelados (flagelos)-Sarcodinos (pseudópodos)-Esporozoos (deslizamiento oflexión), parásitos de animales einmóviles.-Dinoflagelados-Diatomeas-EuglenoidesCon 2 flagelos,membrana o paredde celulosa.Biolumniscentes.“Mareas rojas”NeurotoxinasPared de sílice con2 valvas. Tierra dediatomeas o trípoliSin cubierta rígida.2 flagelos. Quistesde resistenciasequíaTEMAS 11 Y 12. MICROBIOLOGÍA. PAU- Levaduras (unicelulares, cilíndricas u ovales, que sereproducen por gemación)- Setas (forman cuerpos fructíferos)Según las esporas y las hifas: Zigomicetos (zigosporas), hifas no tabicadas. Ej. mohos Ascomicetos (ascosporas), hifas tabicadas. Ej. levaduras Basidiomicetos (basidiosporas), hifas tabicadas. Ej.setas Deuteromicetos (sin esporas), hifas tabicadas. Ej.PenicilliumEva Palacios Muñoz 9

TEMAS 11 Y 12. MICROBIOLOGÍA. PAU2. IMPORTANCIA DE LOS MICROORGANISMOS EUCARIOTAS: PROTOCTISTAS Y TIPOS DE HONGOS (sin terminar)REINO PROTOCTISTASREINO HONGOSPROTOZOOS ALGAS MOHOS LEVADURASImportanciaConsumidores primariosecológicay secundarios.Importanciapatológica- causantes deenfermedades- productores demedicamentosImportanciaeconómicaEjemploTrypanosomagambiensis (enfermedaddel sueño)Productores de materiaorgánica y O2, debido a lafotosíntesis oxigénica.Saprófitos (descomposición de lamateria orgánica muerta).Producción de antibióticos (penicilina,etc.) causante de la muerte debacterias.- Contaminan habitualmente loslaboratorios y hospitales (Aspergillus,etc.) produciendo infeccioneshospitalarias y muertes.- Producción de antibióticos(Penicillium segrega penicilina)Eva Palacios Muñoz 12

TEMAS 11 Y 12. MICROBIOLOGÍA. PAUCARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS VIRUS Y OTRAS PARTÍCULAS INFECCIOSAS ACELULARES (I):Agentes infecciosos de estructura muy simple. Parásitos intracelulares obligados: para replicarse dependen de la maquinaria metabólica de la célulahospedadoraVIRUSPRIONESDefinición Partículas microscópicas muy sencillas sin metabolismo, ni relación. Sólo pueden Proteínas que sólo infectan animales y hombresreproducirse dentro de una célula.Estructura Nucleoproteínas Nucleocápsida Acido nucleico ADN oARNModo deacciónOrigenCiclo lítico(virus virulentos)Ciclo lisogénico(virus atenuados oatemperados)Envoltura(algunos como rabia,hepatitis, gripe,viruela, SIDA)Mata a la célulaNo mata a la célula,introduce su genoma1. Restos evolutivos demicroorganismos parásitoscelulares muy sencillosCápsida proteica IcosaédricaHelicoidalComplejaGlucoproteínassemejantes a proteínascelulares normales(isoformas).Bicapa lipídica Del hospedador Carecen de ácidonucleicoGlucoproteínasReconocimiento ypenetraciónFijación, Penetración, EclipseEnsamblaje y LisisProvirus oprofagos (formaintegrada)Célula lisogénicaPerdieron su complejidad yconservaron información para sureplicaciónPosiblemente modificanesta proteína celularnormal o los genes quela originanAlgunos tienen un tamaño 100veces menor que los virus máspequeños.Pero son capaces deautorreplicarse en las células.Es decir, activan algún gen delADN celular para que codifiquela proteína del prión.La mayoría son proteínas de membrana de lasneuronas2. Genes de las célulashospedadorasEvolucionaron replicándoseindependientemente de ellas3. Otros virus Por cambios genéticos de otro virus otransferencia a otros hospedadores(SIDA).Hospedador Bacterias Virus bacteriófagos o fagos Hombre.VegetalesVirus vegetalesAnimales: vacas, ovejasAnimales...Virus animalesEva Palacios Muñoz 13

EfectospatógenosEnfermedades infecciosas (gripe,sarampión, etc.) y cáncerNinguno ( inertes)En fase intracelular (virus)En fase extracelular (viriones)TEMAS 11 Y 12. MICROBIOLOGÍA. PAUEnfermedades (infecciosas y hereditarias) degenerativasdel SN, de desarrollo lento: Enfermedad de Creutzfeldt- Jacob del hombre. E. de vacas locas (encefalopatía bovina espongiformeo EEB). Prurito lumbar de ovejas.Resisten a tratamientos físicos y químicos.Eva Palacios Muñoz 14

TEMAS 11 Y 12. MICROBIOLOGÍA. PAUPARTÍCULAS INFECCIOSAS ACELULARES (II):Agentes infecciosos de estructura muy simple.Parásitos intracelulares obligados: para replicarse dependen de la maquinaria metabólica de la célula hospedadoraVIRUSPRIONESDefinición Partículas microscópicas muy sencillas (nucleoproteínas)Proteínas que sólo infectan animales y hombressin metabolismo, ni relación. Sólo pueden reproducirse dentro de unacélula.Estructura Nucleoproteínas Nucleocápsida Acido nucleico ADN oARNModo deacciónCiclo líticoCiclo lisogénicoEnvoltura(algunos comorabia, hepatitis,gripe, viruela,SIDA)CápsidaproteicaIcosaédricaHelicoidalComplejaProteínas semejantes aproteínas celulares normales(isoformas).Bicapa lipídica Del hospedador Carecen de ácido nucleico;pero se autorreplican en las células.Glucoproteínas Reconocimiento ypenetraciónMata a la célula Fijación, Penetración, EclipseEnsamblaje y LisisNo mata a lacélula,introduce sugenomaVirusatenuados oprofagosCélula lisogénicaPosiblemente modifican estaproteína celular normal o losgenes que la originanAlgunos tienen un tamaño 100veces menor que los virus máspequeños.Activan algún gen del ADN celularpara que codifique la proteína delprión.Origen - Restos de microorganismos parásitos celulares muy sencillosLa mayoría son proteínas de membrana de las neuronas- Genes de las células hospedadoras- Otros virusHospedador Bacterias Virus bacteriófagos o fagos Hombre.Animales: vacas, ovejasVegetalesVirus vegetalesAnimales...Virus animalesEva Palacios Muñoz 15

EfectospatógenosEnfermedades infecciosas (gripe,sarampión, etc.) y cáncerNinguno ( inertes)TEMAS 11 Y 12. MICROBIOLOGÍA. PAU- En fase intracelular (virus) Enfermedades infecciosas y hereditarias degenerativas del SN, dedesarrollo lento:- Enfermedad de Creutzfeldt- Jacob del hombre.- En fase extracelular (viriones) - E. de vacas locas(encefalopatía bovina espongiforme).- Prurito lumbar de ovejas.Resisten a tratamientos físicos y químicos.CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS VIRUS. DIFERENCIAS Y SIMILITUDES ENTRE VIRUS Y ORGANISMOS CELULARES.Virus: Partículas microscópicas muy sencillas sin metabolismo, ni relación. Sólo pueden reproducirse dentro de una célula.FASEIntracelular (virus)Extracelular (viriones)EFECTOS PATÓGENOSEnfermedades infecciosas (gripe, sarampión,etc.) Ninguno y cáncer ( inertes)DIFERENCIAS Y SIMILITUDES ENTRE VIRUS Y ORGANISMOS CELULARES (Repetida, nivel básico)ORGANIZACIÓN FUNCIONES VITALES ¿TIENEN VIDA? MODO DE VIDA CLASIFICACIÓNVirus Acelular (no son células sinomacromoléculas) y de tamañomuy inferior al de las bacteriasSólo hacen reproducción si estándentro de una célula viva. No senutren, ni se relacionanindependientemente.No, no son seres vivos ypueden permanecerlatentes (viriones)Parásitos obligadosintracelularesForman un grupoaparteOrganismoscélularesCelular (membrana,citoplasma y material genético)Hacen las 3: nutrición, relación yreproducciónSí, son seres vivosTodos los tipos: vidalibre, saprófitas,parásitas, simbiontesEn los 5 reinos delos seres vivosUTILIDAD DE LOS VIRUSESTUDIOS DE BIOLOGÍAMOLECULARTranscripción y traducciónde enzimasEstructura de rutasmetabólicasMEDICINA ECOLOGÍA BIOTECNOLOGÍA EVOLUCIÓNUtilización de bacteriófagosespecíficos para matar bacteriaspatógenasFabricación de vacunasComo insecticidasecológicos, queno alteren elmedioIntroducción de genes en virus, que seusarán como vectores para transformarbacterias y prepararlas para queproduzcan la proteína deseada.Ciertos virus podrían desempeñarun papel importante en laevolución, como vectores detransmisión de genes a todas lascélulas del planeta.Eva Palacios Muñoz 16

COMPOSICIÓN Y ESTRUCTURA DE LOS VIRUS. CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN (II):Forma, tipo de ácido nucleico que poseen, posesión de envoltura y células que parasitan.TEMAS 11 Y 12. MICROBIOLOGÍA. PAUESTRUCTURA DE LOS VIRUS: Son NucleoproteínasPARTES DEFINICIÓN CONSTITUIDA POR/ … TIPOS DE VIRUS ESTRUCTURA EJEMPLONucleocápsida Conjunto formado Acido ADN oCon 1 molécula o varias bc Circular Desnudo PAPILOMA HUMANOpor el ácido nucleico(genoma fragmentado)Envuelto VIRUELAnucleico y laCirculares o linealesLineal Desnudo ADENOVIRUS HUM.cápsidaMonocatenarios (mc) oEnvuelto HERPESVIRUSbicatenarios (bc)mc Lineal + Desnudo PARVOVIRUSARNPueden ser de cadena bc Desnudo ROTAVIRUSpositiva (+)mc + Desnudo RINOVIRUS(RESFRIADO)(= polaridad que ARNm)o negativa (-)Envuelto RUBÉOLALos bicatenarios tienen las 2RETROVIRUS (SIDA)polaridades a la vez (+/-)- Envuelto GRIPERABIAEnvolturaMembrana queenvuelve a lanucleocápsida devirus envueltosNo existe en virusCápsidaproteicaBicapalipídicaGlucoproteínasEstructuraproteica querodea alA.N.Una o variascadenaspolipeptídicasasociadasCapsómeros:unidadesmorfológicasde la cápsida.Procede de la célulahospedadoraProteínas codificadas porgenoma víricoHelicoidales(sólo 1 tipo de proteínas)Icosaédricos(3 proteínas distintas)ComplejosEnvueltosCilíndrica, con la cápsida TMV (virus del mosaico derodeando al ácido nucleico tabaco)Poliédrica, esférica. Rinovirus (resfriado)Icosaédricos: con 20 carastriangularesNucleoidePoxvirus (viruela)MembranaCuerpos elípticos olaterales.Envoltura externaCabeza poliédrica (A.N.) Fagos o virus de bacteriasCola helicoidal (envainada ono)CollarPlaca basal con fibras yganchos o espículas.Virus de la rabia, hepatitis,gripe, viruela, SIDAForman las espículas, quesobresalen de la envoltura yson antígenos.Eva Palacios Muñoz 17

Enzimas devirusdesnudosProteínamatricialoproteínaMDa estabilidadDesnudosTEMAS 11 Y 12. MICROBIOLOGÍA. PAUPolimerasas (de ARNm),transcriptasa inversa,neuraminidasas y lisozimaCOMPOSICIÓN Y ESTRUCTURA DE LOS VIRUS. CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN (I):Forma, tipo de ácido nucleico que poseen, posesión de envoltura y células que parasitan.CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN TIPOS TIPOS DE VIRUSForma Cilíndrica HelicoidalesPoliédricosComplejosEnvoltura Con envoltura EnvueltosSin envoltura DesnudosHospedador Bacterias Virus bacteriófagos o fagosVegetales Virus vegetalesAnimales... Virus animalesTipo de ácido nucleico ADN De ADN - bicatenarios (bc)ARNDe ARN - monocatenarios (mc)- Circulares- lineales- una molécula- genoma fragmentado- polaridad +- polaridad -CLASIFICACIÓN DE LOS VIRUS (III)ACIDO NUCLEICO TIPO DE CÁPSIDE ENVOLTURA ENFERMEDAD QUEPRODUCEADN Helicoidal Desnudo Infecciones en perrosCon envolturaViruelaPoliédrica Desnudo Infecciones en amígdalasCon envolturaHerpes labialARN Helicoidal Desnudo Mosaico del tabacoCon envolturaPaperas, rubéola, gripesPoliédrica Desnudo PoliomielitisCon envolturaADN o ARN Mixta (cabeza poliédrica, colahelicoidal)DesnudoBacteriófagosEva Palacios Muñoz 18

TEMAS 11 Y 12. MICROBIOLOGÍA. PAUOTRA CLASIFICACIÓN DE LOS VIRUSTIPO CARACTERÍSTICAS NOMBRE DEL VIRUS ENFERMEDAD QUE PRODUCEAdenovirusResfriado comúnCoronavirusCoronaFilovirus Ëbola Fiebre hemorrágicaHepadhavirus Hepatitis B Hepatitis, cáncer de hígadoHERPESVIRUS Virus de Ebstein-Barr Mononucleosis infecciosa (enfermedad del beso)Herpes simplexHerpes labialHerpes humano B Sarcoma de KaposiVaricela zosterVaricelaORTOMIXOVIRUS Su genoma es ARNmc- fragmentado. Es esférico, Influenza tipos A, B y C Gripe Infección de la parte superior delcon envoltura en la que sobresalen espículastracto respiratorioformadas por 2 tipos de proteínas (hemaglutininasy neuraminidasas).PapovavirusVirus del papiloma Verrugas, cáncer del cuello del úterohumanoPicornavirus Hepatitis A Hepatitis infecciosaPoliovirusPoliomielitisRETROVIRUSSon virus ARNmc+, que poseen 2 copias idénticasdel genoma, un enzima especial, la transcriptasainversa, que realiza la retrotranscripción.Rhabdovirus Rabia RabiaTogavirus Rubéola RubéolaVIH SIDA Síndrome de inmunodeficienciaadquiridaCARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DEL VIRUS DEL SIDA: VIH o Virus de la Inmunodeficiencia HumanaNucleocápsida Acido nucleico (ARN) 2 hebras de ARN, ligadas a una molécula de una enzima (transcriptasa inversa)Cápsida proteica (P24)Troncocónica, hueca y formada por la proteína P24. Dentro hay enzimas (integrasa, proteasa yribonucleasa)EnvolturaesféricaCapa continua interna de proteínas(P17)Bicapa lipídica externa(del hospedador)Allí se incrustan proteínas (GP41) oSe proyectan fuera de ella (GP120)Eva Palacios Muñoz 19

TEMAS 11 Y 12. MICROBIOLOGÍA. PAULA REPRODUCCIÓN DE LOS VIRUS:EL CICLO VÍRICO Y SUS FASES (ADSORCIÓN, PENETRACIÓN, ECLIPSE/ REPLICACIÓN, ENSAMBLAJE Y LIBERACIÓN).Todas las materias primas necesarias (nucleótidos, aminoácidos, lípidos y glúcidos) proceden de la célula infectadaTIPO DE VIRUS SEGÚN SU CICLO TIPO DE CICLODIFERENCIASEJEMPLOSBIOLÓGICOVÍRICO ¿MATA A LA CEL.? ¿CÓMO TERMINA?Virus virulentos Ciclo lítico Sí Con la liberación de partículasvíricasVirus Provirus o profagos (forma Ciclo lisogénico No Introduce su genoma en el ADN Bacteriófagos (son losatenuados o integrada de bacteriófagos)de la célula hospedadora y mejor conocidos)atemperadospermanece en estado latente.Eva Palacios Muñoz 20

TEMAS 11 Y 12. MICROBIOLOGÍA. PAUPRIONES: CARACTERÍSTICAS GENERALES Y MODO DE ACCIÓN (I):Agentes infecciosos de estructura muy simple. Parásitos intracelulares obligados: para replicarse dependen de la maquinaria metabólica de la célulahospedadora. Son proteínas (glucoproteínas) que presentan 2 estructuras tridimensionales, con la misma secuencia de aminoácidos.Producen enfermedadesinfecciosas, hereditarias, degenerativas del SN, de desarrollo lentoTIPOS DE CÉLULAS Proteína Priónica (PrP) Estructura 2aria. que predomina CONSECUENCIASNormales Normal.o celular: PrPc Hélice α (algunas láminas β)Infectadas Patológica o Scrapie: PrPsc Láminas β Insolubilidad, resistencia parcial a altas Tª, digestión porproteasasPosiblemente modifican estaproteína celular normalproduciendo un efecto encascadaMODO DE ACCIÓN CONSECUENCIAS SÍNTOMA DE LA ENFERMEDADCambio de conformaciónDegeneración neuronal de la encefalopatía(de hélice α a láminas β)espongiforme (EE)Forman placas amiloides(apilamientos sobre axonesneuronales)HOSPEDADORESAnimalesHumanosENFERMEDADESPRIÓNICASScrapie o prurito lumbar deovejas.E. de vacas locas(encefalopatía bovinaespongiforme o EEB).El kuruEnfermedad de Creutzfeldt-JacobSÍNTOMAS / ORIGEN VÍA DE CONTAGIO EXPLICACIÓNLa acumulación de placasamiloides en los axonesneuronales produce la muertecelular y, por ello, oquedades enel tejido cerebral (E.E.)Por transmisión de la EEB ahumanos (contagio)HerenciaPor ingestióndeCarnecontaminadaDerivados(cremas)Material quirúrgico contaminadoPor consumo de harinascárnicas elaboradas conrestos de ovejas, pero abajas temperaturas (noeliminaban priones)Por mutación puntual del genque codifica para la proteínapriónicaEva Palacios Muñoz 21

TEMAS 11 Y 12. MICROBIOLOGÍA. PAUTema 12.- Aplicaciones de los microorganismos. Implicaciones de los microorganismos en biotecnología, salud y medio ambiente.5.- Concepto de microbiología industrial. Importancia social y económica.6.- Aplicaciones de las fermentaciones: La fabricación del pan y del yogur como ejemplos de la utilidad de los microorganismos en el proceso detransformación de alimentos.7.- Los microorganismos y las enfermedades infecciosas humanas (pie de atleta, salmonelosis, SIDA y enfermedad de Creutzfeldt-Jakob).ORIENTACIONES 2011-126.- Reconocer la importancia de los microorganismos en numerosos procesos industriales (fabricación del pan y del yogur).1. MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL O BIOTECNOLOGÍA MICROBIANA:Procesos industriales que utilizan los microorganismos como base para la obtención de productos.Cultivo de microorganismos a gran escala para realizar importantes transformaciones químicas y obtener productos comerciales mediante procesos defermentación.Las fermentaciones industriales son cualquiera de los procesos microbianos, sean bioquímicamente o no, una fermentación, que permiten el cultivo demicroorganismos y la obtención de productos (antibióticos, vino y queso). La mayoría de las fermentaciones industriales se realizan en un recipientedenominado fermentador o biorreactor. El microorganismo implicado es el agente de la fermentación.Existen 3 grupos de microorganismos de interés industrial: actinomicetos y otras bacterias no fotosintéticas, mohos y levaduras.2. ASPECTOS BÁSICOS DE LOS MÉTODOS Y TÉCNICAS MICROBIOLÓGICAS (II) (Sólo conceptos principales)CONCEPTOS DEFINICION COMPONENTES FUNCIÓNMedios decultivoCrecimiento de microorganismos formando coloniasAgente de lafermentación.FermentacionesindustrialesFermentador obiorreactorPreparado, para el crecimiento demicroorganismos, que contiene agua y losnutrientes necesarios. Pueden ser líquidos osemisólidos (si se les añade agentessolidificantes como el agar)Es el microorganismo implicadoProcesos microbianos, sean bioquímicamente ono, una fermentación, que permiten el cultivo demicroorganismos y la obtención de productos.Depósitos, de capacidad variable, que contienenun medio de cultivo líquido, donde se producirála mayoría de las fermentaciones industriales(fermentación o respiración aerobia) que rendiráun producto.Agua y los nutrientesnecesarios.Placas de Petri (cajas de vidriocirculares con tapadera) otubos de ensayoImpulsor(sistema de palas interno)ConductosVálvulasGriferíaCubierta externa deenfriamientoObtención de productos interesantes para elhombre (antibióticos, vino y queso).Mezclar el medio de cultivo con losmicroorganismos industriales.Añadir el medio de cultivo y los microorganismos.Salida de los gases indeseables que se produzcan.Extraer, periódicamente, el producto defermentación.Contrarrestar el calor que se libera en todadegradacion orgánica.Eva Palacios Muñoz 22

Fermentadoresde FringsEsterilizaciónIngenieríagenéticaRecipiente de madera, parcialmente relleno devirutas de madera o serrín, inoculadas conbacterias del ácido láctico.Eliminación de todos los microorganismos de unmedio de cultivo, material o utensilios delaboratorio...- Manipulación de genes de unas células a otras,con la finalidad de obtener moléculas importantesen Medicina o en el metabolismo humano.- Procedimientos complejos que permiten aislar,modificar y expresar el material genético.Mediante calor, generalmenteTEMAS 11 Y 12. MICROBIOLOGÍA. PAUEliminar posibles microorganismos no deseados ocontaminantes antes de realizar un cultivoObtener moléculas importantes en Medicina oen el metabolismo humano.Aislar, modificar y expresar el material genético.Utiliza seres vivos modificados para producircompuestos (insulina humana, etc.).Eva Palacios Muñoz 23

TEMAS 11 Y 12. MICROBIOLOGÍA. PAU3. COMPARACIÓN ENTRE BIOTECNOLOGÍA TRADICIONAL Y BIOTECNOLOGÍA ACTUALBIOTECNOLOGÍA TRADICIONALBIOTECNOLOGÍA ACTUALConsiste en Procesos industriales de crecimiento y cultivo de microorganismos a Aplicación industrial de la ingeniería genéticagran escala, usando técnicas clásicas de cultivo y de mejora genética Utilizar seres vivos modificados para producir compuestos como(mutación, selección), para obtener productos comerciales.insulina humana, etc.MicroorganismosempleadosObjetivosProcedimientosbiotecnológicosAplicacionesindustriasBiotecnologíaambientalTal y como existen en la naturalezaMicroorganismos Genéticamente estables y aptos paranuevos, alterados manipulación genética.genéticamente (OGM) Cultivables durante mucho tiempomediante métodos de Que crezcan rápidamente a gran escalaingeniería genética en medios de cultivo líquidos.Transformación de algunas moléculas en otras más útiles (antibióticos, Obtener determinadas sustancias útiles (algunas hormonas, etc.)vacunas, etc.).que no producen de forma natural.Fermentaciones alcohólica, láctica o butírica (algunas ya utilizadas en Ingeniería genética:civilizaciones muy antiguas).Procedimientos complejos que permiten aislar, modificar y expresarEs importante controlar las características físico- químicas del proceso el material genético.para aumentar el rendimiento.Ej. Secuenciación del ADN (Proyecto Genoma Humano).en Alimentaria Fabricar pan, vino, cerveza, queso y leches Fermentaciones microbianas.fermentadas.Farmaceútica Obtener Difteria, viruela, sarampión,vacunas poliomielitis, tosferina, tétanos ymeningitisAntibióticos Penicilina G, cefalosporinas,estreptomicina, cloranfenicol,tetraciclinaNuevos Moléculas bioactivas.fármacosAgropecuaria Obtener proteína Proteína unicelular:microbiana para (células de levadura depiensoscerveza)Insecticidas biológicos.Eliminación de la Eliminación de residuos humanoscontaminación(biorremediación)Producción microbiana de compuestosbiodegradablesControl de plagas Insecticidas biológicos (bioinsecticida Bt: proteínade insectos producida por la bacteria Bacillus thurigiensis))Obtener vacunas.Diagnóstico clínico.Terapia génica.Obtención de plantas y animales transgénicos.Clonación de animales.Tratamiento microbiológico de aguas residualesVertidos tóxicos: residuos industriales, pesticidas, metalespesados.Biodegradación del petróleoEva Palacios Muñoz 24

TEMAS 11 Y 12. MICROBIOLOGÍA. PAU4. APLICACIONES DE LA BIOTECNOLOGÍA TRADICIONAL (II) (RESUMEN MÁS COMPLETO)CAMPO DE APLICACIÓN PRODUCTO OBTENIDO MICROORGANISMO UTILIZADOEn industrias Alimentaria Pan, vino, cerveza, queso y leches fermentadas. Bacterias del acético y láctico. Levaduras.Farmaceútica Vacunas Difteria, viruela, Bacterias o virus causantes de esas enfermedadessarampión,poliomielitis, tosferina,tétanos y meningitis.Antibióticos Penicilina G Hongo Penicillium chrysogenumCefalosporinas Hongo CephalosporiumEn el medioambiente(Biotecnologíaambiental)AgropecuariaControl de lacontaminaciónControl de plagasde insectosNuevos fármacosProteína microbianapara piensosEliminación de residuoshumanosProducción microbianade compuestosbiodegradablesEstreptomicina,cloranfenicol,eritromicina ytetraciclina.Moléculas bioactivasBacterias Streptomyces.Bacterias gram + del suelo,pertenecientes al grupo deascomicetosProteína unicelular Células de levadura de cerveza (S. cerevisiae) Algas, como Spirulina sp.CompuestosBacterias Pseudomonas Los usan como fuente dexenobióticoscarbono(plaguicidas, etc.)Basura Compostaje Tratamiento microbianofermentativo que eliminamuchos residuos de losvertederosAguas residuales Depuración de aguas Tratamientos físicoresidualesquímicos y microbianos.HidrocarburosBacterias Pseudomonas y Nocardia.(vertidos de petróleo)BioplásticosBacteria AlcaligeneseutrophusInsecticidas biológicos Bioinsecticidas Bacteria Bacillusthurigiensis.Almacena sus reservas deC como PHA (poli- betahidroxialcanoso polihidroxialcanoatos)Bioinsecticida Bt: proteínaproducida por la bacteriaEva Palacios Muñoz 25

TEMAS 11 Y 12. MICROBIOLOGÍA. PAU5. APLICACIONES DE LOS MICROORGANISMOS EN INDUSTRIA ALIMENTARIA: TRANSFORMACIÓN DE ALIMENTOS:APLICACIONES DE LAS FERMENTACIONES: Ej. LA FABRICACIÓN DEL PAN Y EL YOGURBIOTECNOLOGÍA TRADICIONAL: Conjunto de procesos industriales en los que se cultivan microooganismos a gran escala, para obtener productoscomerciales.BACTERIAS DEL ÁCIDO LÁCTICOLEVADURASFABRICACIÓN DEL QUESO YFABRICACIÓN DE VINO Y CERVEZAFABRICACIÓN DEL PANYOGOURTMicroorganismos Bacterias lácticas (Lactobacillus Saccharomyces ellipsoideus (vino)Saccharomyces cerevisiae (pan)utilizadosbulgaricus y Lactococcus)Saccharomyces cerevisiae (cerveza)Tipo de fermentación Láctica: degradan lactosa a ácido Alcohólica: degradación de la glucosa a etanol, CO2 y ATP.lácticoSustratos de Leche y suero de la lecheGlucosa (azúcar de uva y granos de semilla de Glucosa (azúcares de la harina defermentacióncebada o malta respectivamente).trigo).(medio de cultivo)Productos obtenidos Queso, yogourt, cuajada, etc.Lactatos de Fe, Ca y Na usados enMedicina e industrias de plásticos.Pan, vino, cerveza, bebidas destiladas, etanol (disolvente orgánico para industria química).USOS INDUSTRIALES DE BACTERIAS DEL ÁCIDO LÁCTICO: FABRICACIÓN DEL QUESOETAPAS AGENTE DETALLES1. Transformación de lecheen cuajadaSe añaden bacterias lácticasStreptococcus cremoris o S. lactis a laVariación en el pH que produce la coagulación de las proteínas de la leche.También se produce un suero sobrante.leche.Se añade la enzima renina o cuajo (aveces)Extractos de cardo marinero (a veces)2. Maduración del queso Enzimas de levadurasy hongos PenicilliumQuesos blandosBacterias lácticas Quesos durosProteína, producida actualmente por microorganismos mediante ingenieríagenética, que coagula proteínas y cuaja la leche.La cuajada se prensa y envuelve en una tela seca.Hidrólisis parcial de grasas eHidrólisis de algunas proteínas que originan aminoácidos libres.Eva Palacios Muñoz 26

APLICACIONES DE LOS MICROORGANISMOS EN INDUSTRIA ALIMENTARIATEMAS 11 Y 12. MICROBIOLOGÍA. PAUUSOS INDUSTRIALES DE LEVADURAS: FABRICACIÓN DE VINO Y CERVEZA Y DEL PANImportancia de levaduras Son los microorganismos más usados en los procesos industrialesUtilidadFabricación de alcohol y bebidas alcohólicas (vino, cerveza y licores) y el pan.Fuente de alimento, de vitaminas y factores de crecimiento.Técnicas de ingeniería Han ido seleccionando y mejorando las cepas de levaduras utilizadasgenéticaCultivoEn grandes fermentadores aireados, en un medio que contiene compuestos residuales de la purificación del azúcar de cañay remolacha.PRODUCCIÓN DE VINO: producto obtenido por fermentación alcohólica de zumos de frutas (uvas) u otros materiales ricos en azúcar.ETAPAS RECIPIENTE DETALLES1. Prensado de la uva Prensa 1. Trituración de uvas y obtencióndel mosto (zumo rico en glucosa yfructosa)2. Esterilización y adición de las cepas Cuba de fermentación 2. Transformación del mosto por Los microorganismos de la piel de la uvadeseadas3. Fermentación del mosto Inoculación de la cepa de levadura deseadaSaccharomyces cerevisiae oSaccharomyces ellipsoideus4. Fermentación maloláctica Tanque de3. Fermentación alcohólica y A Tª < 29º C, para el vino tintosedimentación fermentación maloláctica5. Eliminación del sedimento 4. Trasiego o separación del vino yel sedimento5. Envejecimiento Cubas de5. Almacenamiento paraenvejecimiento o envejecimientobarricasEl sedimento contiene la levadura y unprecipitado orgánico.Eva Palacios Muñoz 27

PRODUCCIÓN DE CERVEZA: Producto obtenido por fermentación alcohólica de cereales (cebada).MALTEADO MOLIDO E HIDRÓLISIS ADICIÓN DELÚPULOHERVIDOObtener malta a partir de Molido de la malta y liberación de las Para impedir el Se hierve la mezclalas semillas de cebada amilasas (enzimas hidrolíticas del desarrollo de para desnaturalizar las(humedecer, dejar almidón que lo degradan hasta bacterias y dar amilasas e impedir sugerminar y secar ) glucosa) producidas por germinación el sabor acciónde las semillas.amargo.ADICIÓN DELEVADURASSaccharomycescerevisiaeproducirán lafermentación de laglucosaTEMAS 11 Y 12. MICROBIOLOGÍA. PAUMADURACIÓNSe separa lalevadura, sedeja madurar,se filtra ypasteuriza.PRODUCCIÓN DE PAN: Producto obtenido por fermentación alcohólica de cereales.ADICIÓN DE LEVADURAS HIDRÓLISIS FERMENTACIÓN COCCIÓNSe mezcla harina de cereales yagua, sal, azúcar y una pequeñacantidad de levaduraSaccharomyces cerevisiaeLas enzimas amilasas de la harina(activadas por el agua) convierten elalmidón, de los granos de cereal, enmaltosa y glucosa.producirá la fermentación de laglucosa, rindiendo alcohol etílico yCO2.Eliminación del alcohol de lamasa y destrucción de lascélulas de levadura.Eva Palacios Muñoz 28

TEMAS 11 Y 12. MICROBIOLOGÍA. PAU8. LOS MICROORGANISMOS Y LAS ENFERMEDADES INFECCIOSAS HUMANAS (I)1. PATOGENEIDAD MICROBIANA: CONCEPTO DE PARASITISMO Y PATOGENEIDAD: Los parásitos son patógenos y los patógenos son parásitosCONCEPTODEFINICIÓNPARASITISMO Tipo de relación intra o interespecífica en la que un ser se beneficia La relación que se establece es (+ -)(parásito) y otro se perjudica (hospedador).PARÁSITOS Son microorganismos que se desarrollan sobre otros seres vivos. El parásito suele ser más pequeño y, aunque sufinalidad es la “explotación”, acaba produciendo laenfermedad y muerte, más o menos lenta, delhospedadorPATOGENEIDAD Capacidad, que presentan algunos microorganismos invasores A veces, se debe a toxinas o enzimas extracelulares(patógenos), de producir una enfermedad infecciosa.VIRULENCIA Grado de patogeneidad Grado en que un microorganismoDepende de losPoder invasor opatógeno es capaz de producir una mecanismos que usan invasividadenfermedad.para hacer dañoToxigenicidadPATÓGENO Parásito que origina una enfermedad.Virus, algunas bacterias, hongos y protozoos.Cualquier microorganismo capaz de causar enfermedadesinfecciosas.Cepas Virulentas Con capacidad de invasiónSon poblaciones de Causan enfermedadesproducción de toxinasmicroorganismos queNo virulentas o inocuasNo causan enfermedades2. LA INFECCIÓN MICROBIANAINFECCIÓN: Crecimiento de los microorganismos en el seno de los tejidos del hospedador.Resultado de la interacción de dos elementos: microorganismo invasor y organismo invadido.Receptividad: predisposición favorable que presenta el organismo, necesaria para ser invadido por un patógeno.FASES DE LA INFECCIÓN MICROBIANA1. Entrada en otro organismo a través de heridas o membranas mucosas (que tapizan los tractos digestivo, respiratorio y reproductor).2. Mantenimiento y multiplicación en los tejidos del hospedador.3. Período de incubación: período de tiempo en que aún no aparecen los síntomas de la enfermedad……FASES CONCEPTO MECANISMO EJEMPLOAdherencia Unión específica del microorganismo a las células del hospedador Intervienen macromoléculas de Ej. Cubiertas de virus y bacteriasla superficie del microbioIntervienen fimbriasBacteriasInvasión Penetración de los microorganismos a través de los epitelios(roturas)CrecimientomicrobianoMultiplicaciónAumento (exponencial) en el nº de células de unapoblación de microorganismosEva Palacios Muñoz 29

Infección Localizada Los microorganismos permanecen en el foco deinfecciónGeneralizada Los microorganismos se extienden por los vasoso sistémica sanguíneos hasta diferentes órganosPatogeneidad Capacidad de causar enfermedadTEMAS 11 Y 12. MICROBIOLOGÍA. PAUBacteria Staphyllococcus en espinillasy forúnculosFASES DEFINICIÓN TIPOS EJEMPLOEntrada Penetración de losmicroorganismos a través de losepitelios (roturas)Vías de entrada: Piel y mucosasintactas.Picadura de un artrópodo.Herida o mordedura de unanimal.Aire, agua, alimentos,transfusiones e instrumentalmédico.Colonización ymultiplicaciónEstablecimientode la virulenciaTransmisiónDiseminación: distribución de losmicroorganismos por las zonasmás adecuadas para su desarrolloGrado en que un microorganismopatógeno es capaz de produciruna enfermedad.Salida del microorganismo paratransmitirse a otros individuos.Infecciones superficialesInfecciones generalizada osistémicaLos microorganismos permanecen enel foco de infecciónLos microorganismos se extiendenpor los vasos sanguíneos hastadiferentes órganosBacteria Staphyllococcus enespinillas y forúnculosTransmisión directa Por contacto Por saliva, sangre o semenPor transmisión verticalPor la placentaPor inoculaciónTransfusiones, etc.T. indirecta Objeto infectado, aire, agua,alimentosVectorAnimal infectadointermediarioEva Palacios Muñoz 30

TEMAS 11 Y 12. MICROBIOLOGÍA. PAU10. FACTORES DE LA PATOGENEIDAD MICROBIANA O FACTORES DE VIRULENCIA (NO CON DETALLES)VIRULENCIA: Grado en que un microorganismo patógeno es capaz de producir una enfermedad.La virulencia de los patógenos se debe, generalmente, asu capacidad para reproducirse en los tejidos del hospedador, a su poder invasor o a su facilidad para colonizar superficies (piel o mucosas).La patogeneidad y la virulencia pueden ir ligadas a la toxicogeneidad.TOXICOGENEIDAD: Capacidad de muchos microorganismos para producir unas sustancias llamadas toxinasCONCEPTO TIPOS EFECTOSToxinasSon proteínas o lipopolisacáridos que causan Exotoxinas Lesionan o destruyen las célulasdaños concretos en el hospedadorEndotoxinas infectadas.Interfieren en su metabolismoTIPOS DE TOXINAS: CARACTERÍSTICAS DE LAS ENDO Y EXOTOXINASCARACTERÍSTICAS EXOTOXINAS ENDOTOXINASLiberación o no Se liberan al medio extracelular No se liberan al medio (sólo cuando se lisa labacteria)Microorganismo productor Bacterias Gram + y Gram - Bacterias Gram -Naturaleza química Proteínas Lipopolisacáridos, de lasparedes celulares, formadosporEl lípido A yel polisacárido O¿Resisten el calor? No, se desnaturalizan Sí, son resistentes al calor (termoestables)Efectos en el hospedador Específicos sobre tejidos Generales, produciendo fiebre y shockEfectos inmunológicos: SíNo¿Inducen la formación deanticuerpos?Toxicidad Alta, hasta en dosis muy pequeña BajaTipos y ejemplos Enterotoxinas Toxoinfecciones Producidas por Lipopolisacáridos de las Brucella (brucelosis)alimentarias Salmonellamembranas bacterianas Bordetella pertussisToxina coléricaGram-(tos ferina)CitotoxinasT. diftéricaNeurotoxinas Interfieren en la T. botulínica y tetánicatransmisión deimpulsosnerviososEva Palacios Muñoz 31

11. LOS MICROORGANISMOS Y LAS ENFERMEDADES INFECCIOSAS HUMANASTEMAS 11 Y 12. MICROBIOLOGÍA. PAUENFERMEDADESINFECCIOSASHUMANASPie de atleta otiña podalSalmonelosis(toxoinfeccionesalimentariasproducidas porenterotoxinas)AGENTE PATÓGENO SÍNTOMAS VÍA DE CONTAGIO TRATAMIENTOHongo Tiña FungicidasBacteria Salmonella sp. Dolor repentino de cabeza, escalofríos,vómitos, diarrea y fiebre.SIDA Virus VIH-1 y VIH-2 Nerviosos, digestivos e infecciones muycaracterísticasEnfermedad deCreutzfeldt-JacobPriónLa acumulación de placas amiloides enlos axones neuronales produce la muertecelular y, por ello, oquedades en el tejidocerebral (encefalopatía espongiforme oE.E.)Personas portadoras o animalesde sangre caliente (gallinas,..):ingestión de productoselaborados con huevos crudos.(Generalmente se necesita unalesión en la piel)SanguíneaRelaciones sexualesMaterno-fetal- Por transmisión de la EEB ahumanos por ingestión decarne contaminada o derivados- Material quirúrgico contaminadoAZT12. CARACTERÍSTICAS DE LA ENFERMEDAD SIDA (Síndrome de Inmuno Deficiencia Adquirida):Enfermedad que ha provocado gran alarma social por sus efectos y su rápido incremento: > 42 millones de casos y mortalidad = 50%.Causa: El agente etiológico es el virus (VIH) que ataca a las células del sistema inmunológico (linfocitos T colaboradores o linfocitos T4, células dendríticas ymacrófagos)CARACTERÍSTICAS DEL VIRUS DEL SIDA: VIH o Virus de la Inmunodeficiencia HumanaPertenece a los RETROVIRUS : Son virus ARNmc+, que poseen 2 copias idénticas del genoma, un enzima especial, la transcriptasa inversa, que realiza laretrotranscripción.INMUNODEFICIENCIA: Incapacidad del sistema inmunitario de atajar las infecciones microbianas (el enfermo queda indefenso ante infecciones microbianas ypuede aumentar la incidencia de algunos cánceres).INMUNODEFICIENCIA ADQUIRIDA: Se adquiere a lo largo de la vida, después del nacimiento. Ej. Invasión de algunos microorganismos patógenos, como elvirus del SIDAEva Palacios Muñoz 32

TEMAS 11 Y 12. MICROBIOLOGÍA. PAUPERSONAS DE RIESGO: Homosexuales. Heroinómanos. Transfundidos. Personas relacionadas sexualmente con enfermos de SIDA. Hijos de madresafectadasFASES Y SÍNTOMAS DEL SIDAFASES DURACIÓN SÍNTOMAS(Nerviosos, digestivos e infecciones muycaracterísticas)RESPUESTA INMUNITARIAIncubación 1-6 semanas NoInfección aguda Parecidos a los de la gripe o ninguno. Comienza a producir anticuerposanti-VIH contra el virusFaseasintomática(se sienten bien,pero sonseropositivas)Fase sintomática(aparición deinfeccionesmicrobianas yciertos tumores)Hasta 10 años3 añosdespuésmueren el 95%Puede haber síntomas menores persistentes(diarreas, etc.)Encefalopatía porVIHCaquexia por VIHTuberculosis,herpes,…Sarcoma de Kaposi,linfomas.NerviosoDigestivoInfeccionesoportunistas(Cáncer de pielmaligno)Intensa Los linfocitos Bproducen anticuerposespecíficos contraantígenos del virusLos linfocitos Tcitotóxicos destruyenalgunas célulasinfectadasEl aparato inmunitario está muydeteriorado.El tratamiento con AZT detiene lareproducción viral y disminuyelas infeccionesCONSECUENCIASSon portadoras de anticuerposanti-VIH o seropositivas.Va disminuyendo su proporción delinfocitos T4El virus se va replicandolentamente durante meses o añosCuando el nº de lifocitos T4desciende por debajo de un nºcrítico, aparecen los síntomas dela enfermedad y aumenta el nº devirus. Alternancia de etapas demejora y de recaída y muerte del95%Eva Palacios Muñoz 33