Bienvenid@s de nuevo a "mi blog de biología", hoy voy a contaros nuevas cosas sobre los microorganismos; este tema os va a encantar, vais a entender muchas de las cosas de las que se hablan habitualmente acerca de virus, bacterias..., ya que, por desgracia, nos ha tocado vivir una época de pandemia.
Os voy a comenzar hablando de la microbiología que es la ciencia que estudia los microorganismos; sus características principales comunes son;
-Tienen un metabolismo rápido
-Se reproducen rápidamente
-Tienen gran capacidad de alterar el medio en el que viven
-Pueden vivir en condiciones extremas
Estos microorganismos se agrupan en grupos:
REINO MONERAS (procariotas)
Los microorganismos procariotas, no tienen núcleo celular y su ADN se encuentra disperso por el citoplasma, son las bacterias, algunas poseen cápsula bacteriana.
Están formadas por la pared bacteriana, la membrana plasmática, ribosomas, inclusiones, cromosoma bacteriano, flagelos y fimbrias.
FUENTE: IMAGEN PROPIA
Las bacterias llevan a cabo 3 funciones principales:
Función de relación: las bacterias son sensibles a las condiciones ambientales, composición química y condiciones físicas del medio. Son capaces de responder a estos estímulos: moviéndose, movimientos de aproximación o separación (por medio de flagelos), por contracción y dilatación o por reptación; fotoctismo frente a estímulos luminosos y quimiotactismo frente a estímulos químicos; variando su metabolismo y originando formas de resistencia por quistes o endosporas.
Función de nutrición: Las bacterias presentan todos los tipos de metabolismo conocido y algunas son capaces de cambiarlo en función del medio. Bacterias fotoautótrofas: Algunas como las cianobacterias presentan clorofila a y los fotosistemas I y II, el dador de electrones es el agua y se desprende oxígeno; otras como las bacterias purpúreas y verdes del azufre presentan bacterioclorofila y solamente tienen el fotosistema I, el dador de electrones es el sulfuro de hidrógenos y materia orgánica. No desprenden oxígeno. Bacterias fotoheterótrofas: Usan la materia orgánica como las purpúreas carentes de azufre. Bacterias quimiautótrofas: Obtienen la energía oxidando sustratos inorgánicos que actúan como dadores de electrones como las bacterias del azufre, del hierro y del nitrógeno. Bacterias quimioheterótrofas: se nutren de sustratos orgánicos sobre los que viven. Se clasifican según la forma de obtención de la materia orgánica: patógenas cuando causan daño o enfermedad al organismo del que se alimentan, simbióticas de vegetales o animales cuando se benefician con ellos de la relación o saprófitas cuando viven sobre la materia muerta ayudando a su descomposición.
Función de reproducción: Las bacterias se reproducen normalmente asexualmente por bipartición o fisión binaria. Los cromosomas se fijan a un mesosoma bacteriano t6ras la duplicación del ADN regida por la ADN polimerasa. La célula se alarga y las copias se reparten entre las dos células hijas. Además las bacterias presentan procesos parasexuales en los que existe un intercambio de genes y recombinación del ADN entre microorganismos de la misma o distinta especie. Estos procesos son los siguientes: Transformación: se captura el ADN de otra bacteria que estaba libre en el medio y su incorporación al cromosoma bacteriano. No interviene ningún agente transportador. Transducción: La transferencia del material genético es llevada a cabo por un vector (normalmente un virus) o bacteriófago. Se transporta el ADN de una bacteria a otra. Conjugación: La transferencia de ADN se realiza a través de fimbrias o pili de la bacteria dadora a la receptora.
FUENTE: IMAGEN PROPIA
Clasificación BACTERIAS :
- ARQUEOBACTERIAS : Son las más primitivas. Viven en condiciones extremas.
- EUBACTERIAS: Más evolucionadas . Resto de bacterias y micoplasmas.
REINO PROTISTAS (eucariotas)
Estos son microorganismos unicelulares que carecen de pared celular. Generalmente son grandes y heterótrofos y se alimentan de macromoléculas y otros microorganismos. Viven en medios acuáticos y para su desplazamiento sulen utilizar cilios, flagelos y pseudópodos, que pueden ser de gran complejidad. Generalmente se reproducen asexualmente por división binaria o división mutiple. Algunos pueden formas esporas o quistes de resistencia.
Clasificamos en función de sus características como su forma de locomoción, su estructura o su ciclo vital. Como ejemplos de interés tenemos los siguientes:
Flagelados: se mueven por flagelos. Trypanosoma causante enfermedad del sueño.
Sarcondino: se mueven por pseudopodos. Destacan las amebas de vida libre o causantes de enfermedades.
Ciliados: se mueven por cilios. Destaca Paramecium. En estos se lleva a cabo la conjugación como método de reproducción que consiste en la fusión temporal de dos individuos permitiendo que ocurra un intercambio de ADN que da lugar a la formación de dos individuos con genoma diferente al original, favoreciendo la variabilidad genética.
Esporozoos: se mueven por contracción. Destacan Plasmodium causante de la malaria y Toxoplasma causante de la toxoplamosis.
Las algas, son autótrofas , llevan a cabo la fotosíntesis y viven en medios acuáticos.
Se clasifican en base al tipo de pigmentos fotosintéticos poseen, la composición de la pared celular y el tipo de sustancia de reserva que acumulan. Algunos ejemplos son:
Euglenófitos: son unicelulares, con un solo flagelo y a pesar de carecer de pared celular tienen una capa membranosa externa al rededor de la membrana plasmática. Generalmente tienen una mancha de pigmento llamada estigma que es sensible a la luz. Algunas tienen nutrición heterotrofa y viven en el interiorde invertebrados acuaticos.
Crisófitos: Con pared celular de sílice formada por dos piezas a modo de caja. Son los productores primarios mas importantes del medio marino.
Dinoflagelados: Con dos flagelos dispuestos perpendicularmente, con una pared celular rígida de celulosa y almidón como sustancia de reserva. Algunas se reproducen muy rápido y llegan a teñir de rojo zonas determinadas, las llamadas mareas rojas. Algunas también producen neurotoxinas que se depositan en animales filtradores y que tienen graves efectos sobre los consumidores de esos animales provocando envenenamientos o incluso la muerte.Dentro de los seres vivos con organización celular eucariota, el reino fungi, los hongos:
REINO HONGOS (eucariota)
Los hongos microscópicos son heterótrofos. Según su alimentación pueden ser saprofíticos o parásitos. Y según el número de células, unicelulares o pluricelulares.
Se clasifican en: Oomycetos, Zigomycetos, Ascomycetos, Basidiomycetos y Deuteromycetos.
Mohos: son hongos filamentosos pluricelulares que constituyen micelios de hifas tabicadas. El moho del pan, Rhizopus, tiene aspecto algodonoso y aparece también sobre la fruta y otros vegetales. Penicillium también es de este grupo, descomponiendo frutas y grano de cereal.
Levaduras: pertenecen al grupo de los ascomicetos. Son hongos unicelulares, esféricos que se dividen por gemación. Tienen gran importancia económica e industrial las del género Sacharomyces, responsables de las fermentaciones alcohólicas que se usan para la producción de la cerveza, vino o el pan.
VIRUS (acelulares)
Son parasitos intracelulares obligados que no pueden realizar funciones vitales sin aprovecharse de la maquinaria de la célula hospedadora. Son fragmentos de ácido nucleico cubiertos por una envoltura proteica que les permite pasar de una célula a otra, comportándose como elementos genéticos móviles. Por ello se les puede considerar agentes transmisores de enfermedades y como agentes transmisores de herencia. No tienen estructura celular al no tener citoplasma ni de las enzimas necesarias para realizar un metabolismo.Los virus se pueden clasificar según el hospedador al que parasiten, el tipo de material genético o la forma de la cápsida. Pueden presentar dos fases:
Intracelular:
El ácido nucleico se integra en la célula hospedadora. Se replican las diferentes partes del virus, se ensamblan y salen para infectar nuevas células. Su aspecto depende de la fase del ciclo reproductor en la que se encuentre.
Los virus necesitan insertar su ácido nucleico en la célula hospedadora , una vez dentro el genoma vírico es capaz de inhibir la expresión génica de la célula y dirigir la maquinaria metabólica para la producción de copia de ácido nucleico viral (replicación) y de las proteínas de la cápsida y enzimas (transcripción y traducción) con el fin de poder salir e infectar otras células. Hay dos ciclos, el ciclo LÍTICO, consta de las siguientes fases;
1. Fase de fijación: Las células hospedadoras tienen receptores especificos en sus membranas a los cuales los virus se unen mediante las cápsidas o membranas externas con las glucoproteóinas o lipoproteínas de la membrana de la célula.
2. Fase de penetración: En función de las estructuras de la célula hospedadora, los virus utilizan diferentes mecanismos de penetración. Los bacteriófagos originan un pequeño orificio en la pared bacteriana con una lisozima de su placa basal y se inyecta el ADN al contraerse la cola del virus. La cápsida queda en exterior de la bacteria.
3. Fase de eclipse: El génoma vírico dirige el metabolismo de la célula hacia la síntesis de los componentes víricos, utilizando todos los recursos de la célula hospedadora y deteniendo la actividad celular con factores de inhibición. Es el momento de mayor actividad metabólica, se realizan las copias de su genoma, replicación y posteriormente la transcripción y traducción para la síntesis de proteínas especificas del virus.
4. Fase de maduración y ensamblaje: Se ensamblan los capsómeros formando la cápsida, el ácido nucleico se pliega en su interior junto con las enzimas que puede llevar en virus.
5. Fase de lisis o liberación: Los virus salen de la célula por dos mecanismos. Por un lado, por gemación, induciendo la formación de pequeñas vesículas que acabarán desprendiéndose.
El otro ciclo de reproducción de los virus es el ciclo LISOGÉNICO.
Tras la penetración del cromosoma viral no siempre es inmediata la multiplicación del virus. Muchos entran en estado de latencia y posponen su reproducción. Las primeras fases se producen de la misma manera que el ciclo lítico, el virus pasa a estar en una fase de "parálisis", se le llama profago. Este estado de "virus atenuado" en el ciclo lisogénico se mantiene hasta que se produce un cambio en las condiciones del medio o a través de un agente inductor (como rayos X o radiación ultravioleta) que hace que se separe el genoma viral celular inciciándose el ciclo lítico.
Extracelular:
Fuera de las células, la partícula virión esta en un estado inactivo y es inerte metabólicamente. Su única función es transportar el ácido nucleico desde la célula hospedadora en la que se ha producido hasta otra célula en la que se pueda reproducir.En esta fase esta completamente formado, consta de: ácido nucleico , enzimas virales y capsida.
En clase vimos un video sobre los virus, os voy a dejar mis apuntes del vídeo:
FUENTE: IMÁGENES PROPIAS
RETROVIRUS
Un grupo especial de virus animales.Son capaces siendo virus ARN de sintetizar ADN en la transcripción (excepción al dogma central de la biología molecular).Algunos retrovirus causan cáncer, otros como el SIDA son tipos de retrovirus y además las enzimas que poseen son muy interesantes en ingeniería genética.
Además de los virus existen otras estructuras que pueden parasitar células o transportar genes entre células. Los viroides y priones son agentes infecciosos. Los viroides, son moléculas de ARN, que infectan a las células vegetales. Los priones son proteínas (con un plegamiento anormal) producen enfermedades neurovegetativas.
A continuación os adjunto mi esquema de microorganismos:
FUENTE: IMAGEN PROPIA
MICROORGANISMOS 2
Todos estos microorganismos son imprescindibles en todos los ecosistemas, son los que cierran los ciclos biogeoquímicos, pero algunos son perjudiciales para los humanos.
Entre los prejudiciales se encuentran los microorganismos patógenos que se encargan de transmitir enfermedades y causarlas. Según el nivel de esta afectación se diferencian: epidemia , pandemia como la que estamos viviendo actualmente y endemia. Además hay otros muchos conceptos de microbiología; zoonosis, cuarentena, virulencia, toxinas...
Las enfermedades que causan estos microorganismos se clasifican de distintas formas;
- Dependiendo del tipo de microorganismo que acuse la infección.
-Dependiendo de la vía de contagio.
Un ejemplo dependiendo del microorganismo que lo cause sería en el caso de los virus de la fiebre amarilla o en el caso de las bacterias el bolutismo.
Según la vía de contagio pueden ser a través de las heridas de la piel, como la rabia, por vía sexual como el sida. A través del aire como la gripe. Además pueden producirse por el agua y los alimentos como la hepatitis a y por último por animales, como la enfermedad del sueño.
Para estudiar y controlar a los microorganismos se realizan medios de cultivo; un cultivo es un conjunto de células microbianas que crecen en un medio con nutrientes , los medios pueden ser líquidos o sólidos y se clasifican en : medios de enriquecimiento, medios selectivos y medios indicadores.
Y además este crecimiento pasa por varias fases que son: fase de latencia, fase estacionaria, fase exponencial y fase de muerte.
Además existen unos agentes microbianos físicos y químicos, que ayudan a controlar los microorganismos. Entre los físicos podemos destacar la esterilización o exposición a altas temperaturas. Las cuales favorecen a que se destruya las cubiertas microbianas o se inactiven las enzimas. Y como agentes microbianos químicos podemos destacar los desinfectantes o los antisépticos, como los antibióticos.
La biotecnología microbiana incluye procesos industriales que utilice microorganismos como base para poder obtener productos de utilidad para las personas como por ejemplo la producción de antibióticos, la producción de vitaminas, aminoácidos y enzimas y también en procesos de fermentación para elaborar productos que se van a vender. Además sean de utilidad para el control de las plagas de insectos y para las industrias e ingenierías.
Por último también se pueden encargar de la depuración de aguas residuales.
FUENTE: IMAGEN PROPIA
Finalmente, en cuanto a la importancia de los microorganismos en los procesos biogeoquímicos podemos decir que es el movimiento de carbono, azufre, oxigeno, hidrógeno, calcio, sodio, potasio y otros elementos entre los seres vivos y el ambiente mediante una serie de procesos de producción y descomposición. Éstos realizan una serie de procesos de producción y descomposición.
La mayor parte de las sustancias químicas de la tierra no están en formas útiles para los organismos. Pero, los elementos y sus compuestos necesarios, nutrientes, son reciclados continuamente en formas complejas a través de las partes vivas y no vivas de la biosfera y convertidas en formas útiles. Aquí dejo una breve explicación con fotos de los ciclos biogeoquímicos, espero que mi entrada os haya servido para aprender.
En el ciclo del carbono intervienen microorganismos fotógrafos, bacterias desintegradoras y hongos de la putrefacción de la madera.
FUENTE: INTERNET
En el ciclo del nitrógeno se encuentra en forma de nitrato en suelos y agua, y en forma gaseosa en la atmósfera. Intervienen bacterias desintegradoras, bacterias nitrificantes del suelo, bacterias desnitrificantes y bacterias fijadoras del nitrógeno.
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En el ciclo del azufre intervienen las bacterias oxidantes del azufre y las reductoras de sulfatos.
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En el ciclo del hierro intervienen ciertas bacterias que viven en ambientes anaeróbicos y transforman los minerales del hierro en estado férrico a ferroso.
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En el ciclo del fósforo, su reserva fundamental es la corteza terrestre. Por meteorizacion de las rocas queda disponible para que lo puedan tomar las plantas y es arrastrado con facilidad por las aguas hasta llegar al mar.Los compuestos se recogen directamente de los grandes depósitos.
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