unidad i microbiologia

ANTECEDENTES DE LA MICROBIOLOGÍA

Elaboro IQ.YERALDA TAPIA ROJAS


MicrobiologíaMicrobiología

¿Qué es la microbiología?• Estudio de los organismos microscópicos• 3 palabras griegas: mikros (pequeño), bios (vida)

y logos (ciencia)

estudio de la vida microscópica

• Surgió como ciencia tras el descubrimiento y perfeccionamiento del microscopio.



Microbiología

Es el estudio de los organismos microscópicos y de sus actividades, distribución, características y sus efectos benéficos como perjudiciales, especialmente en relación con los cambios que se originan en su entorno.


Microorganismosó

Microbiota

Son seres vivientes de muy pequeñas dimensiones que se encuentran entre los límites del reino animal y vegetal


MicroorganismosEXISTEN 6 GRUPOS:

Bacterias Hongos (Organismos multicelulares) Virus Algas (Plantas simples) Protozoos (Animales unicelulares) Rickettsia (Parásitos especializados de insectos)


Bacterias

Son microorganismos unicelulares microscópicos

Tamaño

Observación es necesario el microscopio. Se mide en micras (1 µ = 10-6 m) El tamaño es una característica para cada tipo

bacteriano


Clasificación

• Forma• Requerimientos• Coloración


Bacterias

Forma Individual viene

dada por la rigidez de su pared

Cocos Bacilos Vibrio Espiroquetas


Cocos

Formas esféricasDiplococos Cadenas cortas de cocosEstreptococos (cadena de 20 cocos)

Tetradas Sarcina

Racimos de Uvas

Estafilococos (cadena de 20 cocos)


Bacilos

• Las formas alargadas de los bacilos aislados pueden ser rectas, ahusadas, ramificadas, curvas y espirales.

Forma de vara

Diplobacilos Cadenas de bacilos:

Estreptobacilos

Empalizadas, Bacilos lado con lado o en figuras

en X, V o Y


Bacilos encorvaciones: las que presentan una sola encorvación en forma de coma, más o menos alargada y, en ciertas ocasiones.

Vibrios


En general hay muchas diferencias en cuanto a la longitud de este tipo de bacterias, el número de espiras y la amplitud de cada una de ellas. En algunos casos son muy pequeñas, con espirales muy apretadas y, en otros casos todo lo contrario.

Espirilos o Espiroquetas


Hongos

Son microorganismos que pertenecen al reino vegetal por sus estructuras celular que está rodeada de celulosa.

Facultativos aerobios

Son resistente al calor


Levaduras

Son microorganismos unicelulares

– Se multiplican por

gemación

¿Cómo afectan nuestra vida?

• Diversos tipos de microorganismos son causantes de enfermedades y abundan casi en cualquier lugar por lo que permanentemente estamos expuestos a un contagio.

• Pueden afectarnos en el aspecto económico ya que le producen enfermedades a los animales y a las plantas dañando las cosechas y las clases de ganados y otros animales domésticos que sirven como fuente de alimento.


¿Cómo afectan nuestra vida?

• M.O. de utilidad industrial: más de cien especies microbianas son usadas en la producción de sustancias que no pueden ser obtenidas de forma más fácil o más barata por otros medios.

• Ventajas: tamaño, alta tasa metabólica, posibilidad de cultivarse a gran escala, estabilidad genética, etc.


¿Cómo afectan nuestra vida?• Biotecnología

– alcohol producido por levaduras– ácido oxálico utilizado en tintes y colorantes.– ácido propenoico (ácido acrílico) utilizado como intermediario

en la producción de plásticos.– ácido láctico empleado para acidificar alimentos y como

anticongelante.– enzimas utilizadas para aplicaciones tan diversas, como la

eliminación de manchas en los tejidos (incorporación de enzimas a detergentes)

– conversión de harina de maíz en miel utilizada como endulcorante

– Industria farmacéutica: producción de antibióticos, drogas, hormonas (insulina y GH), factores de crecimiento, interferón, eritropoyetina, etc.


Ramas de la Microbiología


Anton van Leeuwenhoek (1632-1723)

• Pionero en descubrimientos sobre los protozoos, los glóbulos rojos de la sangre, el sistema de capilares y los ciclos vitales de los insectos.

• Construyó como entretenimiento diminutas lentes biconvexas montadas sobre platinas de latón, que se sostenían muy cerca del ojo. A través de ellos podía observar objetos, que montaba sobre la cabeza de un alfiler, ampliándolos hasta trescientas veces.

• Otros: red de capilares (de Malpighi), glóbulos rojos, protozoos y bacterias en agua “animáculos” y espermatozoides de insectos y humanos.

• Demostró los huevos de gorgojos, pulgas y mejillones y que estos no surgían espontáneamente a partir de granos de trigo y arena.

• Describió el ciclo vital de las hormigas mostrando que las larvas y pupas proceden de huevos, examinó plantas y tejidos musculares, y describió tres tipos de bacterias: bacilos, cocos y espirilos.

• Mantuvo en secreto el arte de construir sus lentes, por lo que no se realizaron nuevas observaciones de bacterias hasta que se desarrolló el microscopio compuesto en el siglo XIX.


Anton van Leeuwenhoek (1632-1723)

Sus primeros dibujos fueron publicados en 1684Elaboro IQ.YERALDA TAPIA ROJAS

Robert Hooke (1635-1702)


Lazzaro Spallanzani (1729-1799)


Robert Koch (1843-1910) • Iniciador de la bacteriología médica moderna. Estudió

botánica, física y matemáticas y MEDICINA.• Otros intereses: arqueología, antropología, las

enfermedades ocupacionales, como el envenenamiento por plomo, y la bacteriología.


Robert Koch (1843-1910) • En 1870 demostró que el carbunco infeccioso o ántrax sólo se

desarrollaba en los ratones cuando el material inyectado en su torrente sanguíneo contenía bastones o esporas viables del Bacillus anthracis.

• Mostró cómo trabajar con dichos microorganismos, cómo obtenerlos a partir de animales infectados, cómo cultivarlos artificialmente y cómo destruirlos.

• En 1881 dio a conocer sus estudios sobre la tuberculosis y al año siguiente anunció que había aislado el bacilo responsable de la enfermedad.

• Después se dedicó al estudio del cólera, que en 1883 había alcanzado niveles de epidemia en la India. Identificó al bacilo causante y descubrió que era transmitido a los seres humanos sobre todo a través del agua.

• Más tarde viajó a África, donde estudió las causas de las enfermedades transmitidas por insectos.

• Desde 1891 fue director del Instituto de Enfermedades Infecciosas de Berlín creado para la investigación médica hasta su jubilación en 1904.

• En 1905 obtuvo el Premio Nobel de Fisiología y Medicina. Murió el 27 de mayo de 1910 en el balneario alemán de Baden-Baden.


Postulados de Koch


Postulados moleculares de Koch: 1980


Louis Pasteur (1822-1895)

• Químico y biólogo francés que fundó la ciencia de la microbiología.

• Comenzó investigando los procesos de fermentación del vino y la cerveza y descubrió la existencia de las bacterias que interferían en este proceso.

• En 1861 introdujo los términos de aeróbico y anaeróbico, según las características de crecimiento de las levaduras.

• Aplicó sus conclusiones al estudio de la causa y el desarrollo de las enfermedades y demostró la teoría de los gérmenes como causantes de las mismas.

• Introdujo el término “virus” sin hacer distinción y “vacuna” en honor a Jenner

• Desarrolló vacunas que consiguieron salvar miles de vidas: cólera aviar, antrax y rabia


Ferdinand Julius Cohn (1828-1898)

• Considerado fundador de la microbiología moderna y padre de la bacteriología.

• En 1872 propuso la clasificación de las bacterias: género, especie y variedades.

• Describió otros microorganismos patógenos transmitidos por agua contaminada, distintos al V. cholerae


Otros eventos importantes del siglo XIX• 1878: Joseph Lister publica sus estudios

sobre la fermentación de la leche Bacterium lactis

• 1879: Albert Neisser identifica al agente causal de la gonorrea

• 1880: Alphonse Laverin encuentra al parásito de la malaria en glóbulos rojos.

• 1881: Paul Erlich utiliza el azul de metileno


Siglo XX• Aerobiosis y anaerobiosis• En 1938 se observaron por primera vez los virus gracias

a la invención del microscopio electrónico. • En las décadas de 1960 y 1970 se descubrieron

numerosos virus y se determinaron sus características físicas y químicas.

• Diversas técnicas innovadoras: microscopio electrónico de barrido o las técnicas de secuenciación del ácido desoxirribonucleico (ADN).

• Descubrimiento de los priones por Stanley Prusiner y su equipo en 1982 ha abierto una vía de estudio dentro de la microbiología (simples proteínas desprovistas de material genético)

• En 1988 Kary Mullis utiliza la enzima de Thermus aquaticus para estabilizar la PCR (premio Nobel en 1993)


Alexander Fleming (1881-1955)• Descubrió que algunas

colonias crecidas de S. aureus eran destruidas por el crecimiento del hongo Penicillium

• Realizó la extracción del compuesto activo: penicilina


Karl Woese (1928-


Por análisis de rARN 16S


Microscopios

• Ojo humano 0.2 mm.

• Microscopio óptico, resolución máxima 0.2 micras (1 micra).

• Microscopio electrónico, resolución máxima 0.5nm


Microscopios


http://www.sciencephoto.com/images/download_wm_image.html/V900067-Historical_brass_microscope-SPL.jpg?id=869000067

http://www.sciencephoto.com/images/download_wm_image.html/V900066-18th_century_microscope-SPL.jpg?id=869000066

http://www.sciencephoto.com/images/download_wm_image.html/V900122-18th_century_wooden_microscope-SPL.jpg?id=869000122

Microscopios


http://www.sciencephoto.com/images/download_wm_image.html/H504115-An_optical_(light)_microscope_with_mirror-SPL.jpg?id=725040115

http://www.sciencephoto.com/images/download_wm_image.html/V900087-Historical_Microscope-SPL.jpg?id=869000087

http://www.sciencephoto.com/images/download_wm_image.html/H504208-Light_microscope-SPL.jpg?id=725040208

Ejemplo: Staphylococcus aureus


http://www.sciencephoto.com/images/download_wm_image.html/M874597-Cultured_Staphylococcus_bacteria-SPL.jpg?id=778740597

http://www.sciencephoto.com/images/download_wm_image.html/B234142-Staphylococcus_aureus_bacteria-SPL.jpg?id=662340142

Datos de Guatemala

• Tasa de mortalidad: 4,8 por 1.000 hab.• Causas principales de mortalidad (ambos

sexos): neumonía y diarrea. • Seis grandes grupos de causas:

• enfermedades transmisibles 13%• tumores 7%• enfermedades del aparato circulatorio 12%• afecciones perinatales 8%• causas externas 13% • otras 47%. Datos INE

GuatemalaElaboro IQ.YERALDA TAPIA ROJAS

Mortalidad en Guatemala


Causas bacterianas importantes de mortalidad

• Tuberculosis• Tétanos• Cólera• Tos ferina



MicrobiologíaMicrobiología


Microbiología

Es el estudio de los organismos microscópicos y de sus actividades, distribución, características y sus efectos benéficos como perjudiciales, especialmente en relación con los cambios que se originan en su entorno.


Microorganismosó

Microbios

Son seres vivientes de muy pequeñas dimensiones que se encuentran entre los límites del reino animal y vegetal


MicroorganismosEXISTEN 6 GRUPOS:

Bacterias Hongos (Organismos multicelulares) Virus Algas (Plantas simples) Protozoos (Animales unicelulares) Rickettsia (Parásitos especializados de insectos)


Bacterias

Son microorganismos unicelulares microscópicos

Tamaño

Observación es necesario el microscopio. Se mide en micras (1 µ = 10-6 m) El tamaño es una característica para cada tipo

bacteriano


Clasificación

• Forma• Requerimientos• Coloración


Bacterias

Forma Individual viene

dada por la rigidez de su pared

Cocos Bacilos Vibrio Espiroquetas


CocosFormas esféricasDiplococos Cadenas cortas de cocosEstreptococos (cadena de 20 cocos)

Tetradas Sarcina

Racimos de Uvas

Estafilococos (cadena de 20 cocos)


Bacilos

• Las formas alargadas de los bacilos aislados pueden ser rectas, ahusadas, ramificadas, curvas y espirales.

Forma de vara

Diplobacilos Cadenas de bacilos:

Estreptobacilos

Empalizadas, Bacilos lado con lado o en figuras

en X, V o Y


Bacilos encorvaciones: las que presentan una sola encorvación en forma de coma, más o menos alargada y, en ciertas ocasiones.

Vibrios


En general hay muchas diferencias en cuanto a la longitud de este tipo de bacterias, el número de espiras y la amplitud de cada una de ellas. En algunos casos son muy pequeñas, con espirales muy apretadas y, en otros casos todo lo contrario.

Espirilos o Espiroquetas


Hongos

Son microorganismos que pertenecen al reino vegetal por sus estructuras celular que está rodeada de celulosa.

Facultativos aerobios

Son resistente al calor


Levaduras

Son microorganismos unicelulares

– Se multiplican por

gemación


RequerimientosAtmósfera:

– Aerobios (Necesitan oxígeno para crecer)

– Anaerobios (NO crecen en presencia de Oxígeno)

– Anaerobios facultativos (pueden crecer tanto en presencia en oxígeno)


RequerimientosRequerimientos de luz:

Fotógenas Fotocromógenas Escrotomógenas (obscuridad)


Concentración

• Halofílicas (Requieren un mínimo de 10% de sal para crecer)

• Halodúricas (Toleran concentraciones de sal superiores al 10%)

• Osmófilicas (Favorece su crecimiento con niveles superiores a 10 % de azúcar)


Temperatura

• Termófilas (45 – 55ºC)

• Mesófilas (20 – 44ºC)

• Psicrófilas (< 20ºC)

• Psicrótrofas( < 7ºC)

Rangos de Temperatura (ºC) para el Crecimiento de los Microorganismos

GRUPOS MIN OPTIMA MAX

Termófilos 40-45 55-75 60-90

Termòtrofos 15-20 30-40 45-50

Mesófilos 5-15 30-40 40-47

Psicrófilos -5 - +5 12-15 15-20

Psicròtrofos -5 - +5 25-30 30-35


Microorganismos Psicrófilos y Termodúricos de la Leche Cruda

Generos Termodùricos

Generos Psicròtrofos

MicrobacteriumMicrococcusEsporos de BacillusEsporos de ClostridiumAlcaligenes

PseudomonasAcinetobacterFlavobacteriumAerobacterAlcaligenesBacillusArthrobacter


Coloración

• La tinción de Gram es uno de los métodos de más importantes en el laboratorio bacteriológico.

• Danés Christian Gram, 1844.


Tinción Gram

Las bacterias pueden dividirse en:

Grampositivas

Gramnegativas

(En este caso, los términos positivo y negativo no tiene nada que ver con carga eléctrica, sino simplemente designan dos grupos morfològicos distintos de bacterias).


Gram Positivo

• El material de la pared celular bacteriana que confiere rigidez es el peptidoglicano (80 -90 %). La pared de estas células, es gruesa y consiste en varias capas interconectadas de peptidoglicano así como algo de ácido teicoico


Gram positivosRacimos: forma típica de Staphylococcus sp, como S. aureus

Cadenas: forma típica de Streptococcus sp, como S. pneumoniae, Streptococcus grupo B

Tetradas: forma típica de Micrococcus sp


Gram Negativo

• Contiene una capa mucho más delgada, únicamente de peptidoglicano y está rodeada por una membrana exterior compuesta de fosfolípidos, lipopolisacáridos, y lipoproteínas


Gruesos: forma típica de Clostridium sp, como C. perfringens, C. septicum

Finos: forma típica de Listeria sp

Ramificados: forma típica de Actinomycetes y Nocardia, como A. israelii

Gram Negativo


Técnica de tinción

El Frotis fijado con calor se tiñe 1 min con Violeta Cristal, Lavar con agua, Cubre con solución Yodada durante 1 min Lavar de nuevo con agua, Decolorar con mezcla alcohol etílico/acetona. Escurrir y cubrir con Safranina (color de contraste) durante 20 seg. Lavar y secar.


Membrana celular• Colorante de Cristal violeta• Complejo cristal violeta +I2 (ambas)

• Decoloración – Soluble en el complejo (Gram negativas)

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