Los microorganismos
#(fuente propia)
-En esta entrada se explicara a groso modo el tema 16 que se ha trabajado en clase denominado "Los microorganismos". Explicaré las características de estos seres vivos, los dominios en los que se agrupan y los virus.
-Los microorganismos son seres vivos de tamaño microscópico (A), pueden ser tanto unicelulares como pluricelulares y tanto autótrofos como heterótrofos, además pueden realizar todas las funciones vitales.
Los microorganismos se pueden dividir según la clasificación de Woese en tres dominios: Bacteria (eubacterias), Archaea (arqueobacterias) y Eucarya (hongo y algas microscópicas y protozoos). Estos dominios poseen una serie de características en las que algunos coinciden pero que también en las que algunos se diferencian:
#(fuente propia)
El dominio Archaea y Eucarya se encuentran en el grupo de los organismos procariotas, principalmente carecen de núcleo y su ADN está disperso por el citoplasma. Organismos muy simples estructuralmente, aunque con metabolismos complejos. La mayoría unicelurares y pueden formar colonias pluricelulares.
-Las bacterias poseen una estructura interna ,en comparación a las eucariotas, muy simple; sin embargo poseen una estructura mas compleja en comparación a las eucariotas:
-Cápsula bacteriana:
-Compuesta por polisacáridos.
-Adsorbe agua y adquiere una capa mucosa.
-La capa mucosa, protege a la bacteria de los anticuerpos, facilita la formación de colonias y el traspaso de agua, nutrientes e iones.
-Pared bacteriana:
-Entre 50 y 100A de grosor.
-Principal componente es la mureina.
-Se puede romper por enzimas licasas.
-Gracias a la "tinción de Gram" se pueden diferenciar entre Gram(+) y Gram(-).
-Membrana plasmática:
-Es de tipo unitario, con un grosor de 75A.
- Posee una estructura similar a la de las células eucariotas solo que esta no posee colesterol.
-Regula el paso de sustancias nutritivas.
-Tiene numerosos sistemas enzimáticos que intervienen en procesos importantes de la célula como: la replicación del ADN bcteriano (ARN polimerasa), respiración bacteriana (ATP sintetasa), en algunas la fotosíntesis (fotosistema I) y para asimilar nitrogeno (enzima nitrogenasa).
-Ribosomas:
-Son partículas globulares de unos 200A de diámetro.
-Se pueden encontrar libres por el citoplasma o formando polirribosomas.
-Se encargan de la síntesis de proteínas.
-Son más pequeños que en las células eucariotas.
-Inclusiones:
-Son gránulos de reserva.
-Se encuentran dispersos por el citoplasma.
-No poseen membrana.
-Se encargan de la reserva energética (gránulos de almidón y depósitos de lípidos).
-Tilacoides:
-Son orgánulos celulares.
-Contiene pigmentos fotosintéticos.
-Se encuentran en las cianobacterias.
-Orgánulos diminutos:
-Poseen una membrana rígida, monocapa, formada por proteínas.
-Tienen diferentes funciones:
Vacuolas de gas (flotadores de las bacterias).
Clorosomas (pigmentos fotosintéticos).
Carboxisomas (enzima rubisco).
-Cromosoma bacteriano:
-Es de doble cadena circular.
-Se encuentra en el nucleoide.
-Tiene proteínas y ARN asociado (altamente enrrollado).
-Puede formar plásmidos (pequeño ADN con capacidad de replicación autónoma).
-Flagelos:
-Son prolongaciones finas.
-Aportan movilidad a la bacteria.
-Según el número y la situación pueden ser :
atricas (no tienen)
monotricas (uno)
lofotricas (varios pelos)
anfitricas (grupos de flagelos en ambos polos)
peritricas (rodean la bacteria)
Pelos:
-Solo se encuentran en las Gram(-).
-Tienen una estructura alargada y hueca.
-Ayuda a que la bacteria pueda adherirse.
-Compuesta por pilina.
-Se diferencian entre pelos sexuales (conjugación) y pelos de unión (fimbrias).
-Cabe recordar que las bacterias pueden realizar las tres funciones vitales:
Nutrición:
La bacteria realiza todo tipo de metabolismos y dependiendo de la especie puede desarrollar uno u otro dependiendo de las características del medio y la abundancia de nutrientes. Pueden ser fotoautótrofas, fotoheterótrofas, quimioautótrofas y quimioheterótrofas.
Relación:
Muchas bacterias pueden desplazarse gracias a los diferentes métodos que pueden emplear como: reptación, contracción, dilatación y mediante flagelos. Además tienen la capacidad de responder a los estímulos luminosos (fototactismo) y a estímulos químicos (quimiotactismo). Frente a los cambios del medio algunas bacterias emplean esporas como modo de resistencia ante condiciones extremas, debido a esto realizan un metabolismo más reducido y así protegen su ADN (estado de citobiosis).
Reproducción:
Es de tipo asexual (bipartición o fisión binaria), el ADN se duplica y las bacterias hijas son geneticamnete idénticas. También pueden emplear mecanismos para sexuales (intercambian información):Conjugación, setransmite el ADN mediante pelos sexuales interviniendo los plásmidosF (genes que informan de la reproducción de pelos sexuales) se pueden autoduplicar.
Transducción se trata del intercambio genético accidental, se realiza a través de agentes de transmisión (virus). Transformación se basa en la captación de fragmentos de ADN libres en el medio (lisis bacteriana), esto explica la variabilidad.
En esta imagen se puede apreciar el esquema de la composición de la membrana plasmática de arqueobacterias (arriba) y de las eubacterias y células eucariotas (abajo). 1- Cadena isoprenoide, 2-Enlace éter; mientras que en 5-Cadena ácido graso, 6- Enlace éster. La membrana de las archeobacterias puede ser monocapa o bicapa. Posee ADN circular, muy pequeño, asociado a histonas, son autótrofas y capaces de colonizar y dependiendo de su habitat se distingen tres grupos: halófilas, termófilas y metanógenas.
Los microorganismos eucariotas poseen núcleo, orgánulos y principalmente son las algas microscópicas, los hongos microscópicos y los protozoos.
Algas microscópicas:
Se caracterizan por tener cloroplastos que les ayudan en el proceso de fotosíntesis, pueden ser tanto unicelulares como pluricelulares, y suelen vivir en medios acuaticos.
Se dividen en tres grupos:
-Euglenoides:(filum euglenofitos) unicelulares, poseen estigmas sensibles a la luz, tienen capa membranosa, como sustancias de reserva tiene paramilo, sulen vivir en aguas dulces o suelos húmedos y tiene nutrición heterótrofa.
-Diatomeas:(filum cromofitos) poseen una pared celular de sílice (frústulas), pueden ser plactónicas o bentónicas y se consideran productores primarios.
-Pirrofitos: unicelulares, son fotosintéticas, poseen dos flagelos, algunas tienen una rígida celulosa denominada teca y como sustancias de reserva el almidón.
Protozoos:
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Son microorganismos uniclelurares, eucariotas y heterótrofos, carecen de pared celular, además, son capaces de desplazarse y viven en ambientes acuáticos. Algunos pueden ser comensales(sobre organismo, sin producir daño) o parásitos(apicomplejos o esporozoos, si producen daño). Pueden alimentarse de bacterias, algas unicelulares y otros protozoos. Su reproducción es asexual y puede realizarse mediante división binaria (dos individuos genéticamente idénticos) o por división múltiple (numerosos protozoos), pero en cilióforos puede darse la conjugación.
Principales grupos y características:
Son organismos eucariotas uni- o pluricelulares, carentes de pigmentos fotosintéticos, realizan nutrición heterótrofa, con digestión extracelular (enzimas digestivas), no tienen tejidos pero tienden a formar hifas.
-Según su alimentación se pueden clasificar en :
-Saprofítricos: se alimentan de materia orgánica ayudando en la descomposición.
-Parásitos: se alimentan de materia orgánica de plantas o animales vivos.
-Según el número de células se pueden clasificar en:
-Unicelurares: como las levaduras (reproducción asexual por germinación).
-Pluricelulares: mohos (hongos filamentosos constituidos por hifas).
Las características principales de los grupos hongos son:
#(fuente propia)
Los virus
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Los virus son partículas microscópicas, de estructura muy sencilla. No tienen estructura celular ya que carecen de citoplasma y de las enzimas necesarias para realizar un metabolismo.
-Los virus pueden presentarse en dos fases:
-Fase extracelular: se encuentra fuera de la célula y son totalmente inertes (partículas víricas o viriones).
-Fase inetracelular: se adhiere a la superficie de las células (hospedador) e introducen en ellas su genoma vírico (ADN o ARN). De esta manera se pueden reproducir, ya que el genoma vírico es capaz de replicarse y dirigir la síntesis de cubiertas de nuevos virus utilizando la materia, la energía y el sistema enzimático de la célula hospedadora. Pueden clasificarse según el tipo de hospedador en el que estén.
-Los virus están constituidos por tres elementos:
-Genoma vírico: compuesto por una o varias moléculas de ADN o ARN pero nunca de los dos simultaneamente.
-Cápsida: cubierta proteica que envuelve el genoma vírico, protege al ácido nucleico y en los virus carentes de cubierta membranosa, reconoce los receptores de membrana de las células a las que el virus parasita. El conjunto de genoma vírico y cápsida se denomina nucleocápsida. Según su disposición se distinguen: Cápsida icosaédrica (20 caras triangulares), Cápsida helicoidal (capsómeros idénticos dispuestos helicoidalmente) y Cápsida compleja (virus especializados)
-Cubierta membranosa: envoltura que rodea la nucleocápsida, compuesta por una doble capa lipídica y glucoproteínas.
-Los virus presentan mecanismos que les permiten reproducirse dentro de la célula hospedadora, desarrollando así un ciclo vital que puede desarrollarse de dos formas ciclo lítico (bacteriófago T4) y ciclo lisogénico (propio de virus atenuados).
Ciclo de los virus:
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Ciclo lítico:
Conduce a la destrucción de la célula, el proceso ocurre en varias fases:
-Fase de fijación o adsorción: los virus se fijan a través de las fibras caudales, mediante enlaces químicos y posteriormente clavan las espinas basales.
-Fase de penetración: el bacteriófago perfora la pared celular de la bacteria mediante lisozimassituadas en su placa basal. Luego contrae la vaina de la cola e introduce se ADN a través del orificio practicado.
-Fase eclipse: es el momento de mayor actividad metabólica, inducida por el ADN del virus. Inicialmente, el ADN vírico utiliza nucleótidos y la enzima ARN-polimerasa de la bacteria para dirigir la síntesis de gran cantidad de ARNm viral (transcripción). Este ARNm viral sirve de base para la síntesis de proteínas del virus como los capsómeros, enzimas endonucleasas y enzimas endolisinas, ADN vírico sufre múltiples procesos de replicación.
-Fase de ensamblaje: los capsómeros recién formados se reúnen formando cápsidas mientras que las nuevas moléculas de ADN vírico se pliegan y penetran en las cápsidas.
-Fase de lisis o liberación: debido a la acción de la enzima endolisina se produce la lisis de la bacteria y los nuevos viriones formados salen al exterior y pueden infectar a otras bacterias.
Ciclo lisogénico:
Los virus atenuados o profagos, no destruyen las células que infectan, y su genóma pasa a incorporarse al ADN de la célula hospedadora o célula lisogénica. El ADN del profago permanece latente hasta que un estímulo determinado introduzca la separación del ADN del profago del ADN celular, en este momento el ADN del profago iniciará un ciclo lítico típico desde la fase de eclipse.
Virioides y priones
A pesar de la simplicidad estructural de los virus, se conocen otros agentes infecciosos que son más simples:
-Viroides: pequeñas moléculas de ARN, de forma circular y monocatenaria, sin ningún tipo de cubierta e infectan células vegetales. Esta infección causa una disminución del crecimiento de la planta y un desarrollo anormal.
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-Priones: proteínas con la misma o casi la misma secuencia de aminoácidos que una proteína normal, pero tienen una forma espacial distinta (plegamiento anormal), y son capaces de inducir proteínas normales de la célula a adoptar la forma espacial del prión.
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-Los microorganismos son seres vivos de tamaño microscópico (A), pueden ser tanto unicelulares como pluricelulares y tanto autótrofos como heterótrofos, además pueden realizar todas las funciones vitales.
Los microorganismos se pueden dividir según la clasificación de Woese en tres dominios: Bacteria (eubacterias), Archaea (arqueobacterias) y Eucarya (hongo y algas microscópicas y protozoos). Estos dominios poseen una serie de características en las que algunos coinciden pero que también en las que algunos se diferencian:
El dominio Archaea y Eucarya se encuentran en el grupo de los organismos procariotas, principalmente carecen de núcleo y su ADN está disperso por el citoplasma. Organismos muy simples estructuralmente, aunque con metabolismos complejos. La mayoría unicelurares y pueden formar colonias pluricelulares.
-Dominio Bacteria:
-Existen varios tipos morfológicos de bacterias y además pueden formar diferentes colonias dependiendo de que tipo se trate:
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-Las bacterias poseen una estructura interna ,en comparación a las eucariotas, muy simple; sin embargo poseen una estructura mas compleja en comparación a las eucariotas:
#(url)
-Cápsula bacteriana:
-Compuesta por polisacáridos.
-Adsorbe agua y adquiere una capa mucosa.
-La capa mucosa, protege a la bacteria de los anticuerpos, facilita la formación de colonias y el traspaso de agua, nutrientes e iones.
-Pared bacteriana:
-Entre 50 y 100A de grosor.
-Principal componente es la mureina.
-Se puede romper por enzimas licasas.
-Gracias a la "tinción de Gram" se pueden diferenciar entre Gram(+) y Gram(-).
-Membrana plasmática:
-Es de tipo unitario, con un grosor de 75A.
- Posee una estructura similar a la de las células eucariotas solo que esta no posee colesterol.
-Regula el paso de sustancias nutritivas.
-Tiene numerosos sistemas enzimáticos que intervienen en procesos importantes de la célula como: la replicación del ADN bcteriano (ARN polimerasa), respiración bacteriana (ATP sintetasa), en algunas la fotosíntesis (fotosistema I) y para asimilar nitrogeno (enzima nitrogenasa).
-Ribosomas:
-Son partículas globulares de unos 200A de diámetro.
-Se pueden encontrar libres por el citoplasma o formando polirribosomas.
-Se encargan de la síntesis de proteínas.
-Son más pequeños que en las células eucariotas.
-Inclusiones:
-Son gránulos de reserva.
-Se encuentran dispersos por el citoplasma.
-No poseen membrana.
-Se encargan de la reserva energética (gránulos de almidón y depósitos de lípidos).
-Tilacoides:
-Son orgánulos celulares.
-Contiene pigmentos fotosintéticos.
-Se encuentran en las cianobacterias.
-Orgánulos diminutos:
-Poseen una membrana rígida, monocapa, formada por proteínas.
-Tienen diferentes funciones:
Vacuolas de gas (flotadores de las bacterias).
Clorosomas (pigmentos fotosintéticos).
Carboxisomas (enzima rubisco).
-Cromosoma bacteriano:
-Es de doble cadena circular.
-Se encuentra en el nucleoide.
-Tiene proteínas y ARN asociado (altamente enrrollado).
-Puede formar plásmidos (pequeño ADN con capacidad de replicación autónoma).
-Flagelos:
-Son prolongaciones finas.
-Aportan movilidad a la bacteria.
-Según el número y la situación pueden ser :
atricas (no tienen)
monotricas (uno)
lofotricas (varios pelos)
anfitricas (grupos de flagelos en ambos polos)
peritricas (rodean la bacteria)
Pelos:
-Solo se encuentran en las Gram(-).
-Tienen una estructura alargada y hueca.
-Ayuda a que la bacteria pueda adherirse.
-Compuesta por pilina.
-Se diferencian entre pelos sexuales (conjugación) y pelos de unión (fimbrias).
-Cabe recordar que las bacterias pueden realizar las tres funciones vitales:
Nutrición:
La bacteria realiza todo tipo de metabolismos y dependiendo de la especie puede desarrollar uno u otro dependiendo de las características del medio y la abundancia de nutrientes. Pueden ser fotoautótrofas, fotoheterótrofas, quimioautótrofas y quimioheterótrofas.
Relación:
Muchas bacterias pueden desplazarse gracias a los diferentes métodos que pueden emplear como: reptación, contracción, dilatación y mediante flagelos. Además tienen la capacidad de responder a los estímulos luminosos (fototactismo) y a estímulos químicos (quimiotactismo). Frente a los cambios del medio algunas bacterias emplean esporas como modo de resistencia ante condiciones extremas, debido a esto realizan un metabolismo más reducido y así protegen su ADN (estado de citobiosis).
Reproducción:
Es de tipo asexual (bipartición o fisión binaria), el ADN se duplica y las bacterias hijas son geneticamnete idénticas. También pueden emplear mecanismos para sexuales (intercambian información):Conjugación, setransmite el ADN mediante pelos sexuales interviniendo los plásmidosF (genes que informan de la reproducción de pelos sexuales) se pueden autoduplicar.
Transducción se trata del intercambio genético accidental, se realiza a través de agentes de transmisión (virus). Transformación se basa en la captación de fragmentos de ADN libres en el medio (lisis bacteriana), esto explica la variabilidad.
-Dominio Archaea:
Este tipo de microorganismos suele vivir en ambientes extremos de temperatura y salinidad, son anaerobias y pertenecen al grupo de las procariotas.
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En esta imagen se puede apreciar el esquema de la composición de la membrana plasmática de arqueobacterias (arriba) y de las eubacterias y células eucariotas (abajo). 1- Cadena isoprenoide, 2-Enlace éter; mientras que en 5-Cadena ácido graso, 6- Enlace éster. La membrana de las archeobacterias puede ser monocapa o bicapa. Posee ADN circular, muy pequeño, asociado a histonas, son autótrofas y capaces de colonizar y dependiendo de su habitat se distingen tres grupos: halófilas, termófilas y metanógenas.
-Dominio Eucarya:
Algas microscópicas:
#(url)
Se caracterizan por tener cloroplastos que les ayudan en el proceso de fotosíntesis, pueden ser tanto unicelulares como pluricelulares, y suelen vivir en medios acuaticos.
Se dividen en tres grupos:
-Euglenoides:(filum euglenofitos) unicelulares, poseen estigmas sensibles a la luz, tienen capa membranosa, como sustancias de reserva tiene paramilo, sulen vivir en aguas dulces o suelos húmedos y tiene nutrición heterótrofa.
-Diatomeas:(filum cromofitos) poseen una pared celular de sílice (frústulas), pueden ser plactónicas o bentónicas y se consideran productores primarios.
-Pirrofitos: unicelulares, son fotosintéticas, poseen dos flagelos, algunas tienen una rígida celulosa denominada teca y como sustancias de reserva el almidón.
Protozoos:
Son microorganismos uniclelurares, eucariotas y heterótrofos, carecen de pared celular, además, son capaces de desplazarse y viven en ambientes acuáticos. Algunos pueden ser comensales(sobre organismo, sin producir daño) o parásitos(apicomplejos o esporozoos, si producen daño). Pueden alimentarse de bacterias, algas unicelulares y otros protozoos. Su reproducción es asexual y puede realizarse mediante división binaria (dos individuos genéticamente idénticos) o por división múltiple (numerosos protozoos), pero en cilióforos puede darse la conjugación.
Principales grupos y características:
#(fuente propia)
Hongos microscópicos:
#(url)
Son organismos eucariotas uni- o pluricelulares, carentes de pigmentos fotosintéticos, realizan nutrición heterótrofa, con digestión extracelular (enzimas digestivas), no tienen tejidos pero tienden a formar hifas.
-Según su alimentación se pueden clasificar en :
-Saprofítricos: se alimentan de materia orgánica ayudando en la descomposición.
-Parásitos: se alimentan de materia orgánica de plantas o animales vivos.
-Según el número de células se pueden clasificar en:
-Unicelurares: como las levaduras (reproducción asexual por germinación).
-Pluricelulares: mohos (hongos filamentosos constituidos por hifas).
Las características principales de los grupos hongos son:
Los virus
Los virus son partículas microscópicas, de estructura muy sencilla. No tienen estructura celular ya que carecen de citoplasma y de las enzimas necesarias para realizar un metabolismo.
-Los virus pueden presentarse en dos fases:
-Fase extracelular: se encuentra fuera de la célula y son totalmente inertes (partículas víricas o viriones).
-Fase inetracelular: se adhiere a la superficie de las células (hospedador) e introducen en ellas su genoma vírico (ADN o ARN). De esta manera se pueden reproducir, ya que el genoma vírico es capaz de replicarse y dirigir la síntesis de cubiertas de nuevos virus utilizando la materia, la energía y el sistema enzimático de la célula hospedadora. Pueden clasificarse según el tipo de hospedador en el que estén.
-Los virus están constituidos por tres elementos:
-Genoma vírico: compuesto por una o varias moléculas de ADN o ARN pero nunca de los dos simultaneamente.
-Cápsida: cubierta proteica que envuelve el genoma vírico, protege al ácido nucleico y en los virus carentes de cubierta membranosa, reconoce los receptores de membrana de las células a las que el virus parasita. El conjunto de genoma vírico y cápsida se denomina nucleocápsida. Según su disposición se distinguen: Cápsida icosaédrica (20 caras triangulares), Cápsida helicoidal (capsómeros idénticos dispuestos helicoidalmente) y Cápsida compleja (virus especializados)
-Cubierta membranosa: envoltura que rodea la nucleocápsida, compuesta por una doble capa lipídica y glucoproteínas.
-Los virus presentan mecanismos que les permiten reproducirse dentro de la célula hospedadora, desarrollando así un ciclo vital que puede desarrollarse de dos formas ciclo lítico (bacteriófago T4) y ciclo lisogénico (propio de virus atenuados).
Ciclo de los virus:
Ciclo lítico:
Conduce a la destrucción de la célula, el proceso ocurre en varias fases:
-Fase de fijación o adsorción: los virus se fijan a través de las fibras caudales, mediante enlaces químicos y posteriormente clavan las espinas basales.
-Fase de penetración: el bacteriófago perfora la pared celular de la bacteria mediante lisozimassituadas en su placa basal. Luego contrae la vaina de la cola e introduce se ADN a través del orificio practicado.
-Fase eclipse: es el momento de mayor actividad metabólica, inducida por el ADN del virus. Inicialmente, el ADN vírico utiliza nucleótidos y la enzima ARN-polimerasa de la bacteria para dirigir la síntesis de gran cantidad de ARNm viral (transcripción). Este ARNm viral sirve de base para la síntesis de proteínas del virus como los capsómeros, enzimas endonucleasas y enzimas endolisinas, ADN vírico sufre múltiples procesos de replicación.
-Fase de ensamblaje: los capsómeros recién formados se reúnen formando cápsidas mientras que las nuevas moléculas de ADN vírico se pliegan y penetran en las cápsidas.
-Fase de lisis o liberación: debido a la acción de la enzima endolisina se produce la lisis de la bacteria y los nuevos viriones formados salen al exterior y pueden infectar a otras bacterias.
Ciclo lisogénico:
Los virus atenuados o profagos, no destruyen las células que infectan, y su genóma pasa a incorporarse al ADN de la célula hospedadora o célula lisogénica. El ADN del profago permanece latente hasta que un estímulo determinado introduzca la separación del ADN del profago del ADN celular, en este momento el ADN del profago iniciará un ciclo lítico típico desde la fase de eclipse.
Virioides y priones
A pesar de la simplicidad estructural de los virus, se conocen otros agentes infecciosos que son más simples:
-Viroides: pequeñas moléculas de ARN, de forma circular y monocatenaria, sin ningún tipo de cubierta e infectan células vegetales. Esta infección causa una disminución del crecimiento de la planta y un desarrollo anormal.
-Priones: proteínas con la misma o casi la misma secuencia de aminoácidos que una proteína normal, pero tienen una forma espacial distinta (plegamiento anormal), y son capaces de inducir proteínas normales de la célula a adoptar la forma espacial del prión.
