¿Qué es la Microbiología?

La microbiología es la ciencia que estudia los microorganismos, incluyendo su composición, estructura, función y componentes celulares. Abarca diversas áreas como:

• Morfología y Citología
• Fisiología y Bioquímica
• Genética
• Patogenicidad e Inmunología (Quimioterapia, antibioticoterapia)
• Microbiología industrial y biotecnología

¿Qué son los Microorganismos?

Son seres vivos unicelulares o pluricelulares, carentes de organización tisular, que por su pequeño tamaño requieren de un microscopio para su visualización. Se encuentran en el aire, agua y suelos, desempeñando roles vitales en la vida del hombre y los animales, así como en procesos industriales, incluyendo los alimenticios. Su naturaleza y el proceso industrial específico determinan si la relación es beneficiosa o perjudicial.

Alcance de la Microbiología

La microbiología estudia la biología y ecología de los microorganismos, y en el contexto de la producción de bienes agrícolas o industriales con fines alimenticios, se centra en su utilización y su actividad en la alteración y deterioro de dichos bienes. El conocimiento de la biología y ecología microbiana es fundamental para comprender cómo interactúan con los seres humanos y qué tipo de relaciones establecen.

Evolución de la Microbiología

La microbiología es una ciencia relativamente nueva, a pesar de que los microorganismos fueron los primeros habitantes de la Tierra. Su estudio comenzó a vislumbrarse en el siglo XVII.

Aportes de Pasteur

Pasteur, al estudiar las fermentaciones, descubrió que los microorganismos podían aparecer incluso en ausencia de oxígeno, introduciendo los términos aerobio y anaerobio. Concluyó que estos microorganismos podían estar implicados en las «enfermedades» de las fermentaciones.

Aportes de Koch (1876)

Koch, un médico rural alemán, observó microorganismos en la sangre de animales y fue el primero en aislar un microorganismo en cultivo puro. Sus postulados son:

1. El microorganismo debe estar presente en animales enfermos y ausente en los sanos.
2. El microorganismo debe ser aislado en un medio de cultivo puro.
3. El microorganismo aislado, al ser inoculado en un animal sano, debe producir otros microorganismos similares a los primeros y causar la misma enfermedad.
4. El microorganismo debe ser reaislado del animal inoculado y ser idéntico al original.

Aportes de Hesse (1883) y Petri

Hesse utilizó el agar-agar, que se sigue utilizando en la actualidad, y Petri inventó la placa Petri. Estos descubrimientos impulsaron enormemente la microbiología.

Datos Relevantes sobre Microorganismos

• Forman la base de la cadena alimenticia en océanos, lagos y ríos.
• Descomponen desechos e incorporan el nitrógeno del aire a compuestos orgánicos en el suelo.
• Reciclan productos químicos del suelo, agua y aire.
• Algunas bacterias y algas participan en la fotosíntesis, esencial para la vida en la Tierra.
• Son cruciales para la digestión y síntesis de vitaminas en humanos y animales.
• Tienen aplicaciones industriales en la síntesis de productos químicos como acetona, ácidos orgánicos, enzimas, alcohol y medicamentos.
• Intervienen en procesos como la fermentación de la leche, la producción de yogur y los quesos Brie y Roquefort.

Clasificación de Microorganismos

• Bacterias
• Hongos
• Virus
• Algas
• Protozoos

Células Microbianas (excepto virus)

Eucariotas

Poseen un núcleo verdadero con material hereditario envuelto en una membrana.

Procariotas

Carecen de un núcleo verdadero o bien definido.

Bacterias

• Son microorganismos procariotas.
• Se clasifican según su forma: cocos (esférica), bacilos (cilíndrica) y espirilos (espiral).

Componentes Celulares de las Bacterias

Fijos: Membrana celular, ribosomas y región nuclear.

Variables: Flagelos (para el desplazamiento).

Clasificación de Bacterias

Según su fuente de energía y carbono:

• Quimioorganótrofas (heterótrofas): Compuestos químicos/compuestos orgánicos.
• Quimiolitótrofas (autótrofas): Compuestos químicos/compuestos inorgánicos.
• Fotoorganótrofas: Energía radiante/compuestos orgánicos.
• Fotolitótrofas: Energía radiante/compuestos inorgánicos.

Según sus necesidades de oxígeno:

• Aeróbicas: Requieren oxígeno.
• Anaeróbicas: El oxígeno es tóxico.
• Anaeróbicas facultativas: Pueden vivir con o sin oxígeno.

Según la temperatura:

• Termófilas: 40 a 80 °C.
• Mesófilas: 20 a 40 °C.
• Psicrófilas: < 20 °C

Hongos

Son organismos eucariotas con pared celular, vacuolas y corriente plasmática, pero sin pigmento fotosintético. Crecen en condiciones aeróbicas y obtienen energía por oxidación de materia orgánica.

Cuerpo Vegetativo

Consiste en filamentos (hifas) que se ramifican. Las hifas pueden tener septos (hongos superiores) o no (hongos inferiores).

Reproducción

Se reproducen sexual y asexualmente.

Virus

Son pequeños y contienen material genético (ácido nucleico) protegido por una envoltura de proteína. Se reproducen invadiendo células.

Algas

Son microorganismos eucarióticos con clorofila. Se encuentran en aguas expuestas al sol, suelo, rocas y árboles. Son la base de la cadena alimenticia acuática.

Clasificación

Se clasifican por su color: verdes, cafés y rojas.

Factores de Crecimiento

Necesitan luz solar, nitrógeno y fósforo.

Efectos

Producen olores y sabores desagradables en el agua, influyen en el nivel de oxígeno.

Protozoos

Son microorganismos eucarióticos unicelulares o multicelulares, similares a los animales. Viven en océanos, lagos, ríos, lagunas, suelo e intestinos de animales. Son quimioorganótrofos (heterótrofos). Ejemplos: amebas, paramecio.