Microbiología: Ciencia de los Microorganismos

La microbiología es la ciencia que estudia los microbios o microorganismos, un grupo heterogéneo e invisible al ojo humano.

Virus: Parásitos Intracelulares Obligados

Los virus son parásitos obligados y su única función vital es la reproducción. Para ello, necesitan infectar una célula. Generalmente constan de una o más moléculas de ácido nucleico y una cápsula de proteínas que la protege. Algunas tienen una envoltura membranosa que proviene de la última célula que han parasitado, dicha envoltura presenta incluidas algunas proteínas propias del virus.

Tipos de Virus

Según el Organismo que Parasitan

• Virus animales
• Virus vegetales
• Bacteriófagos

Según su Cápsula

• Helicoidal: Se disponen formando una hélice que sigue a la del ácido nucleico. El interior de la partícula vírica queda hueco. Ejemplo: virus del mosaico del tabaco.
• Icosaédrica: Veinte caras triangulares, aspecto globoso. Forman una estructura cerrada, usando el menor número de subunidades o capsómeros. Ejemplo: los adenovirus.
• Complejos: Constan de varias partes diferentes. El ácido nucleico puede estar asociado a proteínas y forma un nucleoide rodeado por una membrana, que a su vez está cubierta por una envoltura externa con fibras. Ejemplo: poxvirus. Los tipos más complejos son algunos bacteriófagos, tienen cabeza (cápsida) que se asemeja a un icosaedro, y una cola helicoidal.

Según el Ácido Nucleico que Contienen

• ADN:
  • Monocatenario: Cadena simple lineal o circular. Ejemplo: parvovirus.
  • Bicatenario: Cadena doble que puede ser lineal o circular. Ejemplo: herpesvirus, adenovirus, colifagos.
• ARN:
  • Monocatenario: Cadena simple lineal.
    • Con polaridad positiva: Misma secuencia de bases que el ARNm.
    • Con polaridad negativa: Secuencia de bases complementaria al ARNm.
    • Segmentada positiva.
    • Segmentada negativa.
    • Ejemplo: poliovirus, rabdovirus, retrovirus, paramixovirus.
  • Bicatenario: Segmentada. Ejemplo: reovirus, fago.

Ciclos de Multiplicación de los Virus

Ciclo Lítico en Procariotas

1. Adsorción: El virus se fija en la pared bacteriana mediante sus ganchos.
2. Penetración: Se inyecta el ácido nucleico viral en el interior de la célula mediante la celda del virus que se contrae.
3. Eclipse: La cápsula se queda utilizando los alimentos de la célula y sus mecanismos de reproducción. El ADN viral se multiplica y comienzan a formarse nuevos seres sintetizando las proteínas de la cápsula.
4. Ensamblaje: Cada ácido nucleico viral se incluye en el interior de una cápsula.
5. Lisis y Liberación: Se destruye la célula donde estaban y quedan libres para infectar a más células.

Ciclo Lítico en Eucariotas

La adsorción y penetración son iguales a las anteriores. Los virus entran completos en la célula parasitada. Aquellos virus que tienen una envoltura membranosa, la entrada se produce por la fusión de la envoltura membranosa con la membrana plasmática de la célula.

Ciclo Lisogénico

Su ADN se integra en el ADN de la célula huésped y se replica y se transmite con él durante sucesivas generaciones. En determinadas condiciones, el ADN vírico se activa, se separa del cromosoma que le alberga e inicia un ciclo lítico. El genoma vírico integrado en el de la bacteria se llama provirus o profago.

Origen y Evolución de los Virus

Dos hipótesis:

1. Primera: Los virus complejos, como los poxvirus y los herpesvirus, eran células procariotas parásitas de otras mayores que, con el tiempo, se fueron simplificando y haciéndose más dependientes.
2. Segunda: Mantiene que los virus son ácidos nucleicos que se han independizado, en parte, de sus células.

Otras Formas Acelulares Infecciosas

Los Plásmidos

Son pequeñas moléculas de ADN bicatenario, que se replican con independencia del cromosoma de la célula o que pueden integrarse en él. Su replicación depende del cromosoma de dicha célula. Se encuentran de forma natural en todas las especies de bacterias, en las levaduras y en algunas células eucariotas. En una célula puede haber varios tipos o copias de plásmido. Cuando un plásmido se encuentra integrado en el cromosoma de la célula, recibe el nombre de episoma.

Tipos de Plásmidos

• Plásmidos conjugativos: Presentan genes que codifican pili sexuales para la conjugación entre bacterias. El más conocido es el factor de fertilidad.
• Plásmidos de resistencia: Confieren a las bacterias que los contienen resistencia a los antibióticos.
• Plásmidos Col: Producen bacteriocinas, que destruyen otras bacterias de grupos filogenéticamente cercanos.
• Plásmidos de virulencia: Producen toxinas, con lo que incrementan la actividad patogénica de las bacterias.

Los Viroides

Son moléculas pequeñas de ARN monocatenario y circular que causan enfermedades importantes en las plantas. Se encuentran en el núcleo de las células infectadas; se desconoce el modo en que se replican.

Los Priones

Son partículas proteicas infecciosas. Producen varias enfermedades neurodegenerativas en los animales y en el ser humano como el prurito lumbar de las ovejas, la encefalopatía espongiforme bovina, el kuru y la enfermedad de Creutzfeldt en los humanos.

Microorganismos del Reino Moneras: Las Eubacterias (Procariotas)

Estructura y Composición

Cápsula

Presente solo en algunas células bacterianas. Formada por polisacáridos y que recibe el nombre de glucocálix. Interviene en la fijación y en la penetración de muchos microorganismos patógenos en el hospedador, protege contra virus, confiere cierta resistencia a la fagocitosis y es capaz de acumular agua, lo que protege a la célula de la desecación.

Pared Celular

Estructura rígida que protege a la célula y determina su forma. Hay dos tipos que se ponen de manifiesto con la técnica de tinción diferencial de GRAM:

• Bacterias Gram Negativas: Compleja pared de varias capas. Una de peptidoglucano (10% de la pared). Esta zona separa la membrana plasmática y la bicapa es el espacio periplásmico. A este grupo pertenecen bacterias patógenas, como las de la sífilis, tifus, etc.
• Bacterias Gram Positivas: Más gruesa y solo presenta una envoltura de peptidoglucano, que representa hasta un 90% de ella.

Membrana Plasmática

Formada por una bicapa lipídica, pero carece de esteroles.

Invaginaciones en la Membrana

Principales son:

• Mesosomas: Se encuentran complejos enzimáticos como por ejemplo los de la respiración celular, los que intervienen en la fotosíntesis. Intervienen en la formación de la pared y en la replicación y distribución del ADN durante la replicación.
• Flagelos: Son apéndices de tipo proteico presentes en muchas procariotas con capacidad de movimiento. El flagelo realiza un movimiento de rotación que hace que la célula se desplace.
• Fimbrias: Son estructuras proteicas que tienen muchas bacterias. Son más cortas y numerosas que los flagelos y no intervienen en el movimiento celular, sino que favorecen la fijación a la superficie donde viven.
• Los Pili: Son apéndices similares a las fimbrias, pero más anchos y largos que estas. Solo 10 por célula.

Matriz Citoplasmática

Constituida por agua, sales minerales, proteínas, glúcidos. En él se encuentra el cromosoma bacteriano asociado a un mesosoma y en una región que se denomina nucleoide. No tienen citoesqueleto y los únicos orgánulos que tienen son los ribosomas que son de menor tamaño que en eucariotas.