Microorganismos

Estos se denominan así debido a que son estructuras muy pequeñas, algunas visibles al microscopio óptico y otras al microscopio electrónico. Normalmente, se diferencian como microorganismos a los hongos, bacterias y virus, haciendo la salvedad de que los virus no son considerados organismos vivientes, sino más bien agentes patógenos, debido a que carecen de las características básicas de la vida: metabolismo propio, reproducción autónoma e irritabilidad.

Generalmente, se habla de que estos microorganismos solo son agentes patógenos, pero se debe recalcar que cumplen funciones importantes dentro del ecosistema, otros son simbiontes y, además, algunos de ellos son utilizados como vectores genéticos.

Bacterias

Sistemas de Clasificación

Sistemas de 5 Reinos (Robert Whittaken, 1969)

• Protista
• Fungi
• Plantae
• Animalia
• Monera (incluye a las bacterias)
  • Procariotas: células con ADN libre en el citoplasma, sin núcleo celular diferenciado.
  • Eucariotas: células con ADN confinado en un núcleo celular diferenciado.

Sistema de Tres Dominios (Carl Woese, post-1970)

• Archaea (procariotas)
• Bacteria (procariotas)
• Eukarya (eucariotas)

Historia de las Bacterias

• Anton van Leeuwenhoek (1683) observó las bacterias por primera vez.
• Ehrenberg (1828) propuso el nombre de «bacteria», derivado del griego «bakter» (bastón).
• Louis Pasteur (1822-1895) y Robert Koch (1843-1910) describieron el papel de las bacterias como causa de enfermedades.

Características de las Bacterias

• Procariotas
• Unicelulares
• Carecen de organelos rodeados por membranas
• Pared celular de peptidoglicano
• ADN en forma de anillos-plasmáticos (plásmidos)
• No tienen cromosomas (en el sentido eucariota)

Reproducción Bacteriana

Las bacterias se reproducen asexualmente por un proceso llamado fisión binaria, en el cual generan una protuberancia o yema en una parte de su pared celular. Esta protuberancia crece hasta formar una célula de igual tamaño, que alberga una copia del ADN circular duplicado de la bacteria madre. Si la bacteria tiene un plásmido, este también será duplicado y transferido a la nueva bacteria.

Con este tipo de reproducción, las bacterias generan clones de sí mismas (genéticamente hablando). La variabilidad genética es un factor importante para la supervivencia de los organismos ante cambios ambientales. Aunque las bacterias generan clones, pueden variar su material genético gracias a mutaciones aleatorias durante la replicación del ADN o mediante los siguientes mecanismos:

1. Conjugación: Una bacteria F+ transfiere un fragmento de material genético a una bacteria F- a través de un puente conjuntivo o pili sexual. De esta forma, la bacteria F- adquiere, por ejemplo, un gen que le confiere resistencia a un antibiótico.

2. Transformación: La bacteria capta un fragmento de material genético libre en el ambiente, lo introduce en su citoplasma y lo integra a su propio material genético.

3. Transducción: Se introduce un fragmento de material genético a través de un vector, también llamado virus bacteriófago, el cual se ancla a la bacteria y produce un cambio específico en su material genético.

Crecimiento Bacteriano

Las condiciones ambientales, como la cantidad de alimento, el pH y la cantidad de oxígeno o CO2, determinan si una bacteria aumenta su metabolismo y se reproduce. Si las condiciones no son favorables, la bacteria puede morir o generar una estructura de supervivencia llamada endospora. Si el ambiente es favorable, la bacteria pasará por una serie de etapas de crecimiento.

Cálculo de Bacterias en División

Las bacterias son capaces de generar clones de sí mismas. A partir de esto, se puede calcular el número de bacterias obtenidas después de un determinado tiempo, lo cual depende de las divisiones que genere la bacteria en ese tiempo. Normalmente, se generaliza el tiempo de división a unos 20 minutos, aunque algunas bacterias pueden tardar más y otras menos.

Virus

Parásitos obligatorios, normalmente considerados en el límite de la vida, debido a que carecen de metabolismo propio, reproducción autónoma e irritabilidad.

Las estructuras básicas de un virus son ácidos nucleicos y una cubierta proteica. Algunos virus presentan estructuras más complejas.

Estructuras Virales

Existen virus que tienen más estructuras que las básicas. Estas estructuras se definen a continuación:

1. Genoma: Los virus pueden tener material genético en forma de ADN o ARN, pero no ambos. Los virus de ARN a menudo llevan consigo una enzima llamada transcriptasa inversa o retrotranscriptasa, que permite la transcripción de ARN a ADN.
2. Enzimas: Normalmente, los virus cuentan con dos o tres enzimas, insuficientes para realizar su propio metabolismo. Ejemplos de estas son la retrotranscriptasa y enzimas líticas.
3. Cubierta Proteica (Cápside): Estructura formada por una gran cantidad de proteínas que protegen al material genético. Puede ser de los siguientes tipos: icosaédrica, compleja y helicoidal.

Clasificación de los Virus

Los virus se pueden clasificar según las siguientes características:

1. Tipo de Cubierta (Cápside):

• Compleja
• Icosaédrica
• Helicoidal

2. Tipo de Organismo Huésped:

• Animal
• Vegetal
• Bacteria

3. Tipo de Genoma:

• ADN monocatenario (ADNmc) – ADN bicatenario (ADNbc)
• ARN monocatenario (ARNmc) – ARN bicatenario (ARNbc)

4. Tipos de Envoltura:

• Envueltos
• Desnudos

Las envolturas son fragmentos de membranas plasmáticas del huésped anterior. Los virus envueltos pueden ser más efectivos en su mecanismo de producción de nuevos virus, ya que la envoltura membranosa contiene marcadores de la membrana del huésped y no son reconocidos por el sistema inmunológico del nuevo organismo huésped.