Los Microorganismos y su Importancia

Los microorganismos son organismos unicelulares que incluyen bacterias, virus, hongos, algas y protozoos. Son esenciales en la biosfera debido a su impacto en la biología, la ecología y la industria.

Ejemplos de Microorganismos

• Escherichia coli: bacteria, procariota (sin núcleo ni orgánulos membranosos).
• Saccharomyces cerevisiae: levadura (hongo), eucariota (con núcleo y orgánulos membranosos).
• Plasmodium falciparum: parásito (protista), eucariota.

Enfermedades Causadas por Microorganismos

Bacterias

• Tuberculosis: causada por la bacteria Mycobacterium tuberculosis.
• Salmonelosis: transmitida por alimentos contaminados con la bacteria Salmonella.

Virus

• Influenza (gripe): enfermedad respiratoria altamente contagiosa.
• COVID-19: causada por el coronavirus SARS-CoV-2.
• Infección por VIH/SIDA: El VIH (Virus de Inmunodeficiencia Humana) causa el SIDA (Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida).

Hongos

• Candidiasis: causada por la proliferación del hongo Candida.
• Tiña: enfermedad infecciosa de la piel causada por hongos dermatofitos.

Parásitos

• Malaria: transmitida por mosquitos infectados con el parásito Plasmodium.

Microorganismos Beneficiosos

• Rhizobium: bacterias que fijan nitrógeno en las raíces de las leguminosas.
• Lactobacillus: bacterias beneficiosas en el intestino que ayudan a la digestión.
• Mycorrhizae: hongos que forman una asociación simbiótica con las plantas, mejorando la absorción de nutrientes.

Simbiosis y Parasitismo

Simbiosis: interacción biológica cercana y prolongada entre dos organismos de diferentes especies. Puede ser:

• Mutualismo: ambos organismos se benefician.
• Comensalismo: un organismo se beneficia y el otro no se ve afectado.
• Parasitismo: un organismo (parásito) se beneficia a expensas del otro (huésped).

Esterilización y Pasteurización

Esterilización: proceso que elimina todos los microorganismos de un objeto o superficie.

Pasteurización: tratamiento térmico que reduce la cantidad de microorganismos patógenos en alimentos, especialmente la leche.

Aplicaciones de los Microorganismos

Biotecnología

• Fermentación: producción de alimentos (pan, yogur, queso) y bebidas alcohólicas (cerveza, vino).
• Producción de enzimas: utilizadas en la industria alimentaria y otras industrias.

Sanidad

• Producción de antibióticos: sustancias que inhiben el crecimiento de bacterias.
• Producción de hormonas: como la insulina para la diabetes.

Medio Ambiente

• Tratamiento de residuos: descomposición de materia orgánica en aguas residuales.
• Biorremediación: uso de microorganismos para eliminar contaminantes del medio ambiente.

Infecciones Microbianas y Vías de Contagio

Una infección microbiana ocurre cuando los microorganismos invaden el cuerpo y se multiplican, causando enfermedades. Un patógeno es un organismo que puede causar enfermedades.

Vías de contagio:

• Directo: contacto directo con el patógeno (inhalación de gotas respiratorias, relaciones sexuales, transmisión madre-hijo).
• Indirecto: a través de un intermediario (polvo, agua contaminada, alimentos, objetos, insectos).

El Sistema Inmunitario

Inmunidad: capacidad del cuerpo para resistir y combatir enfermedades.

• Inmunidad celular: mediada por células inmunitarias, como los linfocitos T.
• Inmunidad humoral: mediada por anticuerpos producidos por los linfocitos B.

Tipos de Inmunidad

• Inmunidad congénita (innata): presente desde el nacimiento, proporciona una respuesta inespecífica.
• Inmunidad adquirida (adaptativa): se desarrolla después de la exposición a un antígeno, proporciona una respuesta específica.
  • Inmunidad activa: el cuerpo produce sus propios anticuerpos o células inmunitarias.
    • Natural: después de una infección natural.
    • Artificial: después de la vacunación.
  • Inmunidad pasiva: se adquieren anticuerpos o células inmunitarias de una fuente externa.
    • Natural: a través de la leche materna o la placenta.
    • Artificial: mediante la administración de sueros.

Antígenos y Anticuerpos

Antígeno: sustancia extraña que desencadena una respuesta inmunitaria.

Anticuerpo (inmunoglobulina): proteína producida por el sistema inmunitario que se une a un antígeno específico.

• Anticuerpos monoclonales: producidos por una sola línea celular, altamente específicos.
• Anticuerpos policlonales: producidos por múltiples líneas celulares, con una gama más amplia de especificidades.

Enfermedades Autoinmunes

Ocurren cuando el sistema inmunitario ataca por error los tejidos del propio cuerpo. Ejemplos: enfermedad celíaca, esclerosis múltiple, diabetes tipo 1.

Vacunas y Sueros

Vacuna: preparación biológica que estimula una respuesta inmunitaria protectora contra un patógeno específico.

Suero: solución que contiene anticuerpos específicos contra un patógeno o toxina.

Inmunodeficiencia

Estado en el que el sistema inmunitario no funciona correctamente. Ejemplo: SIDA, causado por el VIH.

Persona seropositiva: tiene anticuerpos contra un virus específico en la sangre, lo que indica una exposición previa al virus.

Trasplantes y Rechazo

Trasplante: reemplazo de un órgano o tejido dañado por uno sano.

Rechazo de trasplante: ocurre cuando el sistema inmunitario del receptor ataca el órgano trasplantado.

Genética

Gen: unidad de información hereditaria en el ADN.

Genoma: conjunto completo de genes de un organismo.

ARN de transferencia (ARNt): molécula de ARN que transporta aminoácidos durante la síntesis de proteínas.

Replicación, Transcripción y Traducción del ADN

• Replicación del ADN: proceso de copia del ADN.
• Transcripción del ADN: proceso de síntesis de ARN a partir del ADN.
• Traducción del ADN: proceso de síntesis de proteínas a partir del ARN mensajero (ARNm).

Mutaciones Genéticas

Cambios permanentes en la secuencia de ADN. Pueden ser:

• Mutaciones puntuales: afectan a un solo nucleótido.
• Mutaciones cromosómicas: afectan a la estructura o al número de cromosomas.
• Mutaciones genómicas: varían el número de cromosomas o la dotación genética.

Agentes Mutágenos

• Químicos: sustancias químicas que pueden dañar el ADN.
• Físicos: radiación ionizante y no ionizante.

Ingeniería Genética

Manipulación del material genético para alterar las características de los organismos.

• Terapia génica: tratamiento de enfermedades mediante la introducción de genes saludables.
• Enzimas de restricción: cortan el ADN en secuencias específicas.
• Organismos transgénicos: organismos cuyo material genético ha sido modificado.
• ADN recombinante (ADNr): molécula de ADN creada artificialmente a partir de diferentes fuentes.
• Plásmido: pequeña molécula de ADN circular que se encuentra en algunas bacterias.

Células Madre

Células no especializadas que pueden autorrenovarse y diferenciarse en diferentes tipos celulares.

• Células madre totipotentes: pueden diferenciarse en cualquier tipo de célula.
• Células madre pluripotentes: pueden diferenciarse en células de los tres linajes germinales.

Aplicaciones de las Células Madre

• Tratamiento de enfermedades degenerativas.
• Reparación de tejidos lesionados.
• Tratamiento de enfermedades del corazón.
• Tratamiento de enfermedades hematológicas.