MICROBIOLOGÍA

Microorganismos, biología y ecología

DESARROLLO HISTÓRICO DE LA MICROBIOLOGÍA

La microbiología comienza desde la aparición de métodos que incluían la manipulación de microorganismos por el hombre.Sus inicios se remontan a las épocas de Babilonia y el Egipto Antiguo.

• Ciencia relativamente joven.• Los primeros microorganismos se observaron

hace mas de 300 años.

PERIODOS EN EL DESARROLLO DE LA

MICROBIOLOGÍA• Primer período.- Antigüedad hasta los primeros

microscopistas.• Segundo período.- Observaciones- 1675 hasta la mitad

del siglo XIX, descubrimiento de los microorganismos por Leeuwenhoek.

• Tercer período.- De cultivo de microorganismos, finales del siglo XIX, Pasteur y Koch

• Cuarto período.- Los microorganismos se estudian en toda su complejidad fisiológica, bioquímica, genética, ecológica, y que supone un extraordinario crecimiento de la Microbiología, el surgimiento de disciplinas microbiológicas especializadas (Virología , inmunología, etc).

PERÍODO PREVIO AL DESCUBRIMIENTO DEL MICROSCOPIO.

• Lucrecio (97-55aC.- Semillas de enfermedad.• 1546:Girolamo Frascatorius.- Estudia

enfermedades contagiosas y propone una teoría sobre su origen.

PRIMEROS MICROSCOPISTAS

Antony van LeeuwenhoekAntony van Leeuwenhoek16751675

ROBERT HOOKEROBERT HOOKE16651665

Antony Van LeeuwenhoeK

Antony Van LeeuwenhoeK

1683PADRE DE LA BACTERIOLOGÍA

Fundador de la histología animal

ROBERT ROBERT HOOKEHOOKE

16651665

Debate sobre la generación espontánea

Ideas asumidas desde Aristóteles Redi (1668):“Omne vivo ex ovo”

Spallanzani vs Needham – Calentar los frascos el aire pierde su “fuerza

vegetativa” (vitalismo)

1775.- Lavoisier. Descubre el O2 y su importancia para la vida

LOUIS PASTEUR 1822-1895

• 1860 amplía el aforismo: "Omne vivum e vivo" y refuta definitivamente la idea de la generación espontánea.

Padre de la Bacteriología Médica

ROBERT KOCH -1876

• Presencia de microorganismos en la sangre de animales.• Aisló un microorganismo en cultivo puro.• Estudio una enfermedad causada por el Bacillus antracis

(carbunco).• Identificó el bacilo Mycobacterium tuberculosis y el Vibrio

cólera.• Estableció cuatro postulados que demuestran la teoría

microbiana de las enfermedades infecciosas.

1.- El microorganismo debe estar presente en todos los casos de la enfermedad.2.- El microorganismo debe ser aislado del hospedador enfermo y obtenerse en cultivo puro en el laboratorio.3.- La enfermedad específica debe reproducirse cuando un cultivo puro del microorganismo se inocula a un hospedador susceptible sano.4.- El microorganismo debe ser recuperable de nuevo a partir del hospedador inyectado experimentalmente.

(1882)

Padre de la Bacteriología Moderna

Postulados de Koch (1882)

La escuela de Koch aísla numerosos agentes patógenos

• Cólera (1883) • Difteria (1884) • Tétanos (1885) • Neumonía (1886) • Meningitis (1887) • Peste (1894) • Sífilis (1905)

Fue descubierta por Alexander Fleming en 1928. Mientras estudiaba un hongo del genero Penicilium observó que alrededor del mismo inhibía las bacterias como el Staphylococcusaureus, debido a una sustancia producida por el hongo a la que posteriormente llamo Penicilina

LA PENICILINA

ALEXANDER FLEMING- 1928

• Penicillium notatum. Aíslan la penicilina

FLOREY Y CHANG.

Composición, estructura y función.Componentes celulares: Morfología y citología.Crecimiento , reproducción y actividades metabólicas:

Fisiología y Bioquímica.Relaciones filogenéticas y taxonomía: Sistemática.Mecanismos genéticos.Distribución, cambios en el medio ambiente y

relaciones con otros seres vivos: Ecología.Técnicas de estudio, manejo y control de los microorg.Patogeneidad e Inmunología.

OBJETO FORMAL

IMPORTANCIA DE LA MICROBIOLOGÍA

• Los microorganismos constituyen la mayor parte de la biomasa de nuestro planeta.

• Las actividades microbianas sustentan los ciclos biogeoquímicos de la tierra.

RELACIÓN DE LA MICROBIOLOGÍA CON OTRAS CIENCIAS.

MICROBIOLOGÍA Y VIROLOGÍA. Dimitri Ivanovski en 1892.- Virus del mosaico del tabacoStanley cristalizó el TMV y estudió al microscopio electrónico su estructura.Deiner .- Descubre a los viroidesPrusiner .- Priones agentes infecciosos de animales.Luc Montaigner en 1983.- Descubre el virus del VIH

Prusiner

Luc Montaigner

MICROBIOLOGÍA E INMUNOLOGÍA.Jenner .- Inoculó las pústulas de vaca en personas sanas, consiguiendo su inmunidad a la enfermedad.Pasteur.- Descubre la vacuna del cólera de las aves y el carbunco.

MICROBIOLOGÍA Y QUIMIOTERAPIA. La microbiología moderna comienza con Joseph Lister (1827-

1912), quien fue el primero en curar heridas infectadas usando ácido fénico como desinfectante Lister.-

MICROBIOLOGIA Y GENÉTICA

En 1944 Oswald Avery, Colin MacLeod y MacLyn MacCarty descubrieron el papel del DNA en la genética bacteriana. Encontraron que el material de DNA de un tipo de neumococos puede transferir una característica hereditaria a otro tipo de neumococos.

MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL Y ECOLOGÍA BACTERIANA

• Sergie N Winogradsky: Descubrió que las bacterias del suelo podían oxidar hierro, azufre, amoniaco para obtener energía, y que muchas podían transformar CO2 en materia orgánica.

• Aisló del suelo bacterias anaerobias fijadoras de nitrógeno e investigó la degradación de la celulosa.

MICROBIOLOGIA ACTUAL MICROBIOLOGIA BÁSICA.- Estudia la naturaleza y

propiedades de los microorganismos: Morfología, fisiología, bioquímica, genética, ecología y taxonomía.

MICROBIOLOGÍA APLICADA.- Utiliza los conocimientos generales de la microbiología básica para resolver los problemas y obtener beneficios.

• Microbiología médica: Estudia patógenos y la cura para las enfermedades que producen.

• Inmunología: Estudia las causas de la aparición de las enfermedades desde la perspectiva inmunológica.

• Microbiología Agrícola: Estudia las relaciones entre plantas y microorganismos.

Microbiología aplicada

Microbiología aplicada

1 .-Microbiología sanitaria: Mejor calidad de vida.

2.- Microbiología de los alimentos: Utilización de microorganismos para generar alimentos (vino, cerveza, pan, yogurt).

Papel que juegan los microorganismos en el deterioro de los alimentos, y como productores de intoxicación alimentaria

3.- Microbiología ambiental: Relaciones de las distintas poblaciones de microorganismos que conviven en los distintos hábitats de un ecosistema.

El papel de los microorganismos en los ciclos bioquímicos de la materia. Ej. Remediación de los suelos contaminados, mareas negras..

• Microbiología Ecológica: Estudia el Nicho que le corresponde a los microorganismos en el medio.

4.- Microbiología industrial y Biotecnología: Emplea los microorganismos para generar sustancia de interés industrial: antibióticos, vitaminas, enzimas, hormonas , etc.

5.- La microbiología fundamental para el desarrollo de la biología molecular.

• Los microbiólogos se han involucrado con intensidad en los estudios del código genético y los mecanismos de síntesis de DNA , RNA y proteínas.

• Los microorganismos se utilizaron en muchos de los primeros estudios sobre la regulación de la expresión génica y el control de la actividad enzimática

Microbiología espacial.(exobiología)

Microbiología bélica

AREAS DE LA MICROBIOLOGÍA

Bacteriología.Micología-.Virología.Protozoología.FicologíaInmunología

NOMENCLATURA Y TAXONOMÍA DE LOS

PROCARIOTAS

Subdisciplina que aplica reglas para nombrar y describir a los taxones.

Códigos Internacionales de nomenclaturas Objetivos: 1.- Cada organismo posee sólo un nombre correcto

2.- No hay 2 taxones diferentes llevando el mismo nombre

NOMENCLATURA

Es una serie de reglas formales para nombrar a los organismos, siguiendo el sistema binomial de nomenclatura que se emplea

en la biología.Nombres científicos

Nomenclatura binaria: - Genérico

- Específico

NOMENCLATURA

Nombre común Nombre científico

1.- Carbunco (Bacillus antharacis)2.- Botulismo (Clostridium botulinun)3.- Tuberculoosis ( Mycobacterium tuberculosis)4.- Disenteria bacilar (Shigella dysenteriae)5.- Sífilis (Treponema pallidum)

TAXONOMÍA

TAXONOMÍA DE LOS PROCARIOTAS

• REINO• DIVISIÓN• CLASE• ORDEN• FAMILIA• GÉNERO• ESPECIE

Reino: BacteriaPhylum. Firmicutes

Clase: BacilliOrden: Lactobacillales

Familia: StreptococcaceaeGénero: Streptococcus

Especie: S.mutans

Streptococcus mutans

DIVERSIDAD MICROBIANA

MUNDO CELULAR• El árbol filogenético Universal establecido por Carl

Woese y su discípulo Gary Olsen muestra los tres Dominios. El termino "dominio" refiere a un nuevo taxón filogenético que incluye tres líneas primarias: Archaea, Bacteria y Eucaria.

• En línea descendente siguen seis Reinos: I-Moneras, II-Arqueobacterias (obviamente separadas de Moneras), III-Protistos, IV-Hongos, V-Plantas y VI-Animales.

ARBOL FILOGENÉTICO UNIVERSAL