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TEMA 21: LOS MICROOGANISMOS
1. CONCEPTO Y TIPOS DE MICROORGANISMOS
El término microorganismo es muy impreciso y puede definirse como un ser vivo de pequeño tamaño con la caracterÃ−stica de que cada célula puede realizar por sÃ− misma todas las funciones vitales como metabolismo, crecimiento y reproducción. Hay autótrofos y heterótrofos, procariotas y eucariotas. Los microorganismos procariotas son las arqueobacterias y eubacterias del reino de los móneras; los eucariotas son las algas microscópicas y protozoos que pertenecen al reino de los protoctistas; por último se encuentran los hongos microscópicos (mohos y levaduras). Por tanto, los virus no deberÃ−an considerarse microorganismos, pero su importancia como agentes transmisores de enfermedades hace que se tienda a estudiarlos como tales.
2. LOS VIRUS
Son partÃ−culas microscópicas constituidas por un ácido nucleico ( genoma vÃ−rico) envuelto por una cápsula proteica y a veces por una envoltura membranosa. Cuando se encuentran fuera de las células son inertes y se llaman viriones. Se adhieren a la superficie de otras células, introduciendo en ellas su genoma viral(de ADN o ARN), reproduciéndose y sintetizando las envolturas de nuevos virus utilizando la materia, la energÃ−a y el sistema enzimático de la célula donde se encuentra (fase intracelular). Son parasitos obligados.
Son más pequeños que las células. Según al huésped al que parasitan hay varios tipos (bacteriófagos, vegetales y animales). También se clasifican por tener ADN o ARN , y por la presencia o no de envoltura, o posesión de enzimas.
2.1 Estructura de los virus
- Genoma vÃ−rico: tiene una o varias moléculas de ADN o ARN. El ácido nucleico tiene una sola cadena, que puede ser bicatenaria o monocatenaria.
- Cápsida: es la cubierta proteica que envuelve al genoma vÃ−rico. Su función es la protección del ácido nucleico y en los virus sin membrana el reconocimiento de los receptores de membrana de las células a las que el virus parasita. Genoma vÃ−rico + cápsida = nucleocápsida. La cápsida está formada por capsómeros , lo que determina la existencia de varios tipos de capsidas:
Isocaédrica: formada por la unión de capsómeros de dos tipos, los hexones (caras y aristas) y los pentones (vértices)
Helicoidal: capsómeros dispuestos helicodailmente de estructura tubular en cuyo interior está el ácido nucleico.
Compleja: en los bacteriófagos. Tiene dos partes: la cabeza isocaédrica, y la cola adaptada para la inyección del ácido nucleico en el interior de la bacteria. En la base de la cola hay una placaï… que tiene espinasï… a las que se le unen fibrasï… ( ï…ï…ï… fomadas por proteÃ−nas)Pueden contener enzimas y ATP para destruir la pared bacteriana y facilitar la penetración del genoma vÃ−rico.
- Envoltura membranosa: hay un grupo de virus (rabia,hepatitis,viruela,SIDA) poseen una envoltura membranosa que rodea a la nucleocápsida. Se compone de una doble capa lipÃ−dica que procede de las células parasitadas y de glucoproteÃ−nas, cuya sÃ−ntesis es controlada por el genoma vÃ−rico. Las glucoprot. sobresalen permitiendo el reconocimiento de la celula huésped y la penetración del virion en
ella mediante fagocitosis.
2.2 Otro tipo de agentes infecciosos:
Viroides: asociados con ciertas enfermedades de plantas, se componen de ARN monocatenario.
Priones: moléculas de proteÃ−na que no tienen ácidos nucleicos, pero se autorreplican dentro de las células activando algún gen del huésped.
2.3 Ciclo de los virus
Al no requerir energÃ−a para desarrollar ninguna actividad ni materia para crecer carecen de función de nutrición. Presentan mecanismos que les permiten reproducirse dentro de las células huésped. Las requieren para obtener materia y energÃ−a para sintetizar nuevos ácidos nucleicos y capsómeros. Hay varias fases, por ejemplo en los bacteriófagos:
- El ciclo lÃ−tico : conduce a la destrucción de la célula huésped.
Fase de fijación o adsorción: hay gran especificidad en el reconocimiento de los virus por sus células huésped. Hay componentes moleculares en la superficie que actúan como receptores que permiten la adhesión de los viriones. Los bacteriófagos se fijan a través de las fibras y clavan sus espinas en la pared bacteriana.
Fase de penetración: el bacteriófago, mediante enzimas lisozimas, perfora la pared celular de la bacteria y luego contrae la vaina de la cola introduciendo el ADN a través del orificio, por lo que el genoma vÃ−rico pasa al citpoplasma.
Fase de eclipse: aquÃ− no se observan virus dentro, pero hay actividad metabólica inducida por el virus. Primero se sintetiza ARNm viral que sirve de base para la sÃ−ntesis de proteÃ−nas del virus como capsomeros, nucleasas (destruyen el ADN bacteriano impidiendo su duplicación) y endolisinas. El ADN vÃ−rico se replica utilizando los complejos enzimáticos de la célula.
Fase de ensamblaje: los capsómeros se reúnen formando la cápsida y el ácido nucleico vÃ−rico se pliega y penetra en la misma.
Fase de lisis o liberación: los nuevos viriones salen al exterior por la acción de la endolisina, que induce la lisis de la bacteria. Podrán infectar a otras bacterias.
- Ciclo lisogénico : algunos virus, al infectar a una célula huésped, no la destruyen, pero su genoma pasa a incorporarse al ADN de la célula huésped, permaneciendo en estado de vida latente. Son los virus atenuados o prófagos que inferectan a la célula lisogénica
El ADN del prófago puede permanecer en forma latente durante varias generaciones de la célula huésped, hasta que un estÃ−mulo induzca la separación del prófago que iniciará un ciclo lÃ−tico tÃ−pico. Mientras la célula posea al prófago, será inmune a infecciones del mismo virus y se hereda de generación en generación, ya que el prófago se hereda junto con el ADN celular.
3. LAS EUBACTERIAS
Son organismos procariotas simples con pocas estructuras internas y externas. Son los organismos más pequeños que tienen los elementos metabólicos necesarios para obtener energÃ−a y poder crecer y replicarse.
Hay 4 tipos morfológicos:
Bacilos: forma de bastón; cocos: esféricos; espirilos: bastón espiralado ; vibrios: como una coma
fotoautrótofas como las bacterias purpúreas sulfureas, fotoheterótrofas como las no sulfureas y quimioautrofas o quimiheterotrofas.
- Función de relación: respuestas frente a estimulos luminosos fototactismo o quÃ−micos quimiotactismo. Una de las respuestas frente a variaciones del medio es la formación de esporas frecuentes en las bacterias de los suelos. Frente a condiciones adversas, entran en periodos de metabolismo reducido y protegen su ADN.
- Funciones de reproducciones: asexual, mediante bipartición ala que preceden una duplicación del ADN y separación de las dos moléculas en dos bacterias hijas. Tienen mecanismos de intercambiacion genética:
Conjugación: proceso en el cual, una bacteria transmite ADN a traves de los pelos a otra bacteria. Hay dos bacterias donadoras: las F+ y las Hfr.
Transducción: intercambio genético que requiere un agente transmisor que transporta fragmentos de ADN procedentes de la célula parasitaza.
Transformación: una bacteria introduce fragmentos de ADN libres en el medio procedentes de la lisis de otras bacterias.
3.3 Tipos de bacterias
- Bacterias purpúreas y verdes: fotosintéticas anaerobias que poseen bacterioclorofila y un fotosistema. Las verdes usan H2S como fuente de hidrogeno y son sulfurosas.
- Cianobacterias: fotosinteticas aerobias. Su pigmento es la ficocianina.
- Nitrificantes: quimioautrotofas capaces de formar compues organicos gracias a la E liberada en reacc de ox de compuestos nitrogenados inorgánicos. Hay nitrosomas y nitrobacter.
- Fijadores de nitrógeno: aerobias Gram negativas capaces de fijar el N de la atmósfera.
- Microplasmas: pequeñas bacterias sin paren, patógenos, que no se ven al microscopio. 4. LAS ARQUEOBACTERIAS
Estos procariotas poseen una membrana plasmática cuyos lÃ−pidos carecen de ácidos grasos y en vez de ellos tienen hidruros que se unen a la glicerina. Sus paredes celulares poseen seudopeptidoglucanos y polisacáridos.
TEMA 22: MICROORGANISMOS PATOGENOS, SIMBIOSIS, CICLOS.
1. MICROORGANISMOS PATOGENOS
Hay microorganismos que son parásitos y causan daño al organismo que parasitan
-Son patógenos aquellos organismos parásitos causantes de enfermedad.
-La patogenicidad es la capacidad de un organismo de causar enfermedad.
-El grado de patogenicidad es la virulencia.
-La infección es el crecimiento de microorganismos en el hospedador.
La infección tiene varias etapas:
- Entrada: las vÃ−as de entrada pueden ser varias:
- A través de la piel y las mucosas
- Mediante picadura de un artrópodo
- A través de una herida en la piel o una mordedura de animales
- Otros vehÃ−culos como el agua, aire alimentos, transfusiones, material medico…
Una vez en el interior del individuo a infectar, el microorganismo debe vencer las distintas defensas que posee
2.Colonización y multiplicación: la diseminación es el proceso mediante el cual los microorganismos acceden a las zonas del organismo infectado en las que se dan las condiciones más adecuadas para poder desarrollarse. Lad infecciones pueden ser:
- Superficiales si el microorganismos se multiplica en las células epiteliales de la entrada.
- Sistémicas si el microor invade otras regiones del organismo y se expande por el medio interno.
- Establecimiento de la virulencia: la virulencia depende de los mecanismos que utilizan:
El poder invasor se manifiesta por proliferación de los microorganismos dentro de los tejidos o sobre ellos.
La toxigenicidad: se deriva de la capacidad de muchos microorganismos de producir toxinas, encaminadas a favorecer la supervivencia o diseminación de los microorganismos, y lesionar las células infectadas. Hay dos tipos de toxinas:
Exotoxinas: proteÃ−nas (enterotoxinas producidas por microo causantes de toxiinfecciones alimentarias) y (neurotoxinas que interfieren en la transmisión de impulsos nerviosos)
- Endotxoinas: lipopolisacaridos resistentes a la temperatura (brucela)
- Transmisión: tras la infección debe salir para transmitirse a otros individuos. Puede ser directa, por la proximidad fÃ−sica o indirecta a través de algo infectado o por el agua alimentaos o animal infectado (vector)
2. SIMBIOSIS
Es “vivir juntos” ya sea dentro de otros organismos o sobre ellos. Hay varios tipos, dependiendo del beneficio, la mutualista se benefician ambas mientras que en la parasitica uno se beneficia y el otro se perjudica.
Los rumiantes son incapaces de degradar la glucosa y otros polisacáridos. Para poder utilizar estas sustancias en su estomago esta poblado de bacterias, protoctistas y hongos que llevan a cabo su función.
En la especie humana en el tracto digestivo esta poblado de bacterias que realizan procesos fermentativos para completar la digestión y sintetizar vitaminas. La E.coli produce vitamina K y del grupo B y vive en el intestino grueso. Esta flora bacteriana actúa también como barrera defensiva externa contra la infección.
Entre hongos y vegetales: micorrizas. En las hectomicorrizas la raÃ−z y sus hifas penetran entre las células de esta sin invadirlas y en las endomicorrizas los hongos crecen dentro de las células
El H2S puede ser transformado en azufre elemental y oxidarse a sulfato mediante bacterias.
TEMA 23. EL PROPCESO INMUNITARIO
1. LA DEFENSA DEL ORGANISMO FRENTE A LOS CUERPOS EXTRAÃOS
1.1 Las barreras primarias
Para invadir el cuerpo de los animales, los microorganismos deben atravesar su piel o penetrar por alguno de sus orificios. La piel es una barrera mecánica para los microorganismos gracias a su grosor. La secreción de glándulas sebáceas y el sudor determinan un pH algo ácido que resulta perjudicial para microbios. La flora bacteriana también impide. Aunque la piel puede ser traspasada por microorg a trabes de lesiones en ella, como las heridas. La presencia de pelos o plumas dificulta la invasión de microorg.
En las aberturas naturales como la boca, nariz, ano, vÃ−as respiratorias las barreras defensivas son las secreciones mucosas de los epitelios. Por ejemplo la lisozima, las secreciones ácidas del estomago o la flora bacteriana que libera patógenos que compiten.
1.2 Las barreras secundarias
Cuando los microbios vencen las primarias y penetran en el interior de los animales, estos tienen la defensa fagocÃ−tica. Entre las células sanguÃ−neas hay arios tipos de leucocitos con función fagocitaria:
Monocitos: después de permanecer varios dÃ−as en el torrente sanguÃ−neo migran a tejidos y órganos y se transforman en células grandes y con mayor capacidad fagocÃ−tica: macrófagos. El conjunto de estos es el sistema reticuloendotelial.
Neutrofilos: En el torrente sanguÃ−neo. Las sustancias quÃ−micas que liberan los tejidos infectados por los microbios atraen a los neutrofilos que son capaces de salir de los vasos sanguÃ−neos gracias a su movimiento ameboide.
La fagocitosis es el englobamiento de microorganismos y la destrucción de los microorganismos fagocitados, asÃ− como el aprovechamiento de las biomoleculas producidas. Para facilitar este proceso se produce la dilatación de los vasos sanguÃ−neos con la llegada de más sangre y más leucocitos y el aumento de la permeabilidad vascular, facilitando la salida de plasma y células sanguÃ−nea: después inflamatoria.
La última barrera defensiva de los animales ante el ataque de microorg es el sistema inmunitario constituido por sustancias quÃ−micas, los anticuerpos y células que se unen a microog y las destruyen.
2. LA INMUNIDAD
La inmunidad es el hecho de ser invulnerable a determinada enfermedad infecciosa. Es especifica y determinada a una enfermedad infecciosa tiene memoria puesto que perdura un tiempo. La tolerancia inmunologica es reconocer lo propio de lo extraño.
2.1 La inmunidad natural
Se adquiere, al verse expuesto a una invasión microbiana, ya que su sistema inmuno actúa produciendo anticuerpos especÃ−ficos contra esos microbios. Si se vence la invasión durante un tiempo se esta inmunizado contra esos microbios. Esta inmunidad es activa.
El feto de los mamÃ−feros puede adquirir inmunidad natural mientras esta en el útero materno a través de
la placenta ya que recibe anticuerpos que hay en la sangre de la madre. Inmunidad pasiva.
2.2 Inmunidad artificial
Son técnicas ajenas al organismo. La vacunación consiste en inyectar microbios muertos de la enfermedad que se quiere prevenir, que en la persona ponen en activación el sistema inmunitario formándose anticuerpos especÃ−ficos y generando asÃ− inmunidad de tipo activo.
La sueroterapia es tratar la infección con anticuerpos especÃ−ficos de los antigenos a alguien con una enfermedad, y es de tipo pasiva.
3. EL SISTEMA INMUNITARIO
El conjunto de células y moléculas implicadas en los procesos de inmunización forma el sistema inmunitario. Todas las moléculas que pueden activar este sistema son los antigenos. Cualquier macromolécula ajena al organismo es reconocida por el sistema desencadenando una respuesta inmunológica. Pueden ser de dos tipos: propicidades por las células ( inmunidad célula) o por los anticuerpos ( inmunidad humoral) Están relacionadas con los linfocitos. Los órganos linfoides son aquellos donde se forman y acumulan los linfocitos.
3.1 Los linfocitos
Se encuentran en la sangre y la linfa. Son células inmunocompetentes, pues son la base de los dos tipos de inmuno (humoral y celular) y proceden de células madre hematopoyeticas que darán origen a eritrocitos, leucocitos y plaquetas. Se encuentran en la medula ósea roja. Los linfocitos maduran en el tipo o en la medula. Hay dos tipos:
-Linfocitos B: se forman en la medula ósea y son los responsables de la inmunidad humoral. Tienen anticuerpos de superficie en su membrana plasmática que reaccionan con antigenos especÃ−ficos. Al activarse se convierten en células plasmáticas que producen anticuerpos libres.
-Linfocitos T: maduran en el timo y no producen anticuerpos libres. Tienen receptores de membrana capaces de reconocer antigenos de la superficie externa de otras células. Producen diferentes tipos de respuesta porque hay varios tipos:
Citotóxicos: sueltan perforinas y destruyen a las células infectadas por virus antes de que estos proliferen en su interior.
Colaboradores: activan a os linfocitos B e iniciar la proliferación de los T mediante la secreción de interleucinas. También activan a los macro gafos sanguÃ−neos, acción que desempeñan gracias a la secreción de interferón para desencadenar la respuesta inmunitaria.
Supresoras: inhibe la capacidad de las células colaboradores y provoca que cese la producción de anticuerpos.
3.2 Las células presentadoras de antÃ−genos
Son células como los macro gafos sanguÃ−neos, las células dendrÃ−ticas y otras que son capaces de activar a los linfocitos T al presentarles moléculas de antigenos unidas a macromoléculas de su membrana.
3.3 Los órganos linfoides
empiezan a aparecer anticuerpos del tipo IgM.
-Respuesta inmune secundaria: cuando el aparato inmunológico detecta por segunda vez la presencia del mismo antÃ−geno, origina una repuesta distinta de la anterior, hay menos retraso en la entrada del antÃ−geno, apareciendo del tipo IgG, apareciendo concentración mayor de estas y persistiendo en la sangre durante mas tiempo.
La respuesta inmune secundaria indica que existe memoria inmunológica. La base esta en los linfocitos que tras el primer contacto con el antÃ−geno se transforman en células de memoria (B o T) de larga duración, que quedan en la sangre y detectan la entrada del antÃ−geno.
4.2 La relación antÃ−geno-anticuerpo
Los anticuerpos, al reconocer a los antigenos, se unen a ellos en una reacción: antÃ−geno-anticuerpo.
-Reacción de precipitación: cuando los antigenos son macromoléculas solubles con varios determinantes, los anticuerpos al unirse con ello, forman complejos tridimensionales que precipitan.
-Reacción de aglutinación: se produce al reaccionar los anticuerpos con moléculas de antigenos en la superficie de bacterias u otras células. Forman agregados que sedimenta. Una variedad consiste en la adherencia de antigenos solubles a la membrana de las células, luego los anticuerpos contra los antigenos, al reaccionar con ellos, determinan la aglutinación de las células a las que estaban ligados.
-Reacción de neutralización: disminución de la capacidad infectante del virus cuando se unen los anticuerpos con los determinantes antigénicos de la cápsula vÃ−rica.
-Reacción de opsonizacion.
