Diapositiva 1

Organismos MicroscpicosBacteriaArqueaAlgasHongosProtozoosVirus (no celular)Existen: unicelular o agrupamientos celulares Microorganismos (MO)1Por qu son importantes los MO?Sin microbios No hay vida sobre la Tierra1s formas de vida sobre la TierraSe adaptan rpido al ambiente cambiante.Son muy pequeos y muy poderososSon la ms grande biomasa sobre la Tierraprocariotas (bacteria): porcin mayor de biomasa sobre la Tierra ( 5 x 1030 Clulas)2Son la clave de las reservas de nutrientes esenciales para la vidaSolo son patgenos limitadosalgunos causan la muerteLos MO juegan un rol central enlas actividades humanastodo tipo de vida sobre la Tierra3Microorganismos como Clulas Membrana : - Barrera que separa el interior celular de lo exteriorNcleo o Nucleoide: - donde est almacenada la informacin gentica (DNA, necesaria para hacer ms clulas Citoplasma (porcin fluida) - donde est presente la maquinaria para el crecimiento y funcin clular

clula: unidad bsica de vida Una clula nica = entidad4Microbios vs Plantas y animalesMicrobios clulas nicas Existencia independiente : cursa la vida con:crecimiento generacin de energareproduccin independiente de otras clulas

Plantas, animales Multicelular Clulas arregladas para formar tejidos, rganosClulas: No llevan Existencia independiente

c) bacteria prpura d) cianobacteriaPrimeros organismos en la Tierra, Responsables de oxgeno atmosfrico 5Todas las Clulas :Compuestas por 4 Macromolculas protenasAcidos nuclicos LpidosPolisacridosTienen ancestro comn : Ancestro Universal de toda vidaCada tipo de clula: - naturaleza qumica y arreglo de macromolculas- estructura definida y tamao - unidad dinmica- cambia constantemente y reemplaza sus partes- sistema abierto6Caractersticas de los Sistemas vivos Metabolismo: Clula como Sistema Abierto adquiere/transforma sustancias del ambientedescarta productos de desecho

Reproduccin (crecimiento): clula crece, se divide para formar 2 clulas

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Diferenciacin: - sustancias nuevas/ forma estructuras- generalmente como parte de un ciclo de vida celular- estructuras especiales involucradas en reproduccin, dispersin o sobrevivencia

Comunicacin: - liberacin / toma de molculas qumicas

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Movimiento: - por auto-propulsin

Evolucin : - permanentemente cambian propiedades- Las transmiten a su descendencia- Arboles filogenticos: Como evoluciona cualquier relacin entre clulas

9Clulas como Mquinas y Dispositivos Codificantesmquina / funciones codificantes deben estar coordinadas de manera que la clula se aureproduzcai

10Clulas como funcin de Mquinas qumicas :Lleva a cabo transformaciones qumicasEnzimas: catalizadores de elementos qumicos que aceleran la tasa de reacciones qumicas especficas

En el sentido de la autoreproduccin de la clula- provisin adecuada de energa (ATP)- sntesis de macromolcules precursoras- enzimas: mquinas de catlisis qumica11 Clulas como funcin de Dispositivos Codificantes almacena / procesa informacin gentica

En el sentido de autoreproduccin celular- Replicacin - informacin gentica debe ser replicada en la divisin cada clula recibe una copia

- Transcripcin /translacin - genes deben ser expresados para formar cantidades adecuadas de protena y otras macromolecules que harn una clula nueva12MO - Ambiente Naturalen la naturaleza las Clulas no viven solas Habitat: lugar donde viven clulasPoblacin : conjunto de clulas (generalmente relacionadas)Comunidades de Microbios : asociacin de poblaciones clulas Nado libre (Ambiente acutico)Muy a menudo forman biopelculas Biofilms (BF)MO crecen sobre superficies Colonias de Microbios: Clulas encajadas en mucosidad y adheridas a una superficie (placa dental)

13Formacin de Biopelcula

- proceso complejo que involucra comunicacin clula-a-clula - clula planctnica- Adhesin a superficie slida - adhesion de pared celular y proliferacon celular : excreta polisacrido- BF contiene muchas capas- BF atrapa nutrientes para el crecimiento y ayuda a prevenir el desprendimiento de las clulas de las superficies presentes en sistemas fluidos- BF brinda proteccin contra sustancias antimicrobianas14

Comunidades de Microbios Biofilm ej. fotomicrografaa) biofilm desarrollado en la profundidad de un pequeo lago mostrando clulas de varios tamaosb) biofilm en una muestra de lodo residual. Teido c/series de tintes que tien a un grupo bacteriano

15Biopelculas - implicacionesMedicina humanaBF Microbios proteccin del ataque por el sistema inmune y antibiticos agentes antimicrobianos fallan a menudoBF implicado en una variedad de enfermedades mdicas y dentalesEnfermedad Periodontal, placa dental, clculos renales, tuberculosis, infecciones por Staphylococos Implantes Mdicos : superficie excelente para el desarrollo de BF (catter, implantes de largo tiempo como uniones artificial)Situaciones IndustrialesBF puede demorar el flujo de agua, aceite u otros lquidos por los conductos, y acelera la corrosin de las tuberasControl ? An es un problema investigar 16interaccin de organismosOrg Org habitat

Pob. en comunidades micb interactan de varias maneras:- Organismo (Org) Org- Benfico: cooperate en la alimentacin (ej. productos de desecho metablico de algunas clulas sirven como nutriente para otros)- Daino: sustancias antimicrobianas- Org habitat- Ambiente favorable para el crecimiento de un organismo puede ser daino para otro - Comunidad Microbiana en un habitat dado es determinado por las caractersticas fsicas y qumicas de tal Ambiente17MO - Ambiente NaturalEcosistema = de Organismos vivos + factores fsicos + qumicosAcutico (ocanos, lagunas, lagos, corrientes, fuentes termales)Terreste (suelo, roca)Organismos superiores (animales y plantas)18MO - Ambiente NaturalMicrobios Estn dondequiera que usted mireCrecimiento rpido y grandes nmerosA menudo determinan las propiedades de los ecosistemas, ejemplos: oxgeno gaseoso : nutriente vital para algunos m.o son un veneno para otrosoxgeno molecular consumido por un grupo de org. puede hacer un habitat xico en anxico (libre de O2-) que es apropiado para el crecimiento de otros organismos

19impacto de los MO en asuntos humanosBenficosMayora de MO juegan un rol positivoAgriculturaAlimentoEnerga / AmbienteDainoAlgunos pocos MO causan enfermedades infecciosasIdentificar nuevas enfermedadesTratamiento, cura, prevencin

20impacto de MO en asuntos humanos MO como agentes de enfermedadesSiglo 20:enfermedades infecciosasmayor causa de enfermedadesSiglo 21:Menos importante como cusa de enfermedadesMejores Prcticas Sanitarias y descubrimiento/uso de agentes antimicrobianosMicrobios es an una amenaza SIDA, immunosuprimidos, M.O patgenos multiresistentes - en pases en desarrollo

Fig. compara las 10 primeras causas de muerte en USA: 1900 y 200021

Efectos Benficosfijacin de N2 , sobre ndulos de la raz de legumbres (estructura formada por bacteria)Ciclos de nutrientes importantes en nutricin de plantas : C, Nitrgeno, AzufreTracto digestivo de Rumiantes (MO llevan a cabo el proceso digestivo en ovejas, vacunos, )Efectos DainosEnfermedades de animales y plantas(mayor impacto econmico)Impacto de MO en asuntos humanosMO + Agricultura22Impacto de MO en asuntos humanos MO + Industria de Alimentos

Efectos benficos para consumidores de productos alimenticiosproductos lcteos (yogur, quesos)Fermentados, marinados, algunos embutidosBaked goodsbebidas Alcohlicas (cerveza, vino)Efectos dainos- Deterioro de Alimentos $ cada ao Para evitar el deterioro:Alimento en Conservas, congelados y desecados- Enfermedades de orgen alimentario, ej. salmonellosis23Impacto de MO en asuntos humanos MO + energa / Ambiente

Biomasa (energa almacenada en org vivo) producida por MO fototrfico (aprovecha la luz, energa)Biocombustibles: Metano y EtOHconversin de biomasa Microbiana, residuos domsticos, exceso de granos, desechos animales por actividad degradativa de MOMucho gas naatural (metano) producido por bacteria metanognicaBioremediacin Limpieza de la contaminacin creada por humanos ej. Derrames de aceite, petrleo, solventes, pesticidas24Productos de Microbiologa industrial

Productos: podran ser las Clulas mismas o productos hechos por las Clulas. En el caso de bioconversion, las Clulas son usadas quimicamente para convertir una sustancia especfica en otra25Impacto de MO en asuntos humanos MO + Futuro

BiotecnologaUse MO a gran escala en procesos industrialesgeneralmente MO modificados capaces de sintetizar productos especficos de alto valor comercial, ej. antibiticosdependencia alta en IGIngeniera gentica (IG) manipulacin artificial de genes para producir productos deseados selecxin de gen, insertarlo en un MO para que lo exprese, (ej. Insulina humana)26