Microbiología Tema 1 : Concepto y desarrollo histórico de la microbiología

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Definición microbiología

Ciencia que estudio los organismos de tamaño tan pequeño que no se pueden ver a simple vista, y que están capaces de realizar sus procesos vitales como unidad. Su estudio está condicionado por la metodología.

Fases históricas del desarrollo de la microbiología con sus fechas

1) La edad especulativa (antiguedad hasta los primeros microscopios)
2) La edad microscopista (desde 1675 hasta la mitad del siglo 19)
3) La edad de los cultivos puros (1850-1950)
4) La edad molecular

Características de la edad especulativa

Los hombres conocían la actividad microbiana gracias a las enfermedades infecciosas (habían identificado que se transmitían por las miasmas) y las bebidas y alimentos fermentados PERO no existían las técnicas necesarias para dar fe de la existencia de los µorg.

2 figuras de la edad µscopista

1) Antonie Van Leeuwenhoeck (escuela de Delf)
2) Robert Hooke

3 aportes de Antonie Van Leeuwenhoeck

- Invención del primer microscopio simple en 1675
- Descubrió los µorganismos
- Primeros diseños de bacterias

3 aportes de Robert Hooke

- Microscopio compuesto
- Primera utilización de la palabra célula
- Técnica de inmersión

3 figuras de la edad de los cultivos puros

- Louis Pasteur
- Robert Koch
- Julius Richard Petri

2 aportes de Louis Pasteur

- Zanjó definitivamente la teoría de la generación espontánea (OMNE VIVO EX VIVO)
- Formuló la teoría germinal de las enfermedades infecciosas = todas las enfermedades infecciosas tienen su etiología en un germen con capacidad de propagarse de individuos enfermos a sanos

4 aportes de Koch

- Técnicas de cultivo en medio sólido (con agar-agar, aporte de Angelina Hesse, mujer de su colaborador) para poder aislar y estudiar los µorg
- Postulados de Koch
- Mejoras en el µscopio compuesto
- Mejoras en las tinciones de bacterias (fuscinas y azul de metileno)

Los 4 postulados de Koch

1) El µorg debe estar presente en el huésped enfermo
2) El µorg. deber poder ser aislado y cultivado en medio solido
3) Después de su inoculación en un animal, el µorg. debe inducir en el los mismos sintomas que en el individuo inicial
4) El µorg. debe poder aislarse y cultivarse de nuevo desde el animal enfermo

¿Que son los postulados de Koch?

Una serie de 4 principios que deben cumplirse para que se pueda atribuir uan enfermedad infecciosa a un µorg.

Patógenos aislados por la escuela de Koch

- Cólera
- Difteria
- Tétanos
- Neumonía
- Sífilis
- Meningitis
- Peste

Figuras en los avances en técnicas de tinción y sus aportes

- Ziehl y Neelsen : tinción diferencial (1883)
- Hans C. Gram : tinción diferencial de Gram

2 tipos de técnicas antimicrobianas que permitieron erradicar las enfermedades infecciosas

- la quimioterapía de sintesis
- la antibioterapía (Alexander Fleming y la penicilina)

2 fundadores de la µbiología general y sus aportes

- Sergei Winogradsky
- Benjamin Beijerinck
Sus aportes fueron :
- Desarrollaron medios de cultivo de enriquecimiento y selectivos
- el concepto de litotrofía y autotrófia
- demostraron el papel de los µorg. en los ciclos biogéoquímicos
- aislaron fijadores de N

Definición de quimiolitotrofia

Capacidad de obtener moleculas orgánicas a partir de la oxidación de componentes minerales (litos)

Técnicas que han permitido el desarrollo de la edad molecular

- La secuenciación del ADN
- Las enzimas de retricción (cortar el ADN)
- La PCR (reacción en cadena de la polimerasa)
- CRISPR

¿Qué significa el acrónimo CRISPR?

Secuencias palidrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas

Objetos materiales de la microbiología

- Protozoos
- Procariotas
- Entidades subcelulares (virus)
- Parte de los hongos
- Parte de las algas

Tipos de organización biológica de los µorg

- Acelular (virus)
- Celular
- Unicelular
- Pluricelular (pero sin diferenciación de tejidos)
- Cenocíticos (varios núcleos en el mismo citoplasma)
- Coloniales

¿Cuantos años tiene la tierra?

4,6 BA

¿Cuando aparecieron las primeras celulas?

Hece 3,8 / 3,9 BA

¿Qué era el metabolismo exclusivo?

El metabolismo anaeróbico

¿Cuando aparecieron los primeros µorg, qué fueron?

Hace 3,5 BA, fototrofos oxigenicos

¿Que porcentage de la historia de la tierra fue exclusivamente microbiana?

80%

¿Cuando aparecieron los animales y vegetales?

Hace 500 MA

Importancia de los µorg (10 puntos)

- Papel decisivo en el cambio de las condiciones fisicoquímicas (desprendimiento O2, capa de ozona...)
- Seres vivos con mayor biomasa y diversidad metabólica en el planeta
- Sustentan los ciclos biogeoquímicos (metabolismos específicos : N2 => NH4)
- En los medios acuáticos, del 50 hasta el 75% de la fijación de C está realizada por µorg
- Cemento que mantiene ensambladas las redes tróficas
- Unicos habitantes de la Tierra durante más de 2 BA
- Papel decisivo en la fertilidad de los suelos
- Interdependencia micro/macro organismos (simbiosis)
- Fuente de recursos inagotable
- 10^14 bacterias en nuestro cuerpo

Algunas aplicaciones biotecnológicas de los µorg

- Reciclar metales (cobre)
- Producir alimentos, alcohol, antibióticos...
- Controlar plagas
- Depurar entornos contaminados por MO o MI
- Depurar aguas residuales
- Biotecnología de tercera generación : manipulación genética de bacterias para producir fármacos

¿Clasificación de los µorg a finales del siglo 18?

- Integrados en los dos grandes reinos : Animalia y Plantal

Aportes de Haeckel

1866 : primer arbol filogenético darwiniano con un tercer reino Protista (seres vivos sencillos)

¿Qué invento permitió una revisión de la clasificación de los seres vivos? ¿Cuando?

Mitad del siglo 20 : el µcroscopio electrónico de transmisión
=> algas verdeazuladas y bacterias tienen una orga intracelular muy diferenes de la de los otros seres vivos

1974 : Nueva clasificación
- Reino Eucariota
- Reino Procariota

¿Que descubierta permitió diseñar el primer arbol universal de la vida? ¿Cuando y quién?

1877, Carl Woose : secuenciación del gene del ARNr 16S que los procariotas contan de dos tipos
- Eubacterias
- Arqueas

El árbol universal de la vida

Back image: 

¿Quién formulóla teoría de la endosimbiosis seriada? ¿En qué consiste?

Lynn Margulis : teoría para explicar la separación e independentización de los seres vivos

Una arquea habría captado e integrado una bacteria respiradora y eso habría dado lugar a las mitocondrias, trás una transferencia de material genético de la bacteria integrada hacia el núcleo celular