“Unidad 6: Microbiología” 6.1 Virus 6.2 Bacterias 6.3 Parásitos 6.4 Hongos B. E. Susana Gabriela Morales Vargas 6.1 Virus Los virus son agentes infecciosos, parásitos intracelulares obligados de la célula de sus huéspedes seleccionados. Los virus se reproducen dentro de las células de plantas y animales, así como en las de otros microorganismos y pueden causar enfermedades o infecciones a insectos, peces y microorganismos. Los virus no tienen capacidad para el metabolismo tampoco movilidad independiente. Se reproducen por replicación dentro de la célula huésped y tienen la facultad de la mutación. Los virus han sido clasificados de varios modos una de las clasificaciones es por el tipo de huésped. Enfermedades virales clasificadas por huéspedes. Humanas Mamíferos y aves Peces Insectos Plantas Bacterias viruela Cólera de los cerdos Viruela de la carpa Podredumbre Enfermedad lisis del panal mosaico del tabaco varicela Glosopeda Epiteliona Enfermedad del Barbo poliédrica la oruga de la mariposa gitana Enfermedad del mosaico del pepino Herpes simple Exantema vesicular Enfermedad poliédrica de la oruga entoldada Enfermedad del mosaico del tomate Herpes Zoster Estomatitis vesicular Enfermedad poliédrica de la mariposa europea Enfermedad del mosaico de la lechuga Molusco contagioso Moquillo canino Enfermedad poliédrica la Ictericia de Enfermedad del mosaico los gusanos de seda de la col Rabia Rabia Enfermedad poliédrica del gusano de la encina de California Enfermedad del mosaico de la patata Fiebre Amarilla Encefalomielitis (caballo) Enfermedad poliédrica a de la oruga de la alfalfa. Enfermedad del mosaico de la caña de azúcar Parotiditis Influenza porcina Poliomielitis Mixomatosis (conejos) Dengue Peste del ganado Rubeola Viruela ovina sarampión Enfermedad del brinco (ovejas) Influenza Sarcoma de Roux Verruga Peste aviar Fiebre del oeste del Nilo Enfermedad Newcastle Infecciones por virus Leucemia aviar Manchas anulares de tabaco Enfermedad de ruptura Coxsakie Características 1. Virón (partícula viral) se compone de ácido nucleico que le da su capacidad infectante, este ácido esta rodeado por una cubierta proteínica llamada cápside formada por subunidades de proteína. Los virones pueden estar o no cubiertos por una envoltura que contiene lípidos o lipoproteínas. Los virones que tienen envoltura son sensibles a los disolventes de lípidos como: éter, cloroformo y agentes emulsificantes como sales biliares y detergentes 2. Ácidos nucleicos.- Además de estos y las proteínas, los virones más complejos contienen lípidos, carbohidratos, huellas de metal y algunos tienen vitaminas. Los virus contienen DNA o RNA uno u otro, pero no ambos. Los virus de las plantas contienen solo RNA de una o de doble cadena. Los virus bacterianos contienen DNA de una o doble cadena o RNA de una sola cadena. Los virus animales contienen todos los tipos de ácidos nucleicos, excepto DNA de doble cadena. 3. Los viriónes se ajustan a una de las formas siguientes: a) Icosaédrica (20 caras) ejemplo el polivirus, adenovirus y el de la lengua azul. b) Helicoidal (bastones largos) ejemplo el virus del Mosaico del tabaco. c) Envueltos.- La nucleocápside interna de los virus esta rodeada por una envoltura membranosa, los virones envueltos son pleomórficos (tienen varios formas) ejemplo el virus de herpes simple e influenza. d) Complejos.- no poseen cápside identificable pero tienen una cubierta alrededor del ácido nucleico. 4. Replicación.- Las partículas virales extracelulares no tienen actividad metabólica independiente y son incapaces de reproducirse por fisión, gemación u otros procesos similares. La multiplicación tiene lugar por la replicación en la cual las dos partes (proteínica y ácido nucleico) se incrementa dentro de la célula huésped sensible. Los pasos para esta infección son los siguientes: a) Adsorción.-intervienen receptores a través de la adhesión entre la célula huésped y el virón. b) Penetración.- los virus envueltos atacan a la célula a través de una fusión de la envoltura lipoproteínica viral y la membrana de la célula huésped: en el caso de los virus desnudos se cree que penetran ala célula por fagocitosis. c) Replicación.- Los virus utilizan los ribosomas de la célula, el RNA de transferencia y enzimas para su replicación. d) Ensamble y maduración.- Los virus tienen la capacidad para dirigirla síntesis de los componentes esenciales para sus descendientes y ensamblar otros materiales para formar los virones maduros en el núcleo o citoplasma de la célula huésped. e) Salida o liberación.- Esta varia ya que algunos producen lisis celular y la liberación de las partículas virales; en otros la maduración es tan lenta que los virones salen sin destruir a la célula huésped. Los virus bacterianos llamados también bacteriófagos se distribuyen en la naturaleza en bacterias y algunos protistas. Muchos de estos virus tienen un apéndice a manera de cola con la cual inoculan a la célula huésped el ácido nucleico viral. Existen dos tipos de virus bacterianos: a) El lítico o virulento, en el que las células infectadas después del periodo de incubar a los bacteriófagos la célula huésped estalla y libera los nuevos fagos que van a infectar a otras células. b) El temperado o aviruliento.- En este caso el DNA viral no lo reproduce el huésped pero si se transmite genéticamente de un huésped a otro. Los virus bacterianos presentan diversas morfologías: a) Cabeza hexagonal y cola contráctil b) Cabeza hexagonal y cola larga no contráctil c) Cabeza hexagonal y cola corta no contráctil d) Cabeza hexagonal con capsomeró grande sin cola e) Cabeza hexagonal simple sin grandes capsómeros y sin cola f) Sin cabeza solo con un filamento sencillo. Ciclo de un bacteriófago EL CICLO DE UN BACTERIÓFAGO 1. El bacteriófago fija su cola a la pared de la bacteria. 2. Contrae su cola helicoidal e inyecta su ácido nucleico en el interior de la bacteria 3. El ácido nucleico de un virus interrumpe el normal funcionamiento de la célula. A partir de este momento, la célula fabrica componentes víricos 4. Los componentes víricos se ensamblan para originar nuevos virus. 5. La pared bacteriana se destruye y los nuevos virus quedan libres para infectar nuevas células Cianófagos.- son agentes virales que atacan a una amplia variedad de algas verde-azules, estos se denominan según su huésped, su DNA es lineal es de doble cadena. Su ciclo de replicación es parecido al del bacteriófago. Micrófagos (micovirus).- son los que atacan a los hongos, estos se descubrieron en 1957 por Sinden. Contienen RNA de doble cadena. Los cultivos de hongos infectados con virus, siguen desarrollándose hasta la madurez, no se produce lisis celular aparente sin embargos a medida que envejece el cultivo se van liberando los hongos. 6.2 Bacterias Son organismos unicelulares, procariontes, que en general pueden presentar tres tipos de formas: a) Oval o esféricas. Las cuales se conocen como cocos b) Cilíndricas o en forma de bastón se les conoce como bacilos, formando pares se les denomina diplobacilos, cuando se agrupa en cadenas se denominan estreptobacilos. c) Espiral o helicoidal.- se denominan espirilos. Las estructuras mas notables en las bacterias son: I. Flagelos.- son apéndices capilares que salen de la pared celular y se originan en una estructura granular. El flagelo contiene 3 partes (una estructura basal, una estructura a manera de gancho, un flagelo largo fuera de la pared celular), no todas las bacterias poseen flagelos, los cuales sirven para dar movilidad y aparecen en las bacterias de tipo bacilos. II. Fibras o vellos (Pili).- algunas bacterias Gram negativas tienen apéndices filamentosos que no son flagelos, son cortos y numerosos y no tienen movimientos ondulares, los pili pueden ser sitios de adsorción, mecanismos de adherencia y otros se consideran fibras sexuales. III. Cápsula.- algunas bacterias están rodeadas por una substancia viscosa que forman una cubierta o envoltura alrededor de la célula, esta estructura se denomina, capsula o capa mucosa. La cápsula proporciona una cubierta IV. substancias de desecho. V. Pared Celular.- es rígida, su grosor va desde los 10 a 25 nm, son esenciales para el desarrollo y la división bacteriana, y también sirve para dar forma a la bacteria. La pared contiene una sustancia llamada peptidoglucan formado por diversos ácidos (murámico, teicoico y diaminopimélico) VI. Protoplastos y esferoplastos.- Son cuerpos redondos que toman la forma esférica en el momento en que se retira la pared celular y son inmóviles, esféricos y no se dividen. VII. Membrana citoplásmica (plasmática).- es semipermeable, selectiva que regula el paso de nutrientes y productos de desecho dentro y fuera de la célula. VIII. Citoplasma.- material celular contenido dentro de la membrana citoplasmática, rica en RNA, el área nuclear rica en DNA y el la parte liquida hay sustancias nutritivas. IX. Material nuclear.- las bacterias no contienen el núcleo característico pero contienen cuerpos dentro del citoplasma en donde se encuentra concentrado el ADN. Principales grupos de Bacterias Características Bacterias fototrópicas Contienen clorofila y llevan acabo el proceso fotosintético Bacterias deslizantes Se desplazan mediante movimiento de arrastre o deslizamiento. Bacterias envainadas.- Se caracterizan porque el agrupamiento filamentoso de sus células esta dentro de una vaina, se localizan en aguas dulces. Bacterias germantes o bacterias accesorias Se caracteriza por la formación de un apéndice semirrígido (protesca) Las espiroquetas Son unicelulares, delgados, encorvados y enrollados en espiral, viven en ambientes marinos. Bacterias espirales o curvas Son bastones bastante rígidos, curvados en espiral, generalmente se mueven por medio de flagelos, se encuentran en el suelo o agua, otros son parásitos. Bacilos o cocos aerobios gram negativos En general tienen forma e bastones cortos, medianos, ovales, algunas producen pigmentos y otrs son patógenos de las plantas, otras fijan el nitrógeno o usar el metano. Bacilos anaerobios facultativos gramnegativos Son pequeños, móviles, sin capsula, no forman esporas, fermentan carbohidratos y alcoholes Bacterias anaerobias gramnegativos Son esporas son inmóviles o móviles con flagelo, no producen esporas, son más abundantes en el intestino de muchos mamíferos. Cocos y cocos gramnegativos Son cocos que se encuentran solos o en pares, pueden tener formas de bastones cortos y gruesos. Cocos y anaerobios gramnegativos Se caracterizan por presentarse en pares, también se localizan aislados, aglomerados y en cadenas, son inmóviles, no forman esporas. Bacterias quimiolitotróficas Esta constituida por tres tipos de metabolismo: oxidación de amonio, metabolización del azufre y depositan hierro u óxidos de magnesio. Tienen forma de bacilos o cocos. Bacterias productoras de metano Son sensibles al oxígeno, están en el conducto gastrointestinal de animales, en el drenaje, suelo y agua. Cocos gran positivos Formados por cocos aerobios y anaerobios, se presentan aislados, en pares en cadenas o paquetes, se pueden localizar en las vías respiratorias, del conducto intestinal y de la piel de los animales de sangre caliente. Bacilos y cocos formadores de endosporas Presentan células redondas, agrupadas en tétradas o paquetes, se localizan en el agua, suelo y en el conducto intestinal de los animales. Bacterias en forma de bastón grampositivas Son de aspecto bacilar, se presentan solas o en cadena son anaerobias , necesitan muchos componentes para su desarrollo( aminoácidos, purinas, pirimidinas y vitaminas) se localizan en productos animales o vegetales que contienen carbohidratos, boca, vagina, conducto intestinal de varios animales de sangre caliente y en el hombre. Actinomicetos Pueden ser parásitos patógenos de los humanos, de plantas o no ser patógenos; pueden tener forma en “V” o “Y” pueden tener forma de bacilos. Rickettsias Son procariontes, gramnegativos, aspecto bacilar, se multiplican solamente dentro de la célula huésped. Micoplasmas Son procariontes muy pequeños, rodeados de una membrana de tres capas, no tienen pared celular son primitivas. 6.3 Parásitos El parásito es un organismo que vive a expensas de otro organismo, el parasitismo involucra una asociación entre dos organismos en que uno el parásito se beneficia a expensas de otro denominado huésped, la tolerancia del huésped varia, en un extremo casi no se ve afectado y en otro sufre una enfermedad grave y a menudo la muerte. Las enfermedades infecciosas y parasitarias ocasionan un gran número de muertes, además de desnutrición, a demás de desnutrición, anemia, diversas lesiones y diarreas, entre otras manifestaciones. Estas enfermedades son producidas por diversas especies de virus, bacterias, protozoarios, platelmintos, nematodos, hongos y artrópodos. Las enfermedades infecciosas y parasitarias se transmiten en forma directa o indirecta. La transmisión directa se realiza por contacto físico y la indirecta a través del aire, el agua, los alimentos, el suelo o los insectos. La causa principal de estas enfermedades tan comunes es la falta de higiene, aunque también intervienen factores como la condición económica, el clima y la carencia de servicios médicos. 6.4 Hongos Son heterótrofos pues como saprófitos obtienen su alimento de la materia orgánica muerta o como parásitos se alimentan de huéspedes vivos. Como saprófitos destruyen platas y restos de animales degradándolos a formas químicas simples. El crecimiento desmedido puede ser dañino para la madera, los alimentos y otros artículos comerciales e industriales. Los hongos no solo descomponen los cereales, sino que también producen venenos tóxicos y en algunos casos carcinógenos. También son importantes en las fermentaciones industriales de cervecerías, vinaterías, en la producción de antibióticos vitaminas y ácidos orgánicos. Como parásitos, los hongos enferman a plantas, hombres y animales. La ciencia que los estudia se denomina Micología. Características Son eucarióticos se producen por esporas, aunque hay excepciones, no tienen clorofila, sus cuerpos son alargados o filamentos, los filamentos poseen pared celular que contiene quitina o celulosa, son inmóviles, aunque pueden tener células reproductoras móviles. Las esporas pueden ser sexuales (son el resultado de la reproducción sexual que se efectúan en 3 pasos: plasmogamia.- se juntan dos núcleos compatibles y forman un Protoplasto; cariogamia.- fusión de los dos núcleos y formación del zigoto; meiosis) o asexuales (las esporas se producen dentro del esporangioestructura productora de esporas-, cuando el esporangio hace erupción las las esporas son libres). El talo de los hongos se compone de filamentos tubulares microscópicos llamados hifas (el conjunto de hifas se denomina micelo), los mohos al igual que los hongos pueden tener uno de los tres tipos de hifas: Cenocíticas no presentan tabiques transversales. Septados con células mononúcleadas. los tabiques se encuentran a todo lo largo de las hifas, las hifas forman un anillo periférico en la hifa dejando un poro central a través del cual pasa el citoplasma. Septados con células multinucleadas. Se localiza más de un núcleo en cada compartimiento. Fisiológicamente los Mohos se adaptan a condiciones diferentes como en sustratos con concentraciones de azúcares que las bacterias no toleran., también soportan acidez elevada necesitan humedad, son aerobios. Las levaduras son más grandes que las bacterias entre 1-5 micrómetros de ancho y 5 a 30 micrómetros de largo, son ovoides, esféricas u alargadas, son eucarióticos, contienen una capsula, pared celular, membrana citoplasmática, citoplasma, núcleo, mitocondrias y vacuolas. Las levaduras se reproducen por esporulación, gemación o fisión. Bibiliografia: Pelczar M., Reid R., Chan E. Microbiología. México. Editorial McGraw-Hill.