Un mundo oculto: los microorganismos

Fuera del alcance de nuestros ojos existe un fantástico mundo compuesto por organismos que, por su escaso tamaño, precisan el uso de un microscopio para su observación y estudio. A estos seres, que no se pueden distinguir a simple vista, se les denomina microorganismos . De su estudio se encarga la Microbiología .

A continuación vas a leer un texto relacionado con el vídeo que acabas de ver. ¿Estás de acuerdo con lo que se dice? Van Leeeuwenhoek fue el inventor del microscopio y, por tanto, la primera persona que pudo observar organismos que por su pequeño tamaño no son visibles por el ojo humano: descubrió seres vivos en el agua de lluvia, células en sangre, espermatozoides en el semen... Sus descubrimientos le llevaron a ser admitido como miembro de la Real Sociedad de Londres. Verdadero

Falso

Los microorganismos constituyen un grupo heterogéneo y complejo que sólo tienen en común su exiguo tamaño. Su éxito evolutivo ha sido extraordinario y han conseguido adaptarse a todas las formas de metabolismo que hoy conocemos. Los hábitats que han colonizado son tan diversos que su capacidad para prosperar en ellos nos asombra: son capaces de sobrevivir en condiciones extremas, como en aguas termales, salinas, desiertos, zonas polares... donde otros seres vivos fracasarían. El hecho de tener un metabolismo muy alto y de reproducirse con una velocidad extraordinaria ha sido aprovechado por el hombre que los emplea como productores muy eficientes y económicos en la elaboración de alimentos, fármacos y una gran cantidad de productos de interés industrial. Tampoco debemos olvidar su protagonismo como agentes causantes de enfermedades infecciosas, que se pueden transmitir de un individuo a otro. Todo ello lo veremos a lo largo de esta Unidad. Te sorprenderás.

Spike Walker. Creative Commons

¿Has pensado quién está detrás de muchos de los alimentos que ingerimos diariamente, como el queso, el yogur, el pan, la cerveza, el vino...? Estos productos, y muchos más, como por ejemplo la insulina humana que se suministra a personas diabéticas, son producidos por microorganismos, hongos y bacterias fundamentalmente.

PDPhoto. Creative Commons Mbbradford. Creative Commons

Pregunta de Elección Múltiple

Los microorganismos son un grupo muy heterogéneo que comparten muy pocas características. A continuación te relacionamos alguna de ellas; indica cuál es común a todos ellos. Su metabolismo

Su pequeño tamaño

Su organización celular

Su forma de vida

1. Grupos principales

Dentro de este complejo grupo de los microorganismos podemos encontrar formas celulares , aisladas, libres e independientes, capaces de llevar a cabo todos los procesos que caracterizan a los seres vivos (metabolismo propio, reproducción y relación) y también algunas formas pluricelulares. Además, existen formas acelulares , como los virus. Así, dentro de los microorganismos distinguimos cinco grupos: 1. Bacterias, 2. Algas 3. Hongos 4. Protozoos 5. Virus. Antonio Guillén. Proyecto Agua. Creative Commons

Importante

La siguiente tabla nos ayudará a comprender mejor cómo se organizan estos cinco grupos:

Microorganismos Formas celulares Organización procariota Bacterias

Organización eucariota Hongos Protozoos Formas acelulares

Virus

Como puedes comprobar en la tabla, dentro de las formas celulares existen dos tipos de organización celular, la procariota , que incluye exclusivamente bacterias y la eucariota, que engloba algas, hongos y protozoos. En este tema abordaremos el estudio de las formas celulares. A los virus les dedicaremos el tema siguiente.

AV - Pregunta de Selección Múltiple

Whittaker estableció una clasificación de los seres vivos en cinco reinos, ¿cuáles está formados exclusivamente por microorganismos? Si no recuerdas la clasificación, en esta página puedes repasar los conceptos. Monera

Protoctista

Fungi

Vegetales

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1.1. Bacterias

Las bacterias son microorganismos que, a pesar de su pequeño tamaño, han tenido un éxito evolutivo extraordinario. Su presencia en nuestra vida es constante: las tenemos en nuestro propio cuerpo, ¡por millones!, en los alimentos que tomamos (queso, yogur, vinagre...) y son la causa de muchas de las enfermedades que padecemos. Son unicelulares, de organización procariota y pertenecen al reino Monera. Son capaces de vivir en cualquier ambiente, terrestre o acuático, y prosperan y se desarrollan en las condiciones más extremas, tanto en presencia como en ausencia de oxígeno; así podemos encontrar bacterias en el mar, a miles de metros de profundidad, en la atmósfera, en aguas termales, sulfurosas, de pH extremos, en los polos,... en condiciones imposibles para otros seres vivos. Repasa el tema 2 de la unidad 1, donde vimos la estructura de la célula procariota. También puedes visitar esta página , te ayudará. Streptococcus pneumoniae. Dewbbie Marshall. Creative Commons

AV - Pregunta de Elección Múltiple

Son procariotas

Son unicelulares

Pertenecen al reino Monera.

Todas las respuestas anteriores son ciertas

AV - Pregunta Verdadero-Falso

A continuación te vamos a mostrar un texto. ¿Estás de acuerdo con lo que en él se dice?

En nuestra boca viven una gran cantidad de bacterias, algunas de las cuales son responsables de la aparición de la caries dental. Para evitarla es necesario un buen cepillado y aclarado después de cada comida, ya que con ello logramos eliminar todas las bacterias de la cavidad bucal. Verdadero

Falso

Presentan todos los tipos de nutrición conocidos; las hay autótrofas , tanto fotosintéticas como quimiosintéticas , y heterótrofas : saprófitas , simbiontes y parásitas. Algunas de las infecciones más comunes en la especie humana están producidas por bacterias; la lista sería interminable, pero entre las más conocidas nos encontramos: tétanos, tifus, difteria, neumonía, leginelosis, samonelosis... Esta diversidad de funciones convierte a las bacterias en organismos indispensables en los ecosistemas del Planeta ya que participan de forma muy activa en los ciclos biogeoquímicos , permitiendo así el reciclaje de la materia en la biosfera. Se reproducen asexualmente por bipartición. ¿Te resulta extraño? En la unidad anterior estudiamos que la reproducción asexual no genera variabilidad genética. Entonces, ¿cómo han sido capaces de colonizar tantos ambientes?, ¿cómo presentan tantas formas de vida? ¿Te lo has preguntado?

Más adelante trataremos de dar una explicación a estas cuestiones.

Veamos en una tabla las características más importantes de bacterias:

Bacterias Reino Unicelulares

Monera X

Pluricelulares Autótrofas

X

Fotosintéticas

X

Quimiosintéticas

X

Heterótrofos

X

Vida libre

X

Parásitas

X

Actividad de Lectura

Algas

Hongos Protozoos

Las bacterias trafican con genes aún más frenéticamente que los tratantes de una lonja de Chicago... Imaginemos que en un bar lleno de gente uno de los presentes se roza con un tipo de pelo verde: al hacerlo así adquiere esa parte de su código genético. Ahora no sólo puede transmitir el gen del pelo verde a sus hijos, sino que él mismo saldrá a la calle con el pelo verde. Las bacterias se entregan continuamente a esta suerte de adquisición genética rápida y casual. Imaginemos una mujer de ojos azules (quizá con un flamante pelo verde que, en una piscina se traga el gen de los ojos castaños. Al secarse con la toalla absorbe por la piel los genes de girasoles y palomas. Pronto no sólo tendrá los ojos castaños, sino que le saldrán pétalos y saldrá volando -y acabará teniendo quintillizos voladores, de ojos castaños y pelo verde-. En el mundo de las bacterias esta fantasía forma parte de la realidad mundana, sólo que los rasgos transferidos son metabólicos... Lynn Margulis y Dorion Sagan ¿Qué es la vida? Janice Haney Carr. Creative Commons

El texto que has leído es una recreación de algunos de los mecanismos que poseen las bacterias para intercambiar material genético y así vencer las barreras que supone la reproducción asexual para su evolución. Estos mecanismos de intercambio de material genético, llamados parasexuales son tres: Transformación Conjugación Transducción Vamos a tratar cada uno ellos. Las animaciones que verás a continuación, aunque estén en inglés son muy gráficas y te ayudarán a comprender cómo se produce el intercambio de información genética.

Transformación

Las bacterias crecen en colonias. Cuando una muere, su material genético queda esparcido en el medio. Pues bien, otra bacteria puede tomar fragmentos de ADN del medio e incorporarlo a su genoma, ¡así de fácil! Habrá adquirido caracteres que poseía la bacteria muerta.

Animación de Lourdes Luengo

Conjugación

A través de un pelo hueco se establece una comunicación entre dos bacterias. Pasa ADN de una a la otra, que por tanto adquiere los caracteres que porta ese fragmento de ADN que se ha traspasado. Si quieres ver más animaciones de conjugaciones, pincha aquí , o en ésta otra, que está en inglés.

Animación de Lourdes Luengo

Transducción En la transducción, un bacteriófago (virus que parasita a bacterias) es el encargado de llevar el ADN desde una bacteria hasta otra. Cuando el

ADN del virus se inserta en el de la nueva bacteria huésped, también lo hace el bacteriano. Si pinchas en esta página , en Virus/Transducción, podrás ver una animación flash en la que se explica este fenómeno. Es muy didáctica e ilustrativa.

AV - Pregunta de Elección Múltiple

Dos bacterias se aproximan, se establece una comunicación entre sus respectivos citoplasmas a través de un pelo hueco, por cuyo interior un pequeño fragmento de ADN pasa desde una hasta la otra. ¿De qué mecanismo estamos hablando?

Conjugación

Transducción

Una bacteria en el Paseo de la Fama Escherichia coli , conocida por la abreviación E. coli , es, sin duda la bacteria más importante y famosa en los laboratorios de genética molecular. Vive como comensal en el intestino humano, formando parte de la flora intestinal. Es muy fácil cultivarla y su crecimiento es rápido. Sobre ella se han realizado descubrimientos trascendentales en el campo de la genética molecular, el metabolismo, la reproducción celular... E. coli Eric Erbe. Dominio Púlico

AV - Pregunta Verdadero-Falso

A continuación te vamos a mostrar un texto. ¿Estás conforme con lo que en él se dice? Las bacterias son organismos que tienen muy complicada su adaptación a nuevos medios, ya que al reproducirse asexualmente los descendientes son genéticamente iguales a los progenitores. Verdadero

Falso

1.2. Algas

Las algas microscópicas están incluidas en el reino Protoctista . Son organismos de organización eucariota , autótrofos y fotosintéticos , ya que presentan cloroplastos que contienen clorofila como pigmento fundamental. Presentan pared celular, formada por celulosa. Son acuáticas, tanto marinas como dulceacuícolas, y componentes fundamentales del fitoplancton, aunque también en posible encontrarlas en ambientes terrestres húmedos, sobre rocas, corteza de árboles... Muchas son móviles, presentan flagelos, pero también las hay inmóviles. Presentan tanto reproducción asexual como sexual. Las microalgas se han incorporado recientemente a la Microbiología industrial . En la actualidad se está aprovechando las ventajas que supone su facilidad de cultivo y su intensa actividad metabólica para la obtención de alimento para acuicultura, vitaminas, bioaceites, biocombustibles... Diatomeas.

Damián H. Zanette. Creative Commons

Veamos en una tabla las características más importantes de algas:

Bacterias Reino Unicelulares

Algas

Hongos Protozoos

Monera Protoctista X

X

Autótrofas

X

X

Fotosintéticas

X

X

Quimiosintéticas

X

Heterótrofos

X

Vida libre

X

Parásitas

X

Pluricelulares

X

La mayor parte del oxígeno que es expulsado diariamente a la atmósfera procede del proceso fotosintético que lleva a cabo el fitoplancton en los mares del Planeta. Su actividad, por tanto, es de vital importancia para los distintos ecosistemas de la Tierra.

Pregunta de Elección Múltiple

La importancia para el conjunto de la Tierra de los organismos microscópicos fotosintéticos radica en: Las enfermedades que producen en el hombre y en animales de interés ganadero

Las aplicaciones que tienen en la fabricación de alimentos

Productores de oxígeno y materia orgánica

1.3. Hongos

¡Estamos rodeados de hongos! Como sucede con las bacterias, los hongos microscópicos son organismos muy presentes en la sociedad actual. ¿Has oído hablar de las levaduras? Seguro que sí, pues son hongos formados por una única célula. Muchos de ellos tienen un interés económico extraordinario, ¿sabías que les debemos la fabricación de la cerveza?; otros causan enfermedades que afectan tanto al hombre, como a animales, cultivos.... Pueden ser unicelulares (levaduras) o pluricelulares (mohos). Pertenecen al reino Fungi. Son de organización eucariota y en su pared celular contienen quitina, nunca celulosa. Spike Wlaker. Creative Commons

Fundamentalmente son terrestres y capaces de prosperar en ambientes extremos. Presentan nutrición heterótrofa . La mayoría son saprofitos ; descomponen la materia orgánica, por lo que son muy importantes en el ecosistema (transforman materia orgánica en inorgánica, poniéndola de nuevo a disposición de los

vegetales). Algunos son simbiontes , como los que forman los líquenes. También los hay parásitos del hombre, animales y plantas. Presentan reproducción sexual y asexual. Las enfermedades producidas por hongos se conocen con el nombre de micosis. En el hombre estas infecciones afectan fundamentalmente a la piel, como la tiña o el pie de atleta, aunque también pueden verse afectados órganos internos, como en la candidiasis.

Bacterias Reino Unicelulares

Algas

Hongos Protozoos

Monera Protoctista Fungi X

X

Pluricelulares

X X

Autótrofas

X

X

Fotosintéticas

X

X

Quimiosintéticas

X

Heterótrofos

X

Vida libre

X

Parásitas

X

X X

X X

El hombre viene utilizando los hongos desde hace miles de años en la fabricación de alimentos como el pan , el queso, el vino, la cerveza... Actualmente la Biotecnología emplea múltiples especies de hongos para fabricar una gran cantidad de productos de enorme utilidad, como antibióticos, productos químicos... AJC1. Creative Commons

AV - Pregunta de Elección Múltiple

Eucariotas

Fotosíntéticos

Presentan pared celular con quitina

Actúan como descomponedores

1.4. Protozoos

Los protozoos son organismos eucariotas unicelulares que pertenecen al reino Protoctista. Carecen de pared celular y normalmente son móviles, bien por la presencia de cilios o flagelos, bien por la emisión de pseudópodos, aunque también existen especies inmóviles. La mayoría son de vida libre y acuáticos, pero también los hay parásitos: la malaria (también se conoce como paludismo), la enfermedad del sueño, la disentería amebiana, son enfermedades producidas por protozoos). Son heterótrofos, se alimentan de otros microorganismos o de grandes moléculas orgánicas que encuentran en disolución. Algunos contienen cloroplastos durante alguna fase de su vida, por lo que son fotosintéticos. Presenta reproducción asexual y también sexual.

Veamos en una tabla las características más importantes de Protozoos:

Bacterias Reino Unicelulares

Algas

Hongos Protozoos

Monera Protoctista Fungi X

X

Pluricelulares

X

Protoctista X

X

Autótrofas

X

X

X*

Fotosintéticas

X

X

X*

Quimiosintéticas

X

Heterótrofos

X

Vida libre

X

Parásitas

X

X

X

X

X

X

X

X

X* Aunque la mayoría de los protozoos son heterótrofos, algunos durante parte de su ciclo vital poseen cloroplastos, por lo que serían autótrofos y fotosintéticos.

La malaria, también conocida en España como paludismo, es una enfermedad producida por un protozoo del género Plasmodium , que afecta cada año a más de 210 millones de personas en todo el planeta de las cuales unos dos millones fallecen. La enfermedad es transmitida por las hembras de diversas especies de mosquitos del género Anopheles. Actualmente no existe un remedio eficaz para combatir esta enfermedad. Plasm odium . Dmcdevit. Creative Commons

AV - Pregunta de Selección Múltiple

En un lago de Sierra Nevada, unos científicos han tomado una muestra del agua para estudiarla en el laboratorio. Se han encontrado un organismo unicelular con núcleo, no posee pared celular y sí cloroplastos. ¿De qué tipo de microorganismo se trata? Ten en cuenta que puede haber más de una respuesta válida. Virus

Hongo

Bacteria

Protozoo

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