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TEMA 16: MICROBIOLOGÍA. PAU BIOLOGÍA. CEA “GARCÍA ALIX”
BLOQUE 4: EL MUNDO DE LOS MICROORGANISMOS Y SUS APLICACIONES
TEMA 16: MICROORGANISMOS Y FORMAS ACELULARES
1.
2.
3.
4.
Concepto de microorganismo. Características de los 3 Reinos.
Bacterias, virus y priones.
Características generales de los virus. Diferencias y similitudes entre virus y organismos celulares.
Composición y estructura de los virus. Criterios de clasificación de los virus en base a su forma, tipo de A. nucleico que poseen, posesión de
cubierta/ envoltura y, células que parasitan (describir un virus de cada tipo).
5. El ciclo vírico y sus fases (adsorción, penetración, eclipse/ replicación, ensamblaje y liberación). Descripción del ciclo lítico y lisogénico de
un bacteriófago y de un retrovirus (VIH).
6. Concepto de viroides y priones. Modo de acción de los priones.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
INDICE
CONCEPTO DE MICROORGANISMO. CARACTERÍSTICAS DE LOS 3 REINOS.
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS MICROORGANISMOS CELULARES
CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL REINO MONERAS (BACTERIAS)
(1º Bach.)
BACTERIAS (II)
BACTERIAS: FENÓMENOS PARASEXUALES. CONJUGACIÓN BACTERIANA (TRANSFERENCIA DE ADN) (2º BACH)
TIPOS DE BACTERIAS SEGÚN SU FILOGENIA U ORIGEN EVOLUTIVO (ESTUDIO DE LOS ARN RIBOSÓMICOS)
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE EUBACTERIAS
TIPOS DE BACTERIAS SEGÚN EL MANUAL DE BACTERIOLOGÍA SISTEMÁTICA DE BERGEY (NO, nivel alto)
TIPOS DE EUBACTERIAS SEGÚN EL MANUAL DE BERGEY (Importante)
CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL DOMINIO EUKARYA: LOS REINOS PROTOCTISTAS Y HONGOS. (1º Bach.)
IMPORTANCIA DE LOS MICROORGANISMOS EUCARIOTAS (sin terminar)
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS MICROORGANISMOS EUCARIOTAS: PROTOCTISTAS Y TIPOS DE HONGOS
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE MICROORGANISMOS EUCARIOTAS HETERÓTROFOS SIN CLOROFILA(I)(hongos mucosos NO, nivel alto)
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE MICROORGANISMOS EUCARIOTAS HETERÓTROFOS SIN CLOROFILA (II)
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS MICROORGANISMOS EUCARIOTAS: HONGOS (TIPOS DE HONGOS) (I)
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS MICROORGANISMOS EUCARIOTAS: HONGOS (TIPOS DE HONGOS) (II)
EJEMPLOS REPRESENTATIVOS DE LOS MICROORGANISMOS (IMPORTANTE)
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS VIRUS Y OTRAS PARTÍCULAS INFECCIOSAS ACELULARES (I):
PARTÍCULAS INFECCIOSAS ACELULARES (II)
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS VIRUS. CLASIFICACIÓN DE LOS VIRUS (I)
COMPOSICIÓN Y ESTRUCTURA DE LOS VIRUS. CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN (II):
CLASIFICACIÓN DE LOS VIRUS (III)
EL CICLO VÍRICO Y SUS FASES (ADSORCIÓN, PENETRACIÓN, ECLIPSE/ REPLICACIÓN, ENSAMBLAJE Y LIBERACIÓN)
DESCRIPCIÓN DEL CICLO LÍTICO Y LISOGÉNICO DEL FAGO LAMBDA (λ). RETROVIRUS
Eva Palacios Muñoz
1
TEMA 16: MICROBIOLOGÍA. PAU BIOLOGÍA. CEA “GARCÍA ALIX”
1. CONCEPTO DE MICROORGANISMO. CARACTERÍSTICAS DE LOS 3 REINOS.
Los microorganismos son un extenso grupo de seres vivos que sólo pueden ser vistos mediante microscopio óptico y electrónico.
Pueden existir como formas acelulares y celulares aisladas, libres e independientes. La disminución del tamaño celular, aumenta la relación superficie/ volumen.
Las pequeñas dimensiones permiten que las reacciones metabólicas sucedan a gran velocidad, por lo que alteran en muy poco tiempo el medio y se multiplican rápidamente.
1. CLASIFICACIÓN Y CARACTERISTICAS DE LOS 5 REINOS DE SERES VIVOS (nivel básico, de 1º ESO)
DOMINIO
TIPO DE CÉLULA
REINO
NÚMERO DE CÉLULAS
PROCARIOTA Procariótica
1. MONERA
Unicelulares
(sin núcleo definido)
EUCARIOTA Eucariótica
2. PROTOCTISTAS
Unicelulares o pluricelulares
(con núcleo definido)
3. HONGOS O FUNGI
4. METAFITAS O PLANTAS
5. METAZOOS O ANIMALES
Pluricelulares
TIPO DE NUTRICIÓN
Autótrofa o heterótrofa
TEJIDOS
No
Autótrofa o heterótrofa
Heterótrofa
Autótrofa (fotosíntesis)
Heterótrofa
Sí
CARACTERES DE LOS 3 REINOS DE MICROORGANISMOS: (2º Bach.)
Existen 5 grupos de microbios o microorganismos, que sólo se relacionan entre sí por el tamaño: bacterias, algas, hongos, protozoos y virus.
El árbol filogenético universal de la vida surge de un antepasado procariota más sencillo (LUCA) y se divide en 3 ramas evolutivas: Bacteria, Eukarya y Archaea
ORGANIZACIÓN
DOMINIO
REINO
GRUPOS
CARACTERES
Celular
Procariota
Bacteria
Monera (taxonomía antigua) Eubacterias o
Incluye un conjunto extraordinariamente variado de microorganismos
bacterias verdaderas
unicelulares procariotas.
Son procariotas, unicelulares o formando parejas, tétradas, filamentos o
agrupaciones regulares o irregulares
Archaea
Arqueobacterias
Son microorganismos procariotas primitivos adaptados a las condiciones
extremas.
Eucariota
Eukarya
Protoctista
Protozoos
Son microorganismos eucariotas Eucariotas acuáticos unicelulares no
(acuáticos y unicelulares)
que evolucionaron hace unos
fotosintéticos (heterótrofos). Carecen de
2.500 millones de años.
pared celular y son móviles.
Algas unicelulares
Eucariotas acuáticos unicelulares y
microscópicas
fotosintéticos (con clorofila)
Fungi (hongos)
Hongos microscópicos
Eucariotas, heterótrofos (carecen de
clorofila) constituidos por individuos
unicelulares (levaduras), filamentosos
(mohos) y con setas.
Acelular
Virus
Son formas acelulares, como viroides y priones, parásitos intracelulares
obligados, formados básicamente por ácidos nucleicos y proteínas.
Partículas subvirales
Viroides
Los viroides están formados por una molécula de ARN y causan
enfermedades en plantas.
Priones
Los priones son partículas proteicas responsables de las encefalopatías
espongiformes (como la enfermedad de las “vacas locas”)
Eva Palacios Muñoz
2
TEMA 16: MICROBIOLOGÍA. PAU BIOLOGÍA. CEA “GARCÍA ALIX”
2. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS MICROORGANISMOS CELULARES (2º Bach.)
ORGANIZACIÓN
Celular
Procariota
DOMINIO
(línea evolutiva que
está formada por
reinos)
Bacteria
Archaea
Eucariota
Acelular
REINO
Bacterias
Lípidos de membrana
Glicerolípidos. fundamentalmente
Lípidos isoprenoides del tipo diéter de
diglicerol
Glicerolípidos, fundamentalmente
Eukarya
-
CARACTERÍSTICAS QUE PRESENTAN
-
ORGANIZACIÓN
Procariotas unicelulares o formando parejas, tétradas,
filamentos o agrupaciones regulares o irregulares
Protoctistas Eucariotas unicelulares, filamentosos o coloniales.
Hongos
Eucariotas, constituidos por un conjunto de hifas
denominado micelio.
Eva Palacios Muñoz
-
Pared celular
ARNr
De peptidoglucano o mureína que contiene
ARNr bacteriano
ácido murámico
De seudopeptidoglucano (sin ácido murámico) ARNr arqueobacteriano
Algunos la presentan; pero no es de
peptidoglucano
-
ARNr eucariótico
-
OBTENCIÓN DE ENERGÍA (METABOLISMO)
Fotosintéticas
Quimiótrofas
Respiración
Heterótrofas
Saprófitas
Respiración o fermentación
Simbióticas
Parásitas
Quimioorganotrofos
Respiración aerobia
o fermentaciones (Algunos organismos, adaptados a ambientes
anaerobios).
Quimioorganotrofos
Respiración y fermentación
descomponedores
Autótrofas
3
TEMA 16: MICROBIOLOGÍA. PAU BIOLOGÍA. CEA “GARCÍA ALIX”
BACTERIAS, VIRUS Y PRIONES.
DIFERENCIAS Y SIMILITUDES ENTRE VIRUS Y ORGANISMOS CELULARES (nivel básico)
ORGANIZACIÓN
FUNCIONES VITALES
¿TIENEN VIDA?
Virus
Acelular (no son células sino
Sólo hacen reproducción si están dentro de No, no son seres vivos y
macromoléculas) y de tamaño
una célula viva. No se nutren, ni se
pueden permanecer latentes
muy inferior al de las bacterias
relacionan independientemente.
(viriones)
Organismos Celular (membrana, citoplasma y
Hacen las 3: nutrición, relación y
Sí, son seres vivos
célulares
material genético)
reproducción
CLASIFICACIÓN
MODO DE VIDA
Parásitos obligados
intracelulares
Forman un
grupo aparte
Todos los tipos: vida
libre, saprófitas,
parásitas, simbiontes
En los 5 reinos
de los seres
vivos
BACTERIAS:CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL REINO MONERAS (BACTERIAS)
(1º Bach.)
CARACTERES
BACTERIAS
Nº de células
Unicelulares
Tipo de célula
Procariota
Sin núcleo definido (ADN desnudo)
Sin orgánulos celulares
Con ultraestructura simple: pared bacteriana, membrana celular, citoplasma, cápsula , fimbrias, pili sexuales y flagelos
Pared celular
Sí, compleja
Pigmentos (Clorofila) No, las fotosintéticas presentan bacterioclorofila
Morfología
Muy variada
Cocos, bacilos, espirilos, vibrios, espiroquetas, con apéndices y filamentosas. Agrupaciones en parejas, tétradas, regulares o
irregulares
Obtención de energía
Muy variada
Autótrofas
Fotosintéticas
(nutrición)
Quimiosintéticas o quimiótrofas
Heterótrofas
Fotosintéticas
Quimiosintéticas: saprófitas, simbióticas y parásitas
Necesidad de O2
Muy variada
Aerobias
Necesitan oxígeno del aire para vivir
Anaerobias
Estrictas
Sólo viven en ausencia de oxígeno
Facultativas
Pueden vivir con o sin oxígeno
Reproducción
Asexual
Bipartición y gemación
Fenómenos
Transformación
Transferencia de fragmentos de ADN libre,
Sin intervención de virus
parasexuales:
con o sin contacto
Transducción
Mediante virus
transferencia de
ADN
Conjugación
Transferencia de plásmidos conjugativos
mediante contacto y pili
Hábitat
Muy variados
Forma de vida
De vida libre, simbióticas o parásitas
Importancia ecológica Son descomponedores y transformadores que cierran los ciclos biogeoquímicos.
y patológica
Algunas producen antibióticos. Algunas causan enfermedades, como la tuberculosis y la lepra.
Son imprescindibles en biotecnología.
Ejemplos
Escherichia coli, bacilo de la tuberculosis, etc.
Eva Palacios Muñoz
4
TEMA 16: MICROBIOLOGÍA. PAU BIOLOGÍA. CEA “GARCÍA ALIX”
BACTERIAS:CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL REINO MONERAS (II) (2º BACH)
Clasificación según
pared celular,
metabolismo y hábitat
Eubacterias
Gram+
Gram-
Archeobacterias
Son intermedias
entre las
bacterias y los
eucariotas
Se diferencian por
la composición y
estructura de la
pared celular
Peptidoglucano < 90% de pared, forma una red que da varias capas
superpuestas. Carecen de membrana externa (son más vulnerables)
Por fuera: proteínas, polisacáridos y derivados de ácidos teicoicos
Peptidoglucano = 10% de pared, forma una red que da una sola capa delgada
comprendida entre 2 membranas: m. interna y m.externa con
Lipopolisacárido LPS (son + resistente). Se une a proteínas del periplasma
Se cree que son descendientes directos de los primeros organismos existentes en la Tierra, pues
viven en condiciones ambientales extremadas parecidas a las que debieron existir entonces. Sus
membranas están formadas por lípidos isoprenoides y sus paredes celulares carecen de mureína.
PARED CELULAR DE LAS EUBACTERIAS
Componentes
Gram +
Gram Capa de mureína
Gruesa
Fina
Ácidos teicoicos
+
Membrana externa
+
Lipopolisacáridos
+
Eva Palacios Muñoz
5
TEMA 16: MICROBIOLOGÍA. PAU BIOLOGÍA. CEA “GARCÍA ALIX”
BACTERIAS: FENÓMENOS PARASEXUALES. CONJUGACIÓN BACTERIANA (TRANSFERENCIA DE ADN)
(2º BACH)
Mecanismo parasexual mediante el que una bacteria (dadora) transmite, a través de unos finos filamentos proteicos llamados pili o fimbrias, una réplica de su cromosoma (o parte
de él) a otra bacteria (aceptora)
PLÁSMIDOS:
DEFINICIÓN
TIPOS
PROPIEDADES
UTILIDAD
Son pequeñas moléculas de ADN circular, bicatenario y extracromosómico que pueden ser transferidos entre células.
Pueden ser plásmidos multicopia (hay unos 40 plásmidos pequeños por célula) o monocopia (sólo 1 copia de los grandes)
Se autorreplican independientemente dentro de las bacterias o integrados en el cromosoma bacteriano (al mismo tiempo en que él).
- Pueden llevar genes que aportan a la bacteria una ventaja selectiva.
- Se utilizan como vectores que permiten la introducción de genes de una especie en el ADN de otra (ADN recombinante usado en
ingeniería genética).
TIPOS DE PLÁSMIDOS: Se clasifican según su forma de existencia y diseminación
TIPOS
DEFINICIÓN
TIPOS
CARACTERES
EPISOMAS
Plásmidos capaces de integrarse
Pequeña molécula circular (unos 100.000
reversiblemente en el cromosoma
nucleótidos ) que se encuentra libre en el
bacteriano y replicarse junto a él.
Factor F o factor
citoplasma o integrada en el cromosoma bacteriano
de fertilidad
Importante en la conjugación de E. coli.
PLÁSMIDOS
Llevan información para la
Su presencia confiere a la bacteria la capacidad de
CONJUGATIVOS formación de los pili sexuales.
ser dadora.
Plásmidos
Son capaces de transferirse entre especies y géneros
promiscuos
muy distintos
Factor R
Da a la bacteria la resistencia a los antibióticos
PLÁSMIDOS NO
CONJUGATIVOS
¿QUÉ GENES CONTIENE?
Genes responsables de la unión celular
(formación de los pili) y de
transferencia de plásmidos en la
conjugación.
Genes que codifican enzimas capaces
de destruir algunos antibióticos
No pueden ser transferidos por
conjugación
TIPOS DE BACTERIAS SEGÚN CONTENGAN O NO EL FACTOR F: En este proceso intervienen dos tipos de bacterias:
TIPOS
TIPOS
CONJUGACIÓN
según contengan o no el Factor F
según localización del Factor F
bacterias
Contienen el factor F o
Bacterias F+
Libre en el citoplasma
Se transfiere (a través de los pili) una réplica del episoma a la bacteria receptora (F-), la cual se
dadoras
episoma
convierte en dadora: F- -> dadora
Bacterias Hfr
Integrado en el
El ADN bacteriano se replica junto con el ADN del episoma que lleva integrado.
cromosoma bacteriano
Suele pasar un fragmento más o menos grande (no suele pasar una copia completa), que se
integra, mediante entrecruzamiento, en el cromosoma de la bacteria receptora, apareciendo en
ella caracteres de la Hfr: F- -> Hfr
Receptoras No contienen el factor F
Bacterias FF- -> dadora
Eva Palacios Muñoz
6
TEMA 16: MICROBIOLOGÍA. PAU BIOLOGÍA. CEA “GARCÍA ALIX”
3. TIPOS DE BACTERIAS SEGÚN SU FILOGENIA U ORIGEN EVOLUTIVO (ESTUDIO DE LOS ARN RIBOSÓMICOS)
DOMINIO BACTERIA
(EUBACTERIAS)
Semejanzas
Diferencias
ARN ribosómico
Pared celular
Lípidos de
membrana
Genoma
Origen
Hábitats
DOMINIO ARCHAEA
(ARQUEOBACTERIAS)
Unicelulares, procariotas, con estructura similar.
Secuencia de nucleótidos distinta.
Peptidoglicano
Excepto el grupo de los
Seudopéptidoglicano
Con otro ácido en lugar del Nmicoplasmas que carecen de
acetilmurámico (NAM).
pared
 Con ácidos grasos
 Sin ácidos grasos
 Ésteres de la glicerina
 Con cadenas hidrofóbicas derivadas del isopreno, que se unen a la
(-CO-O-C).
glicerina por enlace éter (-C- O –C-).
Una molécula de ADN circular
Una molécula de ADN circular más pequeña.
Tienen el mismo origen Pero se separaron pronto Son intermedias entre las
Se cree que son descendientes directos de
que las Arqueobacterias como otra línea evolutiva bacterias y los eucariotas
los primeros organismos existentes en la
distinta
Tierra, pues viven en condiciones
ambientales parecidas a las que debieron
existir entonces.
Muy variados
Extremados:
Halófilas
Medios hipersalinos
Termoacidófilas
Tª extremadas o medios muy ácidos
Metanógenas
Metabolismo
Muy variado
Foto y quimiotrofas,
autótrofas y heterótrofas.
Nº de reinos
12 linajes o grupos
bacterianos:
Cianobacterias, bacterias
purpúreas y verdes,
bacterias Gram +, etc.
Eva Palacios Muñoz
Producen CH4 en anaerobiosis: (estómago
de rumiantes)
Adaptado a las condiciones extremas.
Respiración aerobia o anaerobia.
Muchas especies son autótrofas.
3 reinos.
7
TEMA 16: MICROBIOLOGÍA. PAU BIOLOGÍA. CEA “GARCÍA ALIX”
5. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE EUBACTERIAS
BACTERIAS GRAM + Y GRAM Organización
general
Pared celular
Membrana
Metabolismo
Procariótica
Modo de vida
De peptidoglicano
Sin esteroles
Muy variable Fototrofas y quimiotrofas, autótrofas y
heterótrofas. Muchas son facultativas
De vida libre, simbióticas o parásitas
Colonias
Aisladas o en colonias
Reproducción
Asexual
Fenómenos
parasexuales
Transformación
Transducción
Conjugación
Ejemplo
Escherichia coli
(Micoplasmas NO, nivel alto)
MICOPLASMAS
Células bacterianas pequeñas, redondeadas,
Semejantes a protoplastos eucariotas
desprovistas de pared
Debido a su digestión enzimática
No tienen pared celular
Le dan rigidez y estabilidad
Contiene esteroles
Heterótrofo, generalmente
La mayoría son parásitos obligados de
plantas, ser humano y otros animales,
produciendo enfermedades
Cocos diminutos (0,2 micras de diámetro) o
filamentos parecidos a los hongos.
Neumonía atípica
Colonias con aspecto de “huevo
frito” en agar.
Bipartición y gemación
Se transfieren fragmentos de
ADN libre, con o sin contacto
Idem. pero mediante virus
Se transfieren plásmidos
conjugativos mediante
contacto y pili
Mycoplasma neumoniae (neumonía atípica)
EUBACTERIAS: COMPARACIÓN DE BACTERIAS GRAM - Y GRAM +
COMPARACIÓN
GRAM –
GRAM +
(CIANOBACTERIAS, B. ROJAS Y VERDES,..)
(ACTINOMICETES, ..)
Semejanzas
Modo de vida
De vida libre, simbióticas, parásitas
Pared celular
De mureína o peptidoglicano
Diferencias
Pared celular de mureína
Tipo GRAM Tipo GRAM +
Procesos de diferenciación celular y
Ciclos celulares complejos Formas móviles, sésiles y quistes de
Endosporas y actinomicetos
morfogénesis
resistencia
Morfogénesis y
Yemas, apéndices o cuerpos
diferenciación comunes
fructíferos multicelulares
Metabolismo
Autótrofo y heterótrofo.
Quimioorganotrofo
Foto y quimiotrofo (quimiolitotrofo y quimioorganotrofo)
Eva Palacios Muñoz
8
TEMA 16: MICROBIOLOGÍA. PAU BIOLOGÍA. CEA “GARCÍA ALIX”
6. TIPOS DE BACTERIAS SEGÚN EL MANUAL DE BACTERIOLOGÍA SISTEMÁTICA DE BERGEY (NO, nivel alto)
TIPOS DE BACTERIAS
GRUPOS
CARACTERÍSTICAS/
EJEMPLOS
ENFERMEDAD
Gram +
Cocos
Forúnculus, neumonía, meningitis.
Staphylococcus aureus
de importancia médica y comercial
Bacilos con o sin endosporas
Clostridium tetani
Tétanos (exotoxina)
Micobacterias
Mycobacterium tuberculosis
Tuberculosis
Gram –
Bacilos y cocos aerobios
Legionella
de importancia médica y comercial
Bacilos anaerobios facultativos
Shigella
Gastroenteritis (disentería bacilar)
Espiroquetas
Sífilis
Treponema pallidum
Otras Gram –,
Chromatium
Bacteria del azufre
Cianobacterias y Archaea
Actinomicetes filamentosos y
Streptomyces
Produce
Estreptomicina,
bacterias relacionadas
antibióticos
neomicina,
eritromicina,
cloranfenicol, ..
Eva Palacios Muñoz
9
TEMA 16: MICROBIOLOGÍA. PAU BIOLOGÍA. CEA “GARCÍA ALIX”
5. TIPOS DE EUBACTERIAS SEGÚN EL MANUAL DE BERGEY
METABOLISMO Y EJEMPLOS
Bacterias
purpúreas y
verdes
Cianobacterias
Bacterias
nitrificantes
Bacterias
fijadoras de
nitrógeno
Espiroquetas
Bacterias del
ácido láctico
Micoplasmas
Fotosintéticas con bacterioclorofila y
un sólo fotosistema (PSI) asociado al
sistema membranoso (purpúreas) o en
clorosomas (verdes)
Fotosintéticas con ficocianina y
clorofila a (algunas con
ficoeritrina).Fotosíntesis oxigénica,
como los eucariotas, con PSI y PSII.
Algunas filamentosas fijan N2
atmosférico mediante heterocistos
(células incoloras mayores llenas de
N2)
Quimioautótrofas que oxidan amonio
a nitrito (Nitrosomonas) y nitrito a
nitrato (Nitrobacter)
Azotobacter y Rhizobium
REQUERIMIENTO DE
OXÍGENO
(IMPORTANTE)
ORGANIZACIÓN
ESTRUCTURA
PARED
CELULAR
CITOPLASMA
Anaerobias
Aerobias
Células aisladas o
en colonias
filamentosas (capa
gelatinosa externa)
Aerobias
Como las Gram
– (membrana
externa y una
fina pared de
peptidoglucanos)
Centroplasma
(ADN) y
cromoplasma
(sáculos de
pigmentos,
posibles
precursores de
tilacoides y
carboxisomas)
Gram -
Delgadas, largas y
ligeramente
onduladas
Fermentativas (producen láctico)
Streptococcus y Lactobacillus
Anaerobias
facultativas
OTRAS
CARACTERÍSTICAS
-Sulfurosas (SH2)
-No sulfurosas
(moléculas
orgánicas)
-Movilidad por
“reptación”
-Reproducción
asexual por
bipartición.
ECOLOGÍA
HÁBITAT
Hábitats muy
variados
(acuáticos)
Simbióticas con
hongos (líquenes).
Algunas son
tóxicas y otras,
alimentos.
Cerrando el ciclo del
N para favorecer a
plantas
Simbiosis con
leguminosas
Suelo, sedimentos
marinos
Algunas patógenas
en animales y
hombre (Treponema
pallidum)
Acuáticas,...
Gram +
Carecen de pared Con esteroles
celular
en la
membrana
plasmática
Eva Palacios Muñoz
10
TEMA 16: MICROBIOLOGÍA. PAU BIOLOGÍA. CEA “GARCÍA ALIX”
1. CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL DOMINIO EUKARYA: LOS REINOS PROTOCTISTAS Y HONGOS. (1º Bach.)
REINO
PROTOCTISTAS
HONGOS
PROTOZOOS
ALGAS
Tipo de célula
Eucariótica animal
Eucariótica vegetal
Eucariota “vegetal”
Pared celular
No
Sí, de celulosa
Sí, de quitina
Pigmentos
No
Clorofila a
Clorofila b y c
No
(Clorofila)
(todas)
carotenoides, ficobilinas
Nº de células
Unicelulares
Unicelulares, pluricelulares
Unicelulares o filamentosos
filamentosos o coloniales
¿Tienen
No
No, talo
Sí, talo fúngico
Micelio vegetativo (formado por hifas o filamentos)
Micelio?
constituido por:
Micelio reproductor (produce esporas)
Obtención de
Heterótrofos con
Pinocitosis y
Fotoautótrofas y quimioheterótrofas
Heterótrofos con
Absorción de nutrientes disueltos en el medio
energía
digestión interna
fagocitosis
digestión externa
(nutrición)
Reproducción
Asexual
Sexual
Escisión binaria
(división múltiple)
Conjugación en
condiciones
adversas (quistes)
Asexual
Alternante
Sexual
Asexual
Gemación, esporas
Sexual
Fusión de gametos o de gametangios
Esporas sexuales
Ascosporas, basidiosporas,
zigospora, oospora
Suelo o materia en descomposición
Todos, sobre todo
terrestres

Saprófitos (viven en materia orgánica en descomposición).

Algunos son parásitos de plantas o animales.

Otros viven en simbiosis con algas o cianobacterias (líquenes) o con
plantas (micorrizas)
Saprófitos (descomposición de la materia orgánica muerta).
Contaminan habitualmente los laboratorios y hospitales (Aspergillus, etc.)
produciendo infecciones (micosis) hospitalarias y muertes.
Producción de antibióticos (penicilina, etc.) causante de la muerte de bacterias.
Penicillium, moho que segrega el antibiótico penicilina
- Mohos (filamentosos, con micelio formados por hifas)
- Levaduras (unicelulares, cilíndricas u ovales, que se reproducen por
gemación)
- Setas (forman cuerpos fructíferos)
Hábitat
Acuáticos
Agua dulce o salada
Forma de vida
De vida libre,
parásitos y
simbióticos
De vida libre (Fitoplancton)
Simbióticas con hongos (líquenes)
Importancia
ecológica y
patológica
Consumidores primarios y secundarios.
Parásitos productores de enfermedades
(Trypanosoma: enfermedad del sueño ,
Plasmodium: malaria)
Paramecium
Según mecanismos de locomoción
-Ciliados (cilios)
-Flagelados (flagelos)
-Sarcodinos (pseudópodos)
-Esporozoos (deslizamiento o flexión),
parásitos de animales e inmóviles.
Productores principales de materia
orgánica y O2, debido a la fotosíntesis
oxigénica
Ejemplos
Clasificación
Gelidium
Según morfología, etc.
-Dinoflagelados
-Diatomeas
-Euglenoides
Eva Palacios Muñoz
Con 2 flagelos,
membrana o pared de
celulosa.
Biolumniscentes.
“Mareas rojas”
Neurotoxinas
Pared de sílice con 2
valvas. Tierra de
diatomeas o trípoli
Sin cubierta rígida. 2
flagelos. Quistes
de resistencia sequía
Según las esporas y las hifas:

Zigomicetos (zigosporas), hifas no tabicadas. Ej. mohos

Ascomicetos (ascosporas), hifas tabicadas. Ej. levaduras

Basidiomicetos (basidiosporas), hifas tabicadas. Ej. setas

Deuteromicetos (sin esporas), hifas tabicadas. Ej. Penicillium
11
TEMA 16: MICROBIOLOGÍA. PAU BIOLOGÍA. CEA “GARCÍA ALIX”
2. IMPORTANCIA DE LOS MICROORGANISMOS EUCARIOTAS (sin terminar)
Importancia
ecológica
Importancia
patológica
- causantes de
enfermedades
- productores de
medicamentos
Importancia
económica
Ejemplo
REINO PROTOCTISTAS
REINO HONGOS
PROTOZOOS
ALGAS
MOHOS
LEVADURAS
Consumidores
Productores de materia Saprófitos (descomposición de la
primarios y
orgánica y O2, debido a materia orgánica muerta).
secundarios.
la fotosíntesis oxigénica. Producción de antibióticos
(penicilina, etc.) causante de la
muerte de bacterias.
- Contaminan habitualmente los
laboratorios y hospitales
(Aspergillus, etc.) produciendo
infecciones hospitalarias y
muertes.
- Producción de antibióticos
(Penicillium segrega penicilina)
Trypanosoma
gambiensis
(enfermedad del sueño)
Eva Palacios Muñoz
12
TEMA 16: MICROBIOLOGÍA. PAU BIOLOGÍA. CEA “GARCÍA ALIX”
1. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS MICROORGANISMOS EUCARIOTAS: PROTOCTISTAS (unicelulares y acuáticos) Y TIPOS DE HONGOS
REINO
Tipo de célula
Pared celular
Pigmentos
(Clorofila)
Nº de células
Micelio
Obtención de
energía
(nutrición)
Reproducción
Hábitat
PROTOCTISTAS
PROTOZOOS
ALGAS
Eucariótica animal
Eucariótica vegetal
No
Sí, de Celulosa
No
Salvo algunos
Clorofila a
fitoflagelados
Unicelulares
Unicelulares
filamentosos o coloniales
No
No
QuimioRespiración aerobia Fotoautótrofas y
organotrofos
quimioheterótrofas Respiración
Fermentaciones
(algunos, en
anaerobiosis)
Asexual
Escisión binaria
Sexual
En condiciones
adversas
Acuáticos
Forma de vida De vida libre,
parásitos y
simbióticos
Importancia
ecológica y
patológica
Consumidores primarios y
secundarios
Ejemplos
Clasificación
Paramecium
Según mecanismos de locomoción
Eva Palacios Muñoz
Asexual
Alternante
Sexual
HONGOS
MOHOS
Eucariótica
Sí, de Quitina
No
** LEVADURAS
Eucariótica
Sí, de Quitina
No
Pluricelulares,
filamentosos con hifas
Sí, con micelio
Heterótrofos
Unicelulares
Asexual
Acuáticos
Agua dulce o mar
De vida libre
Fitoplancton
Conidiosporas
formadas en
conidios
No
Salvo algunas ocasiones
QuimioRespiración
heterótrofos
Fermentación: obtención
del alcohol etílico de
bebidas alcohólicas (vino,
cerveza) o del pan
Asexual
Por gemación
Alternante
(algunas)
Con ascosporas
( n) producidas por meiosis
esporogénica
Simbióticas
Muy abundantes:
sobre pan, queso, frutas.
Saprófitos
Contaminando
laboratorios,
alimentos
Gelidium
Según pigmentos fotosintéticos, etc.
Saprófitos (descomponedores Micosis
de la materia orgánica
muerta).
Producción de antibióticos
(penicilina, etc.) causante de
la muerte de bacterias.
Penicillium
Candida
Tipo de esporas y de hifas
Tipo de esporas y de hifas
Con hongos
(líquenes)
Productores de materia orgánica y
O2, debido a la fotosíntesis
oxigénica
Medios muy azucarados: frutas, flores,
corteza de árboles
En simbiosis
Con animales
Algunas parásitas
Animales y hombre
(micosis)
13
TEMA 16: MICROBIOLOGÍA. PAU BIOLOGÍA. CEA “GARCÍA ALIX”
2. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE MICROORGANISMOS EUCARIOTAS HETERÓTROFOS SIN CLOROFILA (I) (los hongos mucosos NO)
PROTOZOOS
Pared celular
Nº de células
PROTISTA
HONGOS MUCOSOS (NO)
No
Unicelulares
Dos grupos:
Celulares
Con células parecidas
a las amebas
Acelulares o
Plasmodios
Con masa celular
polinucleada
Micelio
No
No
Obtención de
energía
Heterótrofos
Heterótrofos
Reproducción
Hábitat
Forma de vida
Pinocitosis y
fagocitosis de
bacterias, otros
protozoos, etc.
 Asexual (escisión binaria o
esporulación)
 Sexual (condiciones adversas).
Puede haber conjugación .
Medio acuático o medio interno
del animal que parasitan.
 De vida libre o
 Parásitos.
Eva Palacios Muñoz
Fagocitosis de
bacterias y otros
microorganismos
HONGOS
Quitina, (algunos celulosa o ambas)
Unicelulares (levaduras) o filamentosos
Talo fúngico constituido por:
Micelio vegetativo formado por hifas (filamentos
simples o ramificados).
Micelio reproductor: produce esporas
Heterótrofos con digestión externa (absorción de
nutrientes disueltos en el medio).


Material vegetal en descomposición.
Ciclo de vida complejo: alternan células
móviles por pseudópodos y plasmoidales
con fases de esporulación mediante
formación de cuerpos fructíferos.
Asexual (gemación, esporas) o
Sexual (fusión de gametos o de gametangios y
esporas sexuales: ascosporas, basidiosporas,
zigospora, oospora)
Todos: sobre todo terrestres (suelo o materia en
descomposición).
 Saprófitos.
 Algunos son parásitos de plantas o animales.
 Otros viven en simbiosis con algas o cianobacterias
(líquenes) o con plantas (micorrizas)
14
TEMA 16: MICROBIOLOGÍA. PAU BIOLOGÍA. CEA “GARCÍA ALIX”
3. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE MICROORGANISMOS EUCARIOTAS HETERÓTROFOS SIN CLOROFILA (II)
Clasificación



PROTISTA
PROTOZOOS
HONGOS MUCOSOS
Simultáneamente se han incluido en
Según el mecanismo de
protozoos ameboides y hongos.
locomoción:
Sarcomastigóforos: flagelados Filogenéticamente son más antiguos que
los hongos y que algunos protozoos.
y sarcodinos (flagelos y
pseudópodos)
Esporozoos y afines
(deslizamiento o flexión)
Ciliados (cilios)
HONGOS
Según las esporas y las hifas:
 Ascomicetos (ascosporas),
 Basidiomicetos (basidiosporas),
 Zigomicetos (zigosporas),
 Oomicetos (oosporas),
 Deuteromicetos (sin esporas).
Ejemplos
Paramecium
Eva Palacios Muñoz
Dictyostellium
Aspergillus
15
TEMA 16: MICROBIOLOGÍA. PAU BIOLOGÍA. CEA “GARCÍA ALIX”
4. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS MICROORGANISMOS EUCARIOTAS: HONGOS (TIPOS DE HONGOS) (I)
REINO
HONGOS
HONGOS (EN GENERAL)
Tipo de célula
Pared celular
Pigmentos
(Clorofila)
Nº de células
Eucariota
Sí, de quitina
No
Micelio
Talo fúngico
constituido
por:
Obtención de
energía
(nutrición)
Reproducción
Unicelulares o filamentosos
Micelio vegetativo
Micelio
reproductor
Heterótrofos con digestión externa
Formado por hifas
(filamentos simples o
ramificados)
Produce esporas
Absorción de nutrientes
disueltos en el medio
MOHOS
Eucariótica
Sí, de Quitina
No
LEVADURAS
Eucariótica
Sí, de Quitina
No
Pluricelulares,
filamentosos con hifas
Sí, con micelio
Unicelulares
No
Salvo algunas ocasiones
Heterótrofos
Quimioheterótrofos
Respiración
Fermentación: obtención de
bebidas alcohólicas o del pan
Asexual
Gemación, esporas
Fusión de gametos o
de gametangios
Esporas sexuales
Ascosporas,
basidiosporas,
zigospora,
oospora
Hábitat
Todos, sobre todo terrestres
Suelo o materia en
descomposición
Forma de vida  Saprófitos.
 Algunos son parásitos de plantas o animales.
 Otros viven en simbiosis con algas o cianobacterias
(líquenes) o con plantas (micorrizas)
Asexual
Sexual
Eva Palacios Muñoz
Muy
abundantes
Saprófitos
Conidiosporas
formadas en
conidios
Asexual
Por gemación
Alternante
(algunas)
Con ascosporas ( n) producidas
por meiosis esporogénica
Sobre pan, queso,
frutas.
Contaminando
laboratorios,
alimentos
Medios muy azucarados (frutas), flores, corteza
de árboles
En simbiosis Con animales
Algunas
parásitas
Animales y hombre
(micosis)
16
TEMA 16: MICROBIOLOGÍA. PAU BIOLOGÍA. CEA “GARCÍA ALIX”
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS MICROORGANISMOS EUCARIOTAS: HONGOS (TIPOS DE HONGOS) (II)
REINO
Clasificación
HONGOS
HONGOS (EN GENERAL)
Según las esporas y las hifas:
 Ascomicetos (ascosporas),
 Basidiomicetos (basidiosporas),
 Zigomicetos (zigosporas),
 Oomicetos (oosporas),
 Deuteromicetos (sin esporas).
Eva Palacios Muñoz
MOHOS
Tipo de esporas y de hifas
LEVADURAS
Tipo de esporas y de hifas
17
TEMA 16: MICROBIOLOGÍA. PAU BIOLOGÍA. CEA “GARCÍA ALIX”
EJEMPLOS REPRESENTATIVOS DE LOS MICROORGANISMOS (IMPORTANTE)
IMPORTANCIA
MONERA
Ecológica
Productores de
materia orgánica
Fotolitotrofos
(fotosintéticos)
Cianobacterias
Quimiolitotrofos
Thiobacillus y otros
Fijadores de N2
Bacterias: Rhizobium
y Azotobacter
Consumidores primarios y secundarios
Descomponedores Quimiorganotrofos Muchas bacterias
Simbióticos
Escherichia coli
Grupo heterogéneo de
microorganismos
procariotas autótrofos,
fototrofos y oxigénicos.
Oxidadores del azufre
de fuentes termales
submarinas, que
sostienen ecosistemas
independientes de la luz
solar.
REINO
PROTOCTISTA
ALGAS
PROTOZOOS
Algas
--
HONGOS
--
Protozoos
Hongos (mohos)
Líquenes y micorrizas
Líquenes
Bacterias del aparato
digestivo
Rhizobium
Raíces de leguminosas
Patológica
Parásitos causantes de enfermedades
Productores de antibióticos
Económica
Industria
alimenticia
Fermentadores
Medio ambiente
Control
contaminación
Eva Palacios Muñoz
Micobacterias:
Mycobacterium
Bacterias
actinomicetos:
Streptomyces
Bacterias de ácido
láctico:
Lactobacillus
Pseudomonas
Tuberculosis y
Lepra
Estreptomicina,...
Queso, yogur
Plasmodium
(malaria)
Levaduras
(Candida)
Candidiasis
Penicillium
Penicilina
Levaduras
Cerveza, vino
Saccharomyces y pan
Eliminación de
plaguicidas y vertidos
de hidrocarburos
(petróleo)
18
TEMA 16: MICROBIOLOGÍA. PAU BIOLOGÍA. CEA “GARCÍA ALIX”
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS VIRUS Y OTRAS PARTÍCULAS INFECCIOSAS ACELULARES (I):
Agentes infecciosos de estructura muy simple. Parásitos intracelulares obligados: para replicarse dependen de la maquinaria metabólica de la célula hospedadora
VIRUS
VIROIDES
PRIONES
Definición
Partículas microscópicas muy sencillas sin metabolismo, ni relación. Sólo
Partículas de ARN que sólo infectan plantas
Proteínas que sólo infectan animales y
pueden reproducirse dentro de una célula.
hombres
Estructura
Acido nucleico
ADN o
Partículas de
Monocatenario circular, Glucoproteínas
Algunos tienen un
Nucleoproteínas Nucleocápsida
ARN
cerrado covalentemente, semejantes a
tamaño 100 veces
ARNmc
con amplias zonas de
proteínas celulares
menor que los virus
Cápsida proteica Icosaédrica
intraapareamiento con
normales (isoformas). más pequeños.
Helicoidal
forma de varilla.
Compleja
Envoltura
Bicapa lipídica
Del hospedador
No unidos a
No protegidos por
Carecen de ácido
Pero son capaces de
(algunos como
proteínas
cubierta
nucleico
autorreplicarse en las
rabia, hepatitis,
células.
Glucoproteínas
Reconocimiento y
gripe, viruela,
penetración
SIDA)
Modo de acción Ciclo lítico
Mata a la célula
Fijación, Penetración, Eclipse
No pueden actuar
No presentan las señales Posiblemente
Es decir, activan
(virus virulentos)
Ensamblaje y Lisis
como mensajeros, de iniciación y fin, ni
modifican esta
algún gen del ADN
por tanto, no
reconocimiento de los
proteína celular
celular para que
ribosomas
normal o los genes
codifique la proteína
codifican para
Ciclo lisogénico
No mata a la
Provirus o
Célula lisogénica
que la originan
del prión.
proteínas.
(virus atenuados o célula, introduce profagos (forma
Interfieren en
atemperados)
su genoma
integrada)
síntesis hormonas
Origen
Hospedador
Efectos
patógenos
1.Restos evolutivos de
microorganismos parásitos
celulares muy sencillos
2.Genes de las células
hospedadoras
Perdieron su complejidad y
conservaron información para su
replicación
Evolucionaron replicándose
independientemente de ellas
3.Otros virus
Por cambios genéticos de otro virus o
transferencia a otros hospedadores
(SIDA).
Virus bacteriófagos o fagos
Virus vegetales
Virus animales

En fase intracelular (virus)
Bacterias
Vegetales
Animales...

Enfermedades infecciosas
(gripe, sarampión, etc.) y
cáncer

Ninguno ( inertes)
Eva Palacios Muñoz

En fase extracelular
(viriones)
Virus primitivos
derivados de
intrones
Regiones de ARN no
La mayoría son proteínas de membrana de
codificantes
las neuronas
que se liberarían antes de
la traducción del ARNm.
Sólo a las plantas.
Enfermedades
infecciosas
relacionadas con
retrasos o
degeneración en el
desarrollo:
Hombre.
Animales: vacas, ovejas
Exocortis de cítricos.
Atrofiamiento de plantas
de tomate.
Enfermedades (infecciosas y hereditarias)
degenerativas del SN, de desarrollo lento:

Enfermedad de Creutzfeldt- Jacob del
hombre.

E. de vacas locas (encefalopatía bovina
espongiforme o EEB).

Prurito lumbar de ovejas.
Resisten a tratamientos físicos y químicos.
19
TEMA 16: MICROBIOLOGÍA. PAU BIOLOGÍA. CEA “GARCÍA ALIX”
PARTÍCULAS INFECCIOSAS ACELULARES (II): Agentes infecciosos de estructura muy simple.
Parásitos intracelulares obligados: para replicarse dependen de la maquinaria metabólica de la célula hospedadora
VIRUS
VIROIDES
PRIONES
Definición
Partículas microscópicas muy sencillas (nucleoproteínas)
Partículas de ARN que sólo infectan plantas
Proteínas que sólo infectan animales y hombres
sin metabolismo, ni relación. Sólo pueden reproducirse dentro de una célula.
Estructura
Modo de
acción
Nucleoproteínas
Ciclo lítico
Nucleocápsida
Envoltura
(algunos como
rabia, hepatitis,
gripe, viruela,
SIDA)
Mata a la célula
Acido nucleico
ADN o
ARN
Cápsida proteica
Icosaédrica
Helicoidal
Compleja
Bicapa lipídica
Del hospedador
Glucoproteínas
Reconocimiento y
penetración
Fijación, Penetración, Eclipse
Ensamblaje y Lisis
Ciclo lisogénico
Origen
Hospedador
Efectos
patógenos
No mata a la
Virus atenuados Célula lisogénica
célula, introduce
o profagos
su genoma
- Restos de microorganismos parásitos celulares muy sencillos
- Genes de las células hospedadoras
- Otros virus
Bacterias
Virus bacteriófagos o fagos
Vegetales
Virus vegetales
Animales...
Virus animales
Enfermedades infecciosas (gripe,
sarampión, etc.) y cáncer
- En fase intracelular (virus)
Ninguno ( inertes)
- En fase extracelular (viriones)
Eva Palacios Muñoz
Partículas de ARN
Monocatenario circular,
cerrado covalentemente,
con amplias zonas de
intraapareamiento con
forma de varilla.
No protegidos por cubierta de proteínas
Proteínas semejantes Algunos tienen un tamaño
a proteínas celulares 100 veces menor que los virus
normales (isoformas). más pequeños.
Carecen de ácido nucleico;
pero se autorreplican en las células.
No pueden actuar como mensajeros, por tanto, Posiblemente
no codifican para proteínas
modifican esta
proteína celular
normal o los genes
que la originan
Activan algún gen del ADN
celular para que codifique la
proteína del prión.
Virus primitivos derivados de intrones
La mayoría son proteínas de membrana de las
neuronas
Sólo a las plantas.
Hombre.
Animales: vacas, ovejas
Enfermedades
infecciosas
(retrasos o
degeneración en el
desarrollo):
Exocortis de cítricos.
Atrofiamiento de plantas
de tomate.
Enfermedades infecciosas y hereditarias degenerativas
del SN, de desarrollo lento:
- Enfermedad de Creutzfeldt- Jacob del hombre.
- E. de vacas locas
(encefalopatía bovina espongiforme).
- Prurito lumbar de ovejas.
Resisten a tratamientos físicos y químicos.
20
TEMA 16: MICROBIOLOGÍA. PAU BIOLOGÍA. CEA “GARCÍA ALIX”
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS VIRUS. DIFERENCIAS Y SIMILITUDES ENTRE VIRUS Y ORGANISMOS CELULARES.
Virus: Partículas microscópicas muy sencillas sin metabolismo, ni relación. Sólo pueden reproducirse dentro de una célula.
FASE
Intracelular (virus)
Extracelular (viriones)
EFECTOS PATÓGENOS
Enfermedades infecciosas (gripe, sarampión, etc.)
Ninguno
y cáncer ( inertes)
DIFERENCIAS Y SIMILITUDES ENTRE VIRUS Y ORGANISMOS CELULARES (Repetida, nivel básico)
ORGANIZACIÓN
FUNCIONES VITALES
¿TIENEN VIDA?
Virus
Acelular (no son células sino
Sólo hacen reproducción si están dentro de No, no son seres vivos y
macromoléculas) y de tamaño
una célula viva. No se nutren, ni se
pueden permanecer latentes
muy inferior al de las bacterias
relacionan independientemente.
(viriones)
Organismos Celular (membrana, citoplasma y
Hacen las 3: nutrición, relación y
Sí, son seres vivos
célulares
material genético)
reproducción
UTILIDAD DE LOS VIRUS
ESTUDIOS DE BIOLOGÍA
MOLECULAR
Transcripción y traducción de enzimas
Estructura de rutas metabólicas
MEDICINA
Utilización de bacteriófagos
específicos para matar bacterias
patógenas
Fabricación de vacunas
ECOLOGÍA
Como insecticidas
ecológicos, que no
alteren el medio
MODO DE VIDA
Parásitos obligados
intracelulares
Todos los tipos: vida
libre, saprófitas,
parásitas, simbiontes
BIOTECNOLOGÍA
Introducción de genes en virus,
que se usarán como vectores
para transformar bacterias y
prepararlas para que produzcan
la proteína deseada.
Forman un grupo
aparte
En los 5 reinos de
los seres vivos
EVOLUCIÓN
Ciertos virus podrían
desempeñar un papel importante
en la evolución, como vectores
de transmisión de genes a todas
las células del planeta.
COMPOSICIÓN Y ESTRUCTURA DE LOS VIRUS. CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN (I):
Forma, tipo de ácido nucleico que poseen, posesión de envoltura y células que parasitan.
CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN
TIPOS
TIPOS DE VIRUS
Forma
Cilíndrica
Helicoidales
Poliédricos
Complejos
Envoltura
Con envoltura
Envueltos
Sin envoltura
Desnudos
Hospedador
Bacterias
Virus bacteriófagos o fagos
Vegetales
Virus vegetales
Animales...
Virus animales
Tipo de ácido nucleico
ADN
De ADN
- bicatenarios (bc)
- Circulares - una molécula
- monocatenarios (mc) - lineales
- genoma fragmentado
ARN
De ARN
Eva Palacios Muñoz
CLASIFICACIÓN
- polaridad +
- polaridad -
21
TEMA 16: MICROBIOLOGÍA. PAU BIOLOGÍA. CEA “GARCÍA ALIX”
COMPOSICIÓN Y ESTRUCTURA DE LOS VIRUS. CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN (II):
Forma, tipo de ácido nucleico que poseen, posesión de envoltura y células que parasitan.
ESTRUCTURA DE LOS VIRUS: Son Nucleoproteínas
PARTES
Nucleocápsida
DEFINICIÓN
Conjunto
formado por el
ácido nucleico y
la cápsida
Acido nucleico
CONSTITUIDA POR/ …
ADN o
ARN
TIPOS DE VIRUS
Con 1 molécula o varias (genoma
fragmentado)
Circulares o lineales
Monocatenarios (mc) o bicatenarios
(bc)
Pueden ser de cadena positiva (+)
(= polaridad que ARNm)
o negativa (-)
Los bicatenarios tienen las 2
polaridades a la vez (+/-)
mc
bc
ESTRUCTURA
Circular
Desnudo
Envuelto
Lineal
Desnudo
Envuelto
Lineal +
Desnudo
Desnudo
EJEMPLO
PAPILOMA HUMANO
VIRUELA
ADENOVIRUS HUM.
HERPESVIRUS
PARVOVIRUS
ROTAVIRUS
mc
+
Desnudo
RINOVIRUS(RESFRIADO)
Envuelto
RUBÉOLA
RETROVIRUS (SIDA)
GRIPE
RABIA
TMV (virus del mosaico de
tabaco)
Rinovirus (resfriado)
bc
Cápsida proteica
Estructura
proteica
que rodea
al A.N.
Una o varias
cadenas
polipeptídicas
asociadas
Helicoidales
(sólo 1 tipo de proteínas)
Icosaédricos
(3 proteínas distintas)
Complejos
Capsómeros:
unidades
morfológicas de
la cápsida.
Envoltura
Membrana que
envuelve a la
nucleocápsida de
virus envueltos
No existe en
virus desnudos
Enzimas de virus
Eva Palacios Muñoz
Bicapa lipídica
Glucoproteínas
Procede de la célula
hospedadora
Proteínas codificadas por
genoma vírico
Proteína matricial Da estabilidad
o proteína M
Envuelto
Cilíndrica, con la cápsida
rodeando al ácido nucleico
Poliédrica, esférica. Icosaédricos:
con 20 caras triangulares
Nucleoide
Membrana
Cuerpos elípticos o laterales.
Envoltura externa
Cabeza poliédrica (A.N.)
Cola helicoidal (envainada o no)
Collar
Placa basal con fibras y ganchos o
espículas.
Envueltos
Poxvirus (viruela)
Fagos o virus de bacterias
Virus de la rabia, hepatitis,
gripe, viruela, SIDA
Forman las espículas, que
sobresalen de la envoltura y son
antígenos.
Desnudos
Polimerasas (de ARNm),
transcriptasa inversa,
neuraminidasas y lisozima
22
TEMA 16: MICROBIOLOGÍA. PAU BIOLOGÍA. CEA “GARCÍA ALIX”
CLASIFICACIÓN DE LOS VIRUS (III)
ACIDO NUCLEICO
TIPO DE CÁPSIDE
ADN
Helicoidal
Poliédrica
ARN
Helicoidal
Poliédrica
ADN o ARN
Mixta (cabeza poliédrica, cola helicoidal)
ENVOLTURA
Desnudo
Con envoltura
Desnudo
Con envoltura
Desnudo
Con envoltura
Desnudo
Con envoltura
Desnudo
OTRA CLASIFICACIÓN DE LOS VIRUS
TIPO
CARACTERÍSTICAS
Adenovirus
Coronavirus
Filovirus
Hepadhavirus
HERPESVIRUS
ORTOMIXOVIRUS
Su genoma es ARNmc- fragmentado. Es esférico, con
envoltura en la que sobresalen espículas formadas por 2
tipos de proteínas (hemaglutininas y neuraminidasas).
Papovavirus
Picornavirus
RETROVIRUS
Son virus ARNmc+, que poseen 2 copias idénticas del
genoma, un enzima especial, la transcriptasa inversa, que
realiza la retrotranscripción.
Rhabdovirus
Togavirus
ENFERMEDAD QUE PRODUCE
Infecciones en perros
Viruela
Infecciones en amígdalas
Herpes labial
Mosaico del tabaco
Paperas, rubéola, gripes
Poliomielitis
Bacteriófagos
NOMBRE DEL VIRUS
Corona
Ëbola
Hepatitis B
Virus de Ebstein-Barr
Herpes simplex
Herpes humano B
Varicela zoster
Influenza tipos A, B y C
ENFERMEDAD QUE PRODUCE
Resfriado común
Fiebre hemorrágica
Hepatitis, cáncer de hígado
Mononucleosis infecciosa (enfermedad del beso)
Herpes labial
Sarcoma de Kaposi
Varicela
Gripe
Infección de la parte superior del
tracto respiratorio
Virus del papiloma humano
Hepatitis A
Poliovirus
VIH
Verrugas, cáncer del cuello del útero
Hepatitis infecciosa
Poliomielitis
SIDA
Síndrome de inmunodeficiencia
adquirida
Rabia
Rubéola
Rabia
Rubéola
CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DEL VIRUS DEL SIDA: VIH o Virus de la Inmunodeficiencia Humana
Nucleocápsida Acido nucleico (ARN)
2 hebras de ARN, ligadas a una molécula de una enzima (transcriptasa inversa)
Cápsida proteica (P24)
Troncocónica, hueca y formada por la proteína P24. Dentro hay enzimas (integrasa, proteasa y ribonucleasa)
Envoltura
Capa continua interna de proteínas (P17)
esférica
Bicapa lipídica externa
Allí se incrustan proteínas (GP41) o
(del hospedador)
Se proyectan fuera de ella (GP120)
Eva Palacios Muñoz
23
TEMA 16: MICROBIOLOGÍA. PAU BIOLOGÍA. CEA “GARCÍA ALIX”
LA REPRODUCCIÓN DE LOS VIRUS:
EL CICLO VÍRICO Y SUS FASES (ADSORCIÓN, PENETRACIÓN, ECLIPSE/ REPLICACIÓN, ENSAMBLAJE Y LIBERACIÓN).
Todas las materias primas necesarias (nucleótidos, aminoácidos, lípidos y glúcidos) proceden de la célula infectada
TIPO DE VIRUS SEGÚN SU CICLO
TIPO DE CICLO
DIFERENCIAS
BIOLÓGICO
VÍRICO
¿MATA A LA CEL.?
¿CÓMO TERMINA?
Virus virulentos
Ciclo lítico
Sí
Con la liberación de partículas víricas
Virus
atenuados o
atemperados
Provirus o profagos (forma
integrada de bacteriófagos)
Ciclo lisogénico
No
Introduce su genoma en el ADN de la
célula hospedadora y permanece en
estado latente.
EJEMPLOS
Bacteriófagos (son los
mejor conocidos)
Virus oncogénicos: Algunos son capaces de insertar oncogenes en las células hospedadoras, transformándolas en células tumorales.
CICLO LÍTICO
FASES
Adsorción o fijación a la
célula hospedadora
Penetración y
descapsidación
CARACTERÍSTICAS
Cada virus se une a un tipo específico de
célula
El virión completo, o parte de él, penetra
en el interior de la célula
La descapsidación es la eliminación de la
cápsida para que el AN se copie.
Síntesis del ácido nucleico Síntesis de proteínas
y proteínas
(fase + importante)
EXPLICACIÓN
Se debe a la especificidad de hospedador (receptores de membrana celulares)
Virus envueltos
Virus desnudos
Descapsidación posterior
D. simultánea
1º Transcripción
2º Traducción
Fusión (envoltura vírica + membrana c.)
Endocitosis (endosoma con virus completo)
Penetración directa: inyección de su ácido nucleico
Si hay fusión
Si hay endocitosis
Penetración directa
Síntesis de un ARNm
Proteínas tempranas (replicación viral)
Proteínas tardías (estructurales)
Sucede en el citoplasma (procariotas) o núcleo
(eucariotas)
Síntesis del ácido nucleico
Replicación y transcripción del AN viral
Ensamblaje
Montaje de los componentes del virus,
fabricados a expensas de la célula
hospedadora
Liberación
Salida de los virus de la célula
Suele ser espontáneo
Es similar al plegamiento de las proteínas para adoptar estructura tridimensional.
Proteínas de andamio (en algunos virus)
Proteínas codificadas por el genoma vírico que dirigen
el ensamblaje y no van en los viriones
Por lisis (muerte y desintegración celular) Enzimas virales rompen la membrana o el S.I.
hospedador
Por exocitosis o gemación
1º Inserción de proteínas víricas en la membrana.
2º Unión del virus a esta zona de la membrana.
Eva Palacios Muñoz
24
TEMA 16: MICROBIOLOGÍA. PAU BIOLOGÍA. CEA “GARCÍA ALIX”
LA REPRODUCCIÓN DE LOS VIRUS (II):
DESCRIPCIÓN DEL CICLO LÍTICO Y LISOGÉNICO DEL FAGO LAMBDA (λ)
CARACTERÍSTICAS
GENOMA DEL FAGO LAMBDA (λ)
ADNbc lineal con terminaciones monocatenarias complementarias (extremos
cohesivos) que permiten su circularización (cuando entra en la bacteria)
CÉLULA HOSPEDADORA
E. coli
TIPO DE CICLO VIRAL
Factores ambientales que
determinan qué ciclo hará.
¿Qué proteína es más abundante?
Fases del ciclo
Consecuencias del ciclo
lisogénico
Eva Palacios Muñoz
CICLO LÍTICO
Si la proteína Cro es más abundante
CICLO LISOGÉNICO
Si el represor de lambda es más abundante
1. Inyección del ADN del fago en la bacteria
2. Circularización del ADNv y síntesis de sus
componentes (utiliza la maquinaria bacteriana)
3. Formación de nuevos virus
1. Inyección del ADN del fago en la bacteria
2. Inserción del ADNv en el ADN bacteriano
4. Rotura de la célula y liberación de fagos
5. Infección de otras bacterias
4. División de la bacteria acompañada del ADNv
5. Inducción de un ciclo lítico ( en determinadas circunstancias)
El ADNv , al separarse del cromosoma bacteriano, puede llevarse un fragmento de éste e
introducirlo en la próxima bacteria que parasite (transducción o transmisión de genes entre
células)
3. Permanencia en el cromosoma como profago
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TEMA 16: MICROBIOLOGÍA. PAU BIOLOGÍA. CEA “GARCÍA ALIX”
2. DESCRIPCIÓN DEL CICLO LÍTICO DE UN RETROVIRUS (VIH)
Los retrovirus son virus con ARN monocatenario (ARNmc) que se replican a través de intermediarios de ADN bicatenario (ADNbc).
P. ej. Virus animales como el Sarcoma de Rous o el virus del SIDA.
FASES
DEFINICIÓN
EXPLICACIÓN
Entrada del virus en la célula
1. Transcripción inversa
Formación de ADN bc a
El ARN del virus se transcribe, mediante un enzima vírico, llamado transcriptasa inversa,
partir de ARNmc
originándose una molécula de ADN bicatenario.
2. Inserción del ADN viral en el cromosoma y
Duplicación del ADNv
Este ADN penetra en el núcleo celular y se inserta en un cromosoma, recibiendo el nombre de
provirus, que se transmite de generación en generación, como cualquier carácter heredable.
3. Transcripción
Formación de los ARN
virales
4. Traducción
Síntesis de las proteínas
víricas de la cápsida y
la enzima transcriptasa
inversa
Una vez integrado, el ADN bc se transcribe en los ARNm que originan las cadenas de ARN de los
nuevos virus.
MECANISMO DE ACCIÓN DEL VIRUS DEL SIDA DENTRO DE LOS LINFOCITOS T
ETAPAS
SUBFASES
DETALLES
1. Entrada en linfocitos T4
Unión del virus a los receptores de membrana
Unión entre las proteínas (GP120) de la envoltura del virus y las proteínas CD4
de la célula del S.I.
(receptores de membrana) de varios tipos de células del S. I.
Fusión de las membranas
Fusión de la envoltura del virus con la membrana celular del linfocito y entrada de la
nucleocápsida en éste.
Entrada del ARN vírico
Reabsorción de las proteínas de la nucleocápsida y liberación del ARN vírico y la
transcriptasa inversa
2. Fase de reproducción del
Retrotranscripción del ARN viral
Formación de una cadena de ADN por cada una de ARN
virus (utilizando la maquinaria (formación de ADN monocatenario)
(aparecen cadenas híbridas ARN-ADN del virus)
biosintética de la célula)
Replicación del ADN vírico
Degradación del ARN y replicación del ADN
(formación de ADN bicatenario)
(se forman 2 dobles cadenas de ADN vírico).
Integración del material genético del virus en el Entrada de este ADN en el núcleo del linfocito
genoma del linfocito infectado (provirus)
Integración del ADN viral en el ADN del linfocito (formación del provirus)
Expresión del ADN vírico
Transcripción de ARN-m de la cápsida y viral
Salida de estos ARN virales al citoplasma del linfocito.
Traducción de proteínas del virus en los ribosomas del linfocito.
3. Fase de ensamblaje de los
Reordenación de las nuevas moléculas del virus.
virus hijos
4. Liberación de los virus hijos Formación de la “vesícula de exocitosis”
Aparecen bultos en la membrana del linfocito y se forma la envoltura del virus a partir
de dicha membrana
Separación de los virus hijos de la célula
hospedadora
Eva Palacios Muñoz
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TEMA 16: MICROBIOLOGÍA. PAU BIOLOGÍA. CEA “GARCÍA ALIX”
PRIONES: CARACTERÍSTICAS GENERALES Y MODO DE ACCIÓN (I):
Agentes infecciosos de estructura muy simple. Parásitos intracelulares obligados: para replicarse dependen de la maquinaria metabólica de la célula hospedadora
PRIONES: Son proteínas (glucoproteínas) que presentan 2 estructuras tridimensionales, con la misma secuencia de aminoácidos.
Producen enfermedades infecciosas, hereditarias, degenerativas del SN, de desarrollo lento
TIPOS DE CÉLULAS
Normales
Infectadas
Proteína Priónica (PrP)
Normal.o celular:
PrPc
Patológica o Scrapie: PrPsc
Estructura 2aria. que predomina
Hélice α (algunas láminas β)
Láminas β
MODO DE ACCIÓN
Posiblemente modifican esta
Cambio de conformación
proteína celular normal
(de hélice α a láminas β)
produciendo un efecto en cascada
HOSPEDADORES
Animales
Humanos
ENFERMEDADES PRIÓNICAS
Scrapie o prurito lumbar de
ovejas.
E. de vacas locas (encefalopatía
bovina espongiforme o EEB).
El kuru
Enfermedad de Creutzfeldt- Jacob
CONSECUENCIAS
Forman placas amiloides
(apilamientos sobre axones
neuronales)
SÍNTOMAS / ORIGEN
CONSECUENCIAS
Insolubilidad, resistencia parcial a altas Tª, digestión por proteasas
SÍNTOMA DE LA ENFERMEDAD
Degeneración neuronal de la encefalopatía espongiforme (EE)
VÍA DE CONTAGIO
EXPLICACIÓN
La acumulación de placas amiloides
en los axones neuronales produce la
muerte celular y, por ello, oquedades
en el tejido cerebral (E.E.)
Por transmisión de la EEB a humanos
(contagio)
Por ingestión de
Carne contaminada
Por consumo de harinas cárnicas
elaboradas con restos de ovejas,
pero a bajas temperaturas (no
eliminaban priones)
Derivados (cremas)
Material quirúrgico contaminado
Herencia
Eva Palacios Muñoz
Por mutación puntual del gen
que codifica para la proteína
priónica
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