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Autor: M en C. Ada Elia Díaz González Borja.
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Octubre 2015
PROGRAMA EDUCATIVO: LICENCIATURA EN
BIOLOGÌA
UNIDAD DE APRENDIZAJE
VIRUS Y BACTERIAS
UNIDAD DE COMPETENCIA I
OBJETIVO
El estudiante comprenderá el concepto y el desarrollo histórico
de la microbiología hasta el siglo XXI .
2
algas
Ciencia estudia los seres vivos
muy pequeños, concretamente
de aquellos cuyo tamaño se
encuentra por debajo del poder
resolutivo del ojo humano,
incluyendo los virus, bacterias,
hongos, algas y protozoos.
protozoos
Bacterias
Hongos
3
Características de los microorganismos
 Requieren de un microscopio para
observación.
su
 Tienen una organización estructural más
simple que la de los animales y plantas.
 Presentan gran diversidad de formas y
complejidad metabólica.
 Son unicelulares.
 Tienen la capacidad total para
autosuficiencia y reproducción.
una
Madigan, M.T.; 1996 Biología de los
Microorganismos (10ª ed.) Pearson
Education S.A. Madrid España.
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DESARROLLO HISTÓRICO DE LA MICROBIOLOGÍA
 Los microorganismos se originaron hace aproximadamente
4.000 millones de años.
 La microbiología es relativamente una ciencia joven, los
primeros microorganismos se observaron hace 300 años y sin
embargo pasaron unos 200 años hasta que se reconoció su
importancia.
 Hasta finales del siglo XIX, la Microbiología fue considerada
como una ciencia especializada, fue el resultado de la
confluencia de una serie de progresos metodológicos que se
habían empezado a incubar lentamente en los siglos
anteriores, y que obligaron a una revisión de ideas y prejuicios
sobre la dinámica del mundo vivo.
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ETAPAS O PERIODOS EN EL DESARROLLO DE LA MICROBIOLOGÍA:
Periodo I:
Es de especulación y se extiende desde la antigüedad hasta
llegar a los primeros microscopistas.
Periodo II
Acumulación
de
observaciones
(desde
l675
aproximadamente hasta la mitad del siglo XIX), que arranca
con el descubrimiento de los microorganismos por
Leeuwenhoek (l675).
Inicio lento de una rama del conocimiento.
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ETAPAS O PERIODOS EN EL DESARROLLO DE LA MICROBIOLOGÍA:
Periodo III
 Cultivo de microorganismos.
 Mitad del siglo XIX a hasta finales del siglo XIX
 Figuras de Pasteur y Koch cristalizan a
como ciencia experimental bien asentada.
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la Microbiología
Periodo IV
 Principios del siglo XX hasta nuestros días.
 Se caracteriza porque los M.O. son estudiados por su
complejidad fisiológica, bioquímica, genética, ecológica,
etc.
 Surgimiento de disciplinas microbiológicas especializadas
(Virología, Inmunología, etc), y la estrecha imbricación de
las ciencias microbiológicas en el marco general de las
Ciencias Biológicas.
DESARROLLO HISTÓRICO DE LA MICROBIOLOGÍA
 Los microorganismos han proporcionado alimentos y bebidas al
hombre durante mas de 8000 mil años, sin que se tuviera noción
de ello.
 Fueron los sumerios y babilonios quienes aplicaran el arte de la
fermentación, para la producción de alcohol en forma de cerveza,
6000 mil años A.C.,
 4000 A.C. los egipcios descubren que el CO2 generado de esta
actividad podía fermentar el pan.
 La Teoría de la fermentación de los germenes en la infección de las
heridas o del contagium animatum, se había expresado en la
antigüedad.
 116 A.C. Marcus Terentius Varro, menciona
que el aire de los
pantanos era nefasto por estar colmado de pequeñisimos
animalitos que penetran por la nariz y en todo el cuerpo.
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HISTORIA DE LA MICROBIOLOGÍA
 1546, Girolano Fracastoro sugirió que las
enfermedades podían deberse a organismos
tan pequeños que no podían verse y que eran
transmitidos de una persona a otra.
 1546, Girolano Frascastoro de Verona publica
"De contagione", creando la epidemiología.
 1632-1723, A. van Leeuwenhoek
• Primer microscopio.
• Padre de la Microbiología (1683).
• Gota de agua de estanque, protozoarios (Giardia),
globulos rojos, espermatozoides.
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Antonie van
Leeuwenhoek
Periodo II
Acumulación de observaciones (desde l675 aproximadamente
hasta la mitad del siglo XIX), que arranca con el descubrimiento
de los microorganismos por Leeuwenhoek (l675).
Inicio lento de una rama del conocimiento
En esta etapa predomino la Teoría de la Generación
espontánea, por lo que fue un periodo de duro enfrentamiento
filosófico entre los diversos científicos que termino con tal
Teoría.
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 Robert Hooke (1635-1703).
 Microscopio compuesto:


Describió los hongos filamentosos (1667).
Descubrió la estructura celular de las plantas
(Micrographia, 1665), acuñando el término
célula.
 1656
Athanasius Kircher (1601-1680),
Durante la Epidemia de la peste bubónica,
creyó ver pequeños gusanitos en la
sangre y pus de bubones de los pestosos.
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Madigan, M.T.; 1996 Biología de los
Microorganismos (10ª ed.) Pearson
Education S.A. Madrid España.
Teoría de la
generación espontánea:
 Sucesos
asombrosos
microbiología.
y
decisivos
descubrimientos
en
 Demostración de la falsedad de la noción de la generación
espontánea.
 Eventos cronológicos
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TEORIA DE LA GENERACIÓN ESPONTANEA (T.G.E.)
 Se tenía la idea de que algunos seres vivos podían
originarse a partir de materia inanimada, o bien a partir
del aire o de materiales en putrefacción.
 Origen: Cultura griega
 Ya que estos creían que las
ranas y gusanos crecían
espontáneamente a partir del lodo, incluso existían
recetas: llenando una tinaja con trapos y colocándola en
un sitio apartado durante semanas al final crecían ratones
a partir de trapos.
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Francesco Redi (1621-1697).
 Debate la teoría de la generación
espontánea.
 1668, demostró que los gusanos
encontrados en la carne podrida
eran las larvas que provenían de
los huevos que previamente
habían depositado en la carne las
moscas y no el producto de la
generación espontánea.
 Comprobó
que los insectos y
nematodos provenían e huevos
puestos por animales adultos de
su misma especie.
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Madigan, M.T.; 1996 Biología de los Microorganismos (10ª ed.)
Pearson Education S.A. Madrid España.
Jhon Needham
 1745, Hirvió trozos de carne para destruir los organismos
preexistentes y los coloco en un recipiente abierto.
 Al
cabo de un tiempo observo colonias de
microorganismos sobre la superficie y concluyo que se
generaban espontáneamente a partir de la carne.
1729-1799; Lazzaro Spallanzani.
 Idea: Que la vida es transportada por el aire
 Demostró que los “infusorios” no aparecían
en muestras de maceraciones animales o
vegetales
sometidas
durante
tiempo
suficiente
a
ebullición
en
frascos
herméticamente cerrados, pero volvían a
aparecer si se practicaban agujeros en el
recipiente.
 Introduce el uso del medio de cultivo estéril.
Madigan, M.T.; 1996 Biología de los
Microorganismos (10ª ed.) Pearson Education
S.A. Madrid España.
Needham, menciona que el calor había destruido la “fuerza vegetativa”
de las infusiones y había cambiado la “cualidad” del aire dentro de los
frascos
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L. Pasteur (1822-1895)
 Asestó el golpe definitivo T. G. E. y
favor de la teoría biogénica.
 Calentó infusiones en matraces de
vidrio a los que estiraba
lateralmente el cuello, haciéndolo
largo, estrecho y sinuoso, y
dejándolo sin cerrar, de modo que
el contenido estuviera en contacto
con el aire.
 Demostró
que el líquido no
desarrollaba microorganismos, con
lo que eliminó la posibilidad de que
un “aire alterado” fuera la causa de
la no aparición de gérmenes.
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Madigan, M.T.; 1996 Biología de los Microorganismos (10ª ed.)
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1877, John Tyndall (1820-1893)
 Demuestra que la causa de la contaminación de cultivos
estériles se debe a la
transportadas por el aire.
presencia
de
partículas
 Desarrolla
el método conocido actualmente como
Tindalización.
 Método de esterilización por calentamiento discontinuo (hoy
conocida precisamente como tindalización), que evidenció la
existencia de formas microbianas de reposo muy resistentes al
calor.
 Ferdinand Cohn, descubrió la existencia de endosporas
bacterianas resistentes al calor.
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Joseph Lister (1872-1912)
 Fundador del tratamiento antiséptico de las heridas sobre
la base del ácido fénico.
 De manera indirecta, demuestra que son los microorganismos los
agentes causantes de las infecciones que aquejaban a los enfermos
luego de sus operaciones.
 Desarrolló un método de cirugía en condiciones asépticas usando
fenol como agente de desinfección.
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DEBATE SOBRE LA FERMENTACIÓN
 2º Factor que contribuyo de manera decisivo al nacimiento de la
microbiología como ciencia.
 1836 Cagniard-Latour, y 1837 Schwann y Kützing sugirieron que las
levaduras eran las causantes de la fermentación alcohólica por la que el
azúcar pasa a alcohol etílico y dióxido de carbono.
Controversia y crítica adversa de químicos de la época (Berzelius, Wohler
y Liebig).
 1840 Liebig, había realizado importantes confirmaciones a la “teoría
mineral” sobre la nutrición de las plantas, enfrentándose a la “teoría del
humus” sostenida por Thaer, asestando un golpe a las ideas vitalistas
heredadas de Leibniz.
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L. Pasteur (1822-1895) (Debate
fermentación) .
sobre la
 Demostró que las levaduras causan fermentación en
condiciones anaeróbicas, el azúcar pasa a alcohol
etílico y dióxido de carbono.
 Describe la fermentación láctica (1857) y butírica
(1860).
PASTEUR
 Demostró que los agentes de la fermentación láctica y
butírica, eran provocados por bacterias y no por la levadura:
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Madigan, M.T.; 1996 Biología de
los Microorganismos (10ª ed.)
Pearson Education S.A. Madrid
España.
 1867- 1876, Pasteur inicio una larga serie de estudios:
 identificó distintos microorganismos responsables de diferentes
clases de procesos fermentativos.
 1860, confirma inequívocamente que la fermentación alcohólica se
debe a ciertos tipos de levadura
 Trabajos sobre agentes de la fermentación butírica:

Descubrió la presencia de microorganismos que se desarrollaban en
ausencia de oxígeno.
 Acuñó los términos aerobiosis y anaerobiosis.
 Trabajo con sus discípulos en cultivos líquidos y con métodos de
inoculación y filtración
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 1897 Buchner obtuvo, a partir de levaduras:
 una preparación enzimática (zimasa) que era capaz de
realizar la misma transformación de “fermentación” que las
células vivas.
Confluencia de los enfoques químico y biológico:
 Las fermentaciones son procesos químicos catalizados por
enzimas presentes dentro de células vivas, que podían ser
estudiados extra celularmente. De esta forma, surge la
Bioquímica.
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Periodo III
Se realizan el cultivo de microorganismos, que llega
hasta finales del siglo XIX, las figuras de Pasteur y Koch
encabezan el logro de cristalizar a la Microbiología como
ciencia experimental bien asentada.
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Robert Koch (1813-1910)
Establecimiento de
microorganismo
las
técnicas
de
aislamiento
de
 Medios de cultivo sólido.
 Identificación de morfología característica.
 Uso de cajas de Petri.
 Aportó la técnica de siembra en estría.
 Aislamiento e identificación de un gran número de
bacterias.
 Base para la investigacion sobre bacterias patógenas.
 1882, el médico alemán Walter Hesse, introdujo el agar-agar
(polisacárido extraído de algas rojas) como nuevo agente
solidificante.
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 De 1888 y los primeros años del siglo XX, hubo un desarrollo
en
 De medios selectivos y de enriquecimiento.
 Investigaciones
sobre procesos biogeoquímicos y
poseedoras de características fisiológicas distintivas
quimioautótrofas, fijadoras de nitrógeno.
 Identificación microbiana mediante reacciones bioquímicas
o metabólicas.
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Descubrimiento del papel de los
microorganismos como agentes
causales de enfermedades.
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PAPEL DE LOS MICROORGANISMOS EN LAS ENFERMEDADES
Koch (1843-1910)
Robert Koch
 1876,
Primer aislamiento y propagación in vitro del
bacilo del ántrax (Bacillus anthracis).
 Establece el papel de las bacterias como agentes
etiológicos de las enfermedades.
 Koch y col. descubrieron, las bacterias causantes de la
tuberculosis y el cólera.
 En su obra “La infección de las heridas” (1882) formula
las normas que han sido las bases del estudio etiológico
de las enfermedades ("Postulados de Koch" ).
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Madigan, M.T.; 1996 Biología de
los Microorganismos (10ª ed.)
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España.
POSTULADOS DE KOCH
Establecen la relación causal entre un organismo específico
y una enfermedad específica.
1. El microorganismo debe estar presente en todos los casos
de la enfermedad.
2. El microorganismo debe ser aislado del hospedador
enfermo y obtenerse en cultivo puro en el laboratorio.
3. La enfermedad específica debe reproducirse, cuando un
cultivo puro del microorganismo se inocula a un hospedador
susceptible sano.
4. El microorganismo debe ser recuperable de nuevo a partir
del hospedador inyectado experimentalmente.
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Periodo IV
 Principios del siglo XX hasta nuestros días.
 Se caracteriza porque los M.O. son estudiados por su
complejidad fisiológica, bioquímica, genética, ecológica,
etc.
 Surgimiento de disciplinas microbiológicas especializadas
como la virología e inmunología
DESARROLLO DE LA VIROLOGÍA
 Descubrimiento de virus de plantas y animales.
 En 1892 Dimitri Ivanovski, descubre el virus del mosaico del
tabaco.
 1898 Loeffler y Frosch, descubrimiento de agentes patógenos
“virus filtrantes”
 1960-1970 se descubren numerosos virus y se determinaron
sus características físicas y químicas.
 1909 se descubre el virus de la poliomielitis.
 1911 Descubrimiento del virus del sarampión.
 Perfeccionamiento del microscopio.
 Desarrollo de técnicas de secuenciación
del
ácido
 los microorganismos son clasificados con base
a su
desoxirribonucleico (ADN).
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estructura molecular, (tres reinos).
AVANCES RECIENTES EN MICROBIOLOGÍA
 1960. descubrimiento, del código genético.
 Primeros estudios de recombinación de ADN que
conducen a la ingeniería genética.
 1962 J. Watson, descubre la estructura de doble hélice de la
Molécula de ADN (premio Nobel)
 1973, descubrimiento de corte de moléculas de ADN.
 1980, se realizan
análisis de ARN que conducen al
descubrimiento de las Archaebacteria.
 Desarrollo industrial de la biotecnología basada en la
ingeniería genética
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MICROBIOLOGÍA COMO CIENCIA BÁSICA y APLICADA
Los m.o son empleados en
investigaciòn, biología molecular
y la bioquímica.
 Por ser organismos
unicelulares, los
hace sencillos tanto genéticamente,
como bioquímicamente, de tal manera
que los sistemas microbianos son mas
fáciles de abordar y entender que los
organismos superiores más complejos.
La Microbiología
nuestras vidas
ha
influido
• Aplicaciones en la medicina, industria,
agricultura y ecología.
• Enfermedades en plantas, animales y el
hombre.
• En estudios de prevención y tratamiento
de enfermedades bacterianas.
• Disminución de índices de morbilidad y
mortalidad de las enfermedades
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BIBLIOGRAFIA
 Madigan, M.T.; 1996 Biología de los Microorganismos (10ª ed.) Pearson
Education S.A. Madrid España.
 Zinsser, Joklik Willett Amos, Microbiología, Editorial Médica
panamericana, 18º edición, México.
 Broock Thomas 1991. Microbiología. Prentice Hall. 6a Edición. México.
 Ingraham J. L.:1 998. Introducción a la Microbiología. Vol I. 2ª Ed.
Wadsworth publishing Co. Belmont. California. E.U.
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