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Resumen microbiologíaClase 1: Introducción a la microbiología¿Qué estudia? Es una ciencia que se dedica al estudio de los microorganismos (organismos microscópicos)Deriva de 3 palabras griegas: Mikros (pequeño)  Bios (vida)  Logos (estudio)Hay distintos tipos de microrganismos: Bacterias, Hongos....

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Resumen microbiología Clase 1: Introducción a la microbiología ¿Qué estudia? Es una ciencia que se dedica al estudio de los microorganismos (organismos microscópicos) Deriva de 3 palabras griegas:   

Mikros (pequeño) Bios (vida) Logos (estudio)

Hay distintos tipos de microrganismos: Bacterias, Hongos. Parásitos y Virus Ramas de la microbiología    

Bacteriología Virología Micología Parasitología

En la historia del hombre los microrganismos se presentan de múltiples formas como lo son: El vino (levaduras), queso (bacterias a veces hongos filamentosos), yogurt (bacterias y levaduras) y pan (levaduras, esta es un hongo porsia) NOTA: Por fermentación alcohólica se realizan (debido un hongo): 

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Vino: Producido por los pueblos antiguos que cultivaban Vid. Inicio en Mesopotamia (6.000 A.C). Cultivo en Fenicia y Egipto, Grecia Roma. Españoles llevan el Vino a américa Cerveza: La mención más antigua se hace en lenguaje Sumerio. Antiguos Egipcios: Primeros productores de cerveza Pan: Hecho a partir de Levaduras

Comparado con la láctica (por medio de bacterias) donde se hace:  

Yogur: Hecho a partir de Bacterias y Levaduras. Año 2000 A.C Quesos: Nace gracias a la ganadería en Europa y Medio Oriente. Producido por bacterias y a veces hongos filamentosos

Antecedentes históricos Constanza Cornejo

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La microbiología como tal empezó con creo el primer microscopio por Anton van Leeuwenhoek (1684), que es considerado el padre de la microbiología, ya que, fue el primero en observar los microrganismos libres “animálculos” , los nombro así debido a que no sabía realmente lo que estaba viendo. Este veía de forma invertida los objetos dispuestos en el la lamina

Gente que ayudo a la comprensión de la microbiología 

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Robert Hooke (1635-1702), el cual construyo un microscopio similar a los actuales. Observando las estructuras reproductivas de los hongos. Microscopio este veía de forma igual el objeto Louis Pasteur y Theodore Schwann, descubrieron el origen microbiológico y de los procesos de fermentación láctica, alcohólica y la existencia de microrganismos anaeróbicos. Fermentación y mc. anaeróbicos Robert Koch, Definió los postulados para identificar a los microrganismos como causantes de enfermedad. Trabajo con la etiología de carbunco y tuberculosis Desarrollo métodos de cultivo líquidos y sólidos, además de cómo obtener un cultivo puro Postulados de Koch  El mc. Debe estar presente en todos los individuos con la misma enfermedad y ausente en los sanos  El mc. Debe ser recuperado de un individuo enfermo y poder ser aislado en un medio de cultivo  El mc. Proveniente de ese cultivo debe ser capaz de generar la misma enfermedad cuando se le mete a otro individuo  El individuo experimentalmente infectado debe contener el mc.

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Louis Pasteur, colabora para la identificación de los mc. Como causante de enfermedad. También creo una vacuna para la rabia Edward Jenner (1798) Vacuno a un niño contra la viruela, esta se obtuvo de pústulas de una vaca enferma de viruela Joseph Lister (1860) Genero el concepto de antisepsia ( uso de soluciones de fenol, para desinfectar distintos materiales, ropa y manos) Martinus Beijerinck (1865-1939) Dio origen a la virología. Definió agentes infecciosos más pequeños que las bacterias y postulo que SOLO podían ser cultivados en presencia de otras células Felix d´Herelle (1873-1949) Descubre el primer virus capaz de infectar y destruir bacterias. Los bacteriófagos Paul Ehrlich (1908) Creo el primer compuesto químico sintético (Salvarsan) que podía curar una enfermedad, la sífilis Alexander Fleming Uso de los antibióticos posterior que el hongo penicillium impedía el crecimiento de Staphylococcus aureus. Ademas, Howard Florey y Erneast Chain, purificaron y aislaron la penicilina G, para su uso como antibiótico Constanza Cornejo

Nota  Hooke: 2 lentes, objetivo y ocular. El objeto se amplia y se ve invertido  Leeuwenhoek: 1 lente, se ve a contra luz Microscopio actual Resolución mínima 0,2 um (micrómetros) Aumento efectivo Max. 2000x

Microscopia de luz La muestra se puede ver debido al contraste entre el espécimen y el contorno que lo rodea. Las células pigmentadas de forma natural se ven de forma más fácil. Por ej. Las cianobacterias que realizan fotosíntesis, debido a que tienen clorofilia. Se ven de color verde, siendo fácilmente de ver. Usualmente las células no tienen color de forma natural, o son tan pequeñas que el pigmento no se alcanza a hacer de notar, En este caso el contraste que hay entre la celula y el entorno es minimo, siendo dificultosa la observación. Cuando hay células que no están pigmentas y es necesario aumentar el contraste, se denomina TINCION SIMPLE (es cuando se utiliza un único colorante, sin importar la clase)

Tinciones Tinción simple 1. A partir de una pequeña porción de un cultivo líquido, la esparzo en la superficie del portaobjeto, esto se llama FROTIS. 2. Lo dejo secar al aire 3. Mientras se está secando, la paso sobre la llama del mechero. Esto tiene dos sentidos, hace que el agua se evapore más rápido y este aplicar calor ayuda a fijar la muestra (se comienza a pegar al portaobjeto) 4. una vez que la muestra está seca y que ya se fijó, se aplica colorante (UN SOLO COLORANTE). Ejemplo: violeta, fucsina, etc. Se aplica el colorante por un rato cosa que el colorante tiña a las células. 5. Se lava el colorante por medio de agua destilada o agua de la llave. Con esto se logra eliminar el exceso de colorante Constanza Cornejo

6. Se deja secar o ayudarnos por medio de papel absorbente 7. Una vez que está seco, se monta en el microscopio y se inicia la observación. Resumen de tinción simple: ✓ Coloco muestra en porta objeto ✓ La seco ✓ La paso por calor fijándose ✓ Agrego Colorante ✓ Lavar quitando el exceso ✓ Lista para Observar Nota: Esto es lo que se ve, son células teñidas. En el caso de las bacterias son tan pequeñas que es necesario aplicar el máximo de aumento en el microscopio, se utiliza el aumento 100x (de inmersión), este requiere de aceite de inmersión Diferencial: Gram: Se diferencia en 2 grandes grupos -Gram + (violetas/azul)

-Gram – (rosita) TINCION DE GRAM • Es una tinción diferencial, esta nos permite distinguir o diferencial tipos distintos de células. La tinción de gram permite distinguir a la inmensa cantidad de bacterias y agruparlas en dos grupos: GRAM (+) y GRAM (-). • La GRAM (+) y GRAM (-) se distinguen por su afinidad tintorial. Las gram (-) se tiñen de color rosado por un colorante que se llama safradina y las gram (+) se tiñen de color morado o purpura por un colorante que se llama cristal violeta. Procedimiento: Se prepara un frotis, lo dejo secar, lo paso por el mechero, le aplico una serie de colorante que tiene un orden en particular. Primero se aplica el cristal violeta, entre 1 o 3 minutos. El cristal violeta queda pegado en la pared celular. Cuando uno aplica el cristal violeta, todas las células se tiñen de color morado. Después se aplica una solución de ioduro haciendo que precipite el cristal violeta y ayude a la retención del primer colorante, es decir hace que las células se mantengan moradas. El ioduro se aplica entre 1 o 3 minutos. Después de eso viene la parte más crítica de la tinción de gram, es una etapa de desteñido, se aplica un decolorante que es un solvente orgánico (ejemplo: etanol con acetona, etc). El desteñido remueve el cristal violeta pero no es capaz de moverlo de cualquier tipo celular. Cuando uno aplica el decolorante, las Constanza Cornejo

bacterias gram positivas son capaces de resistir la acción del decolorante, por ende, no se destiñen. Por lo tanto, se mantienen moradas. Las bacterias gram negativas pierden el colorante y se destiñen. Si no observa esto, las gram positivas se verían moradas y las bacterias que llamamos gram negativas se ven muy poco. Como las gram negativas, no se verían realmente se agrega un último colorante que se llama una tinción de contraste. La safradina le da color a las gram negativas que quedaron incoloras. Al final de la tinción, las gram positivas se ven moradas y las gram negativas se ven rosadas gracias a la safradina. Resumen tinción de Gram 1. Portaobjeto ya fijado, le pongo colorante violeta (ambas se Tiñen) 2. Se agrega solución de Alcohol (Saca el colorante de la gram negativa) 3. Agrego Safranina (tiñe la negativa de Rosado) 4. Negativas Rosadas, Positivas Violetas

Contraste de fases  Campo oscuro: Usa los distintos índices de refracción que tiene la Bacteria y resalta la estructura que quiero observar. Se usa para muestras Vivas  Microscopia De Fluorescencia: Se utilizan colorantes que son fluorescentes (cositas que emiten luz al estar excitadas). Este es un compuesto químico que es capaz de absorber energía a la luz y después devolver parte de esa energía en forma de luz. Puede ser roja, azul, verde, etc. Se utiliza para marcar células específicas. Para ver la fluorescencia se necesita de un filtro especifico Se utilizan fluoroforos. Dentro de las tinciones fluorescentes existe una tinción gram de 1 paso que permite distinguir entre gram + y gram -. Gram - quedan verde y gram + quedan anaranjado (no es especifico) Se necesita de un microscopio de fluorescencia así que no es muy utilizado este método.

Microscopia electrónica

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• Funcionan de manera similar a los microscopios ópticos, pero en vez de usar luz, utilizan un haz de electrones. En vez de usar lentes para enfocar sobre la muestra, utiliza electroimanes. Tenemos dos tipos: 1. MICROSCOPIA ELECTRONICA DE TRANSMISION: Es más comparable a la microscopia óptica de campo claro porque nos ofrece una imagen plana. No utiliza colorantes Se utiliza metales pesados. Se puede ver virus, que son muy pequeños. Solamente gracias a esto se pudieron observar. Utiliza electrones 2. MICROSCOPIA ELECTRONICA DE BARRIDO: Los electrones no pueden penetrar la muestra, sino que revotan en la superficie de la muestra y dan una imagen 3d. No se sabe lo que sucede dentro de la muestra. Se puede observar la parte externa. Permite obtener imágenes tridimensionales En vez de colorantes, se utilizan metales pesados que impiden el paso de los electrones Morfología y agrupaciones bacterianas

Planos de

La pared celular es la responsable de la morfología de la bacteria

Division

Los tipos de morfología son: 1. Cocos o cocáceas 2. Bacilos 2 (1 plano)

3. Espirilo 4. Espiroqueta 5. Bacterias gemantes o con apéndices

Cadena (1 plano)

6. Bacteria filamentosa.

4 (2 plano)

8(3 plano)

Clase 2: Fisiología bacteriana Racimo

Consta

La fisiología bacteriana ve cómo funciona una bacteria en base de sus estructuras y componentes. Componentes externos:  Exopolisacaridos (glicocálix): Lo más externo es el EXOPOLISACARIDO. Muchas bacterias (no todas) producen exopolisacáridos. Es una serie de azucares (polisacáridos) que se encuentran por fuera de la pared celular. También se denomina GLICOCALIX. Se encuentra por fuera de la pared celular y se encuentra en bacterias gram (+) y gram (-). Hay bacterias que producen el exopolisacáridos y hay otras que no. Incluso dentro de una especie, hay cepas que si producen el exopolisacaridos y otras cepas que no. Crean: 1. Capsula

La una o la otra

2. Capa mucoide Capsula: • Tiene estructura rígida y compacta, y tiene unión firme a la batería • Tiene importancia en la patogenicidad (inhibe la fagocitosis y así la bacteria vive más tiempo) • Facilita la adherencia en superficies inertes ej. Un vaso con coca cola, deja pegote a la mesa uwu • Tiene antígeno K el cual tiene de función eliminar las bacterias (antígeno que reconoce el sistema inmune) • La capsula se puede apreciar con tinciones particulares o Es compacta porque los azucares están todos muy juntitos unos con otro Capa mucoide (slime): • Tiene una unión débil con la bacteria • No tiene una organización determinada • Participa en la formación de biopelícula la cual ayuda a la unión entre las bacterias • Protege de la acción de complementos (parte del sistema inmunológico) , anticuerpos y antimicrobianos. • NO evade la fagocitosis (esto si lo hace la capsula) • Los azucares de la capa mucoide es una estructura mucho más laxa y relajada

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MP

Similitudes entre la capa mucoide y capsula • Pueden participar en la capacidad que tiene algunas bacterias en causarnos enfermedades o de evadir la acción del sistema inmune. En el caso de la capsula, puede evadir la fagocitosis y la capa mucoide, protege contra la acción del complemento, anticuerpos y antimicrobianos. • Ambas tienen la participación de la bacteria en fijarse a una superficie

Envoltura celular Después de exopolisacarido se encuentra la envoltura celular. Estructura rígida que ayuda a mantener la forma de la célula. Las células vegetales, los hongos y las bacterias tienen pared celular. Es responsable de la morfología celular. Las formas más típicas de las bacterias son cocáceas y bacilar. Además, tenemos bacterias filamentosas, algunas tienen tallo, etc. Es una o la otras ambas no pueden estar presentes en una bacteria Nota: NO TODAS las bacterias se pueden clasificar como gram (-) y gram (+). Hay un pequeño grupo que queda fuera de esta clasificación, debido a que no se puede teñir con la tinción de gram. Estas células son el género mycobacterium, estas para ser observadas se utiliza otro tipo de tinción que se llama tinción alcohol-acido resistente. Hablando de la envoltura celular entre la bacteria gran positiva y gran negativa hay diferencias tales como: 1. Bacterias gram positiva: pared gruesa de peptidoglican; acido teicoico, ácido lipoteicoico, proteínas asociadas M 2. Bacterias gran negativa: pared delgada de peptidoglican, periplasma, membrana externa (LPS, LOS, porinas, lipoproteína), tiene membrana externa, tienen periplasma que está delimitado por las dos membranas: membrana plasmática interna y externa.

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Envoltura

La gran diferencia en la tinción de gram, cuando se aplica el colorante cristal violeta, la pared gruesa de los gram (+) se llena de cristal violeta y en los gram (-) también se llena de cristal violeta. Pero cuando se aplica el decolorante, este al interactuar con el peptidoglican hace que éste se apriete y se deshidrate. El colorante no puede penetrar bien cuando el peptidoglican es grueso y no se remueve al quitar el cristal violeta. En cambio, en donde hay poco peptidoglican, el decolorante entra y disuelve gran parte de la membrana externa y arranca todo el colorante del peptidoglican. ESO ES LO QUE HACE LA GRAN DIFERENCIA. Gram + azulitas o moradas y el gram – rosita

Envoltura nuclear. Peptidoglican Las paredes de las bacterias tienen una capa rígida que es responsable de la mayoría de la resistencia de la célula, esta capa se llama peptidoglican. El peptidoglican es un polisacárido compuesto por dos derivados de azucares: Nacetilglucosamina y el ácido N-acetilmuramico; y unos cuantos aminoácidos: I-alanina, Dalanina, D-acidoglutamico, y L-lisina o una molécula de características similares: ácido diaminopimelico (DAP). Todos estos componentes están organizados de forma repetitiva llamada tetrapeptido de glicano. Nota: Algunos agentes pueden destruir el peptidoglicano, uno de ellos es la LIZINA, cuando esto ocurre el agua puede entrar al celular y provocar lisis celular. La lizina está presente en la lágrima y saliva de los animales y funciona como línea de defensa principal frente a infecciones bacterianas. El petidoglican es solamente de dominio bacteriano. Cadena polisacárida N-acetil glucosamina (naG) la M Acido N-acetil murámico (NaM) la G

Aminoacidos

Peptidoglican (mureína): capas de polisacáridos entrelazados por puentes peptídicos Cadena polisacarida: N-acetil glucosamina (naG) + acido N-acetil murámico (NaM) Puentes: tetrapeptidos (unidos a Nam) Solo de los murámicos se desprenden aminoacidos

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Gram positivo: Se encuentra una gran cantidad de peptidoglican. Este se encuentra embebido por ciertas estructuras, estas pueden ser ácidos teicoicos (azucares), ácidos lipoteicoicos (atraviesa todo el peptidoglican y están en contacto con lípidos de la membrana). Además, se encuentra la proteína M. • Ácido teitoico • Ácido lipoteitoico

Polisacáridos

• Proteína M Polisacáridos acídicos presentes SOLO GRAM POSITIVO: 1) ácido lipoteicoico: es un polímero de glicerol fosfato unido a lípidos de membrana citoplasmática (pueden atravesarla o no). Son polímeros de glicerol fosfato. El ácido teicoico es polímero de ribitol fosfato y este acido se encuentra unido de manera covalente al peptidoglican. 2) Acido teicoico: polímero de ribitol fosfato unido de manera covalente al peptidoglican atraviesan la pared celular completamente y los ácidos teicoicos la atraviesan de forma parcial. Las funciones que poseen es que: • Estabilizan al peptidoglican • Funcionan como adhesión celular, debido a que son azucares (adhesina). • Dan carga negativa a la envoltura de la bacteria, debido a que son acídicos (Los Gram + están cargados (-) por lo que atrae cositas + • Gracias a los fosfatos que hay en el polímero, le dan carga negativa a la envoltura de la bacteria, tanto gram positivo como gram negativo tienen carga negativa en su superficie por lo que así atrae compuestos positivos Gram negativo: En bacterias Gram - solo una pequeña porción de la pared celular es de peptidoglicano, ya que la mayor parte constituye la membrana externa. La membrana externa contiene polisacáridos y lípidos y los polisacáridos están unidos formando un complejo. Por ello suele llamarse capa de lipopolisacáridos o LPS. Todas las gram negativas tienen LPS, la diferencia está en cómo está constituido el LPS. En LPS se distinguen 3 zonas: 1. Unidad repetida de polisacárido (Antígeno O): es la parte más externa 2. Oligosacárido central (Core) Constanza Cornejo

3. Endotoxina: es la parte más interna 1- LPS El lípido A está formado por 2 azucares, 2 n-acetilglucosamina y 4 o 6 ácidos grasos. Esta parte lipídica es toxica para los animales, es lo que se llama la endotoxina y se encuentra anclado a la membrana externa. Es parte de la bicapa lipídica de la membrana externa. La endotoxina o lípido A es muy pirogénica (produce fiebre), esta al ser destruida se libera y produce múltiples cosas en el org. Funcionando como toxina Unido a esta porción lipídica está la parte intermedia entre el lípido A y el O-oligosacárido (compuesto por pocos azucares 8-10 dependiendo de la especie bacteriana), se encuentra el CORE que corresponde al oligosacárido central. Proyectándose a la superficie de la célula se encuentra el oligosacárido, que son unidades repetidas n veces. Este polisacárido es antigénico (= estimula al S.I. y este responde fabricando anticuerpos, el sistema lo reconoce como extraño). Esto corresponde al antígeno O. La función principal de LPS es aportar resistencia a la célula Gram -, lo cual es una importante propiedad biológica en la toxicidad para los animales. (Uno de los síntomas más comunes es el dolor gastrointestinal) En la membrana externa

+ Exterior

2- Porinas: (solo en membrana externa): Grupo de proteínas que generan poros o canales acuosos que permiten el paso de pequeñas moléculas hidrofílicas (afinidad con el agua) a través de membranas biológicas. Son de estructura de barril beta, son de canal hidrofílico interior y son hidrofobico al exterior y se encuentran en la membrana externa, llegan después de pasar al espacio periplasmatico. No cualquier carga pasa ni tampoco el tamaño.

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3- Periplasma:   

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Representa un 20 a 40% de volumen de la célula total Tiene una consistencia de gel Tienen un ambiente altamente oxidable (bacteria crea proteínas y puentes de disulfu...