INTRODUCCIÓN
A lo largo de esta unidad conocerás la estructura y el papel que desempeñan algunos microorganismos como las bacterias.
El estudio de los microorganismos ha impulsado el desarrollo de otras ramas de la Biología como la Bioquímica, Genética, Fisiología, pero especialmente la Genética molecular (numerosos procesos como la síntesis de proteínas o la regulación génica han sido investigados y conocidos gracias a los microorganismos). A su vez, la biotecnología tiene en la microbiología uno de sus principales soportes.
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La Microbiología se puede definir, como la ciencia que trata de los seres vivos muy pequeños, de aquellos cuyo tamaño se encuentra por debajo del poder resolutivo del ojo humano.
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Esto hace que el objeto de esta disciplina venga determinado por la metodología apropiada para poner en evidencia, y poder estudiar, a los microorganismos.
La Microbiología, considerada como una ciencia especializada, no aparece hasta finales del siglo XIX, debido al lento desarrollo de una serie de progresos tecnológicos y metodológicos realizados en los siglos anteriores, que obligaron a una revisión de ideas y al reconocimiento de las múltiples actividades desarrolladas por los microorganismos.
Así, con la invención del microscopio en el siglo XVII comienza el lento despegue de una nueva rama del conocimiento, inexistente hasta entonces.
Durante el siglo siguiente, su progreso se limitó prácticamente a una descripción de tipos morfológicos microbianos, y a los primeros intentos de clasificación dentro de los Reinos Animal y Vegetal.
Explicaciones complementarias
- Debes conocer el significado de algunos conceptos que van a ir apareciendo a lo largo de las dos últimas unidades:
Infección implica acción competitiva y antagonista entre dos seres vivos, el huésped y el parásito.
Patogeneidad se refiere a la capacidad de los microorganismos para penetrar en el huésped y producirle cambios fisiológicos y anatómicos, la enfermedad.
Virulencia Es el grado de patogeneidad de un microorganismo para producir una determinada enfermedad
La virulencia depende de las propiedades de los microorganismos y de la capacidad del huésped para repeler la invasión y prevenir la enfermedad.
Toxinas sustancias que determinan la patogeneidad de muchos microorganismos.
Vectores de enfermedad : Seres vivos que son imprescindibles para la transmisión de los microorganismos patógenos hasta el hospedador definitivo .
- Aunque normalmente se estudian los virus dentro de los microorganismos, has de saber que hay un profundo debate en la comunidad científica sobre su inclusión entre los seres vivos.
No cumplen las características básicas de los seres vivos:
- Obtención de energía y materias primas del medio ambiente.
- Realización de reacciones orgánicas consecutivas.
- La utilización de la energía y de la materia para autoperpetuar sus estructuras biológicas a lo largo de generaciones.
Lo único que realizan es la reproducción, y aún para ello han de utilizar toda la maquinaria de la célula huésped.
Los científicos no se ponen de acuerdo en si no han llegado a desarrollar estas características o si las han perdido a lo largo de la evolución (en este último caso, sí podrían considerarse seres vivos).
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
Al finalizar el estudio de la Unidad deberás ser capaz de:
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Conocer y comprender los conceptos propios de la Microbiología, así como manejar correctamente el vocabulario y la terminología específica de esa disciplina.
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Interpretar la estructura interna de los virus y de microorganismos procariotas, pudiendo identificar y representar sus partes y órganos, describiendo la función que desempeñan.
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Determinar las características que definen a los microorganismos.
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Conocer la diversidad del mundo microbiano y la importancia de la actividad microbiana en el medio ambiente, tanto sus efectos positivos como negativos.
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Analizar el carácter abierto de la Biología a través del estudio de algunas interpretaciones, hipótesis y predicciones científicas sobre conocimientos básicos de esta ciencia, valorando los cambios producidos a lo largo del tiempo y la influencia del contexto histórico.
ACTIVIDADES DE AUTOEVALUACIÓN
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a) Una célula procariota tiene un tamaño entre 1 y 10 microm. ¿Podría ser mucho menor? Razona la respuesta
b) ¿ Todos los microbios son células procariotas?
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Explica si puede persistir la capacidad de infección en las cápsidas aisladas de un virus.
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a) Los virus atacan a células específicas (por ejemplo linfocitos de la sangre, neuronas,...). ¿ Cómo tiene lugar ese reconocimiento?
b) ¿ Qué mecanismos puede utilizar una célula para resistir el ataque vírico?
c) Explica por qué no existe actualmente ninguna droga específica contra los virus.
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¿Qué mecanismos pueden ser utilizados por los virus para provocar el cáncer?
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La estructura del cromosoma bacteriano difiere en gran medida de la del cromosoma eucariota. ¿ Es correcto utilizar la denominación cromosoma para referirnos a la estructura del material genético de las bacterias?
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En 1952, Hershey y Chase lograron "producir" dos cepas de bacteriófagos, ambas marcadas radiactivamente: una de ellas poseía 35S (que forma parte de algunos aminoácidos) y la otra poseía 32P (que aparece en las moléculas de pentosa de los ácidos nucleicos). Pusieron estos fagos marcados en presencia de bacterias y, tras un período de cultivo, observaron cuál de los dos isótopos radiactivos aparecía en el interior de las bacterias. ¿ Qué resultados crees que obtuvieron? Razónalo a partir de los conocimientos actuales acerca del ciclo reproductivo de los fagos.
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En las plantas depuradoras de aguas residuales se calcula la demanda bioquímica de oxígeno (DBO), capacidad de consumir oxígeno que tiene una masa de agua. A más materia orgánica en el agua, mayor es el número de microorganismos que están produciendo su oxidación y, por lo tanto, mayor el consumo de oxígeno. A medida que la materia orgánica desciende, el DBO desciende también. Deduce qué tipo de bacterias están actuando.
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En determinadas ocasiones un microorganismo que habitualmente es inocuo se transforma en patógeno. ¿ Cómo se ha podido producir este cambio?
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Observa en el texto el ciclo vital de Plasmodium y contesta a las siguientes preguntas:
a) ¿Qué ventajas para el parásito supone tener un segundo hospedador, como el mosquito?
b) ¿ En qué momentos del ciclo se realiza la multiplicación del protozoo?
c) Si este parásito tiene varios hospedadores en su ciclo, ¿ qué ventaja obtiene al tener varias etapas de reproducción en cada ciclo?
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Describe el proceso que la levadura Saccharomyces cerevisiae realiza en la fabricación del pan
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En el año 1928, Alexander Fleming advirtió « de forma casual » que el moho que había contaminado un cultivo de estafilococos había hecho desaparecer a su alrededor las colonias bacterianas. Esta observación fue el punto de partida de las investigaciones que, con los años, demostrarían que el moho del género Penicillium segrega una sustancia destructora de las bacterias patógenas. ( « El azar sólo favorece a los espíritus preparados » . Pasteur.)
a) Desde el punto de vista de la investigación, comenta brevemente el significado de la frase de Pasteur.
b) Di el significado de estos términos: moho, estafilococo y bacteria patógena.
c) ¿ Qué es un cultivo de microorganismos? ¿ Cómo se realiza?
d) ¿ Cuáles son las principales aportaciones de Pasteur a la Ciencia?
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ACTIVIDADES DE AUTOEVALUACIÓN INTERACTIVAS
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Microbiología |
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Virus |
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Dominio Archaea |
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Dominio Bacteria |
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Dominio Eucarya: Protozoos, Algas unicelulares y Hongos |
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Microbiología y biotecnología |
ACTIVIDADES PARA MANDAR AL TUTOR
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a) (Selectividad) Explica sucintamente si la proposición que sigue es verdadera o falsa: Las bacterias y los virus son semejantes en complejidad y en forma de vida.
b) (Selectividad) La teoría celular (véase unidad 3) fue uno de los grandes avances de la Biología del siglo XIX. Teniendo en cuenta la estructura de los virus, analiza la posición de los mismos en relación con los enunciados de la teoría celular.
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Explica si es verdadera o falsa, razonando tu respuesta, la siguiente afirmación: « Dentro de los virus cuyo genoma está formado por ARN, unos se replican formando un molde de ARN, mientras que otros lo hacen formando un molde de ADN. En ambos casos es el propio genoma vírico (ARN vírico) el que se transcribe » .
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Cuando el fago X se adsorbe a la pared bacteriana de Escherichia coli, inyecta en su interior su ADN, el cual es capaz de incorporarse al cromosoma bacteriano y permanecer en la célula huésped sin transcribirse durante muchas generaciones. Como resultado de la puesta en marcha de algún acontecimiento, el ADN del fago se reactiva, reproduciéndose y liberando su descendencia de la célula parasitada. Representa cómo tienen lugar estos hechos (desde la fase de reactivación hasta la lisis y liberación).
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a) La teoría endosimbiótica señala que las mitocondrias pudieron tener su origen en primitivas células procariotas. ¿Qué características poseen estos orgánulos que han hecho pensar en este posible origen? (Relaciona los contenidos de esta unidad con los de la 2.)
b) El cloranfenicol y la estreptomicina impiden el crecimiento de las bacterias, paralizando la síntesis proteica. Se ha observado que también afecta a la síntesis proteica de las mitocondrias. ¿Confirma este hecho la propuesta del apartado anterior?
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a) ¿Qué problemas le acarrearía a una célula procariota el poseer un tamaño mayor del que tiene?
b) Las células eucariotas poseen un tamaño 10 veces superior al de las procariotas; ¿cómo solucionarán los problemas que este tamaño le acarrea?
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a) ¿Se pueden considerar los procesos parasexuales de las bacterias como formas de reproducción? Justifica la respuesta.
b) ¿Cómo piensas que las bacterias consiguen ser cada vez menos sensibles a los antibióticos que tiene cierta antigüedad en el mercado? Utiliza tus conocimientos sobre mutaciones y fenómenos parasexuales de las bacterias. ¿Tiene esto alguna conexión con los consejos médicos de no automedicarse?
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En la siguiente gráfica se ha representado la acumulación de células de levadura (A) y la acumulación de etanol (B) a medida que transcurre el tiempo. Explica los resultados obtenidos.
