TECNICAS DE ANALISIS QUIMICO I: VIDEO PREPARACION DE AGAR

AQUI SE MUESTRA COMO SE PREPARA UN MEDIO DE CULTIVO, EN ESTE CASO EL AGAR

TECNICAS DE ANALISIS QUIMICO I: VIDEO METODO DE SIEMBRA (ESTRIADO(

HOLA MUCHACHOS AQUI SE MUESTRA COMO SE REALIZA EL METODO DE SIEMBRA POR ESTRIADO

TECNICAS DE ANALISIS QUIMICO I: VIDEO TINCION

AQUI ENCONTRARAN EL PROCEDIMIENTO PARA REALIZAR UNA TINCION

PRUEBAS FISICAS PREPRARACION DE SOLUCIONES 302

AQUI LES DEJO COMO PREPARAR LAS SOLUCIONES DE LIMPIEZA DE MATERIAL DE VIDRIO

1.- MEZCLA SULFOCROMICA

Preparar la mezcla sulfocrómica requiere precaución. Es conveniente hacerla en un sitio tranquilo o fuera de los momentos pico de trabajo. Transvasar con cuidado medio a un litro de ácido sulfúrico concentrado a un vaso de vidrio borosilicato seco y agregar evitando salpicaduras, cinco siete gramos de dicromato por cada litro de ácido, y agitar con varilla de vidrio hasta disolución total. Si se disuelve todo se puede agregar un poco más. Si queda soluto sin disolver, éste no deberá pasarse al frasco donde se la va a guardar para su uso, porque el sólido puede obturar las puntas de pipetas y buretas. Esperar que se enfríe la mezcla y luego transvasarla a los frascos que deben ser de vidrio resistente y estar rotulados de forma visible

2.- SOLUCION MADRE DE SOSA CAUSTICA

Disolver en un vaso de precipitado 100 gramos de sosa cáustica, (hidróxido de sodio comercial), en un litro de agua, agitando con varilla de vidrio, de manera de formar una solución del orden del 10%. Si no se agita el sólido puede endurecerse en el fondo del vaso y romperlo por el exceso de calor formado. La turbidez que puede formarse es debida al carbonato de sodio que contiene, que se disuelve lentamente en ese medio.

La existencia de carbonato de sodio en la soda cáustica es algo común dado que reacciona rápidamente con el dióxido de carbono del aire. Los buenos productos comerciales no suelen tener más de 1 –2%. Si el recipiente que la contiene no está herméticamente cerrado con el tiempo se carbonata completamente. Una vez frío se pasa a frascos de plástico con una buena tapa para que no se carbonate con el dióxido de carbono de la atmósfera. Hay que remarcar que los hidróxidos fuertes atacan el vidrio y lo transforman en silicato de sodio soluble. Y si bien la velocidad de ataque es lenta, con el tiempo se nota porque en los laboratorios se usan los mismos recipientes por mucho tiempo, particularmente si se ha conseguido uno adecuado acorde y se lo ha rotulado de manera permanente.

3.- SOLUCION DILUIDA DE SOSA CAUSTICA

Diluir entre 10 y 20 veces la solución madre y envasar en frascos de cualquier material. Con ello se consigue una solución de 0,5 o 1% de sola cáustica. Es conveniente utilizar pisetas para contener esta solución. Las más aconsejables son las de plástico de 200 250 ml, que se pueden adquirir o fabricar con un recipiente de plástico flexible como algunos de artículos de tocador, un tubo de material termoplástico de 2 o 3 mm de diámetro interno y un tapón de goma agujereado. La piseta es un elemento muy útil que lamentablemente no suele estar presente en los trabajos prácticos donde la gente se forma.

4.- SOLUCION DE POTASA ALCOHOLICA

La potasa alcohólica se utiliza debido a que combina la acción solvente del alcohol con la acción hinchante y saponificante del álcalis fuerte. Se usa potasa cáustica, es decir KOH comercial, porque es más soluble en alcohol que la soda cáustica. Sin embargo se puede reemplazar por una solución hidroalcohólica al 70 - 80% de esta última sustancia. La concentración es variable pero siempre diluida, 1 - 5%, y se puede aumentar si es necesario. Una variante práctica es guardar los enjuagues de alcohol en un frasco, mientras no sean muy diluidos, y luego agregarles el álcalis en la cantidad conveniente. Se debe guardar en frascos bien cerrados. Tiene utilidad en el lavado de pipetas y buretas.

5.- EMULSION DESENGRASANTE

Se utiliza para economizar solventes y consiste en una emulsión de un solvente de grasas (aguarrás, tinner, benceno, ciclohexano, etc.), detergente concentrado y agua en proporciones de 5:1:3 aproximada y respectivamente. Se debe emulsionar antes de su uso.
La emulsión desengrasante es particularmente útil para pasar de una fase no polar como la de los hidrocarburos a otra acuosa, consiguiendo arrastrar los elementos insolubles en agua. Se utiliza por su bajo costo cuando hay que hacer lavados sucesivos de botellas, bidones, etc.

6.- ACIDO CLORHIDRICO CONCENTRADO

Utilizar el denominado "ácido muriático" de comercio que contiene 30-32% de cloruro de hidrógeno. El color amarillo que habitualmente posee se debe al cloruro férrico que contiene como impureza.

7.- AGUA REGIA

El agua regia se utiliza principalmente en los casos donde hay que eliminar óxidos metálicos o metales precipitados que no salen con ácido clorhídrico, por ejemplo. Se hace mezclando en un recipiente de vidrio, con precaución, 3 partes de ácido clorhídrico y una parte de ácido nítrico ambos concentrados. Se guarda en recipiente de vidrio, preferentemente con tapa esmerilada, o sino con tapón de goma. En este último caso el tapón debe cambiarse cada tanto porque los vapores de ácido nítrico destruyen la goma roja. El ácido nítrico al oxidar se reduce a dióxido de nitrógeno gas de color rojo que es tóxico, por lo que deberán tomarse precauciones como hacerlo en lugares ventilados.

8.- SOLUCION DE SULFITO

Preparar un litro de solución de sulfito de sodio concentrada o algo más, utilizando droga comercial. Si quedó droga decantada se redisolverá a medida que se le agregue agua de reposición. También se puede hacer de metabisulfito de sodio. Estas soluciones se utilizan para disolver, con el agregado de ácido clorhídrico, óxidos metálicos como los que se producen al trabajar con permanganato. El dióxido de azufre los reduce y los hace solubles.

9.- SOLUCION DETERGENTE

Los buenos detergentes viene con una concentración de más del 25% de materia activa, por lo que su viscosidad es alta y por lo tanto difíciles de dosificar directamente. Conviene rebajarlos 1 en 5 a 1 en 10, lo que se hace fácilmente con agua caliente. Si es muy utilizada es práctico colocarla sobre un estante al lado de la pileta en un frasco Mariotte de 250 o 500 ml, con su correspondiente tubo de goma, que debe llegar hasta la altura adecuada, cerrado por medio de una pinza de Mohr, o directamente en una piseta. Se recomienda no utilizar los productos económicos porque hay más pérdida que ganancia, lo que se suele decir que es ‘la economía del perejil’

10.- LAVANDINA

Es la solución comercial de hipoclorito de sodio que tiene en su origen entre 30 y 80 g/l de cloro activo por litro. Esta concentración suele disminuir hasta 8 - 10 g/l, cuando no posee de fábrica el álcali residual necesario o cuando se almacena largo tiempo. La forma casera de saber si no está degradada es probar con los dedos si produce gomosidad, (enjuagarse posteriormente), si no, es necesario realizarle un título de cloro activo.

NOTAS DE TAQ PRIMER PARCIAL

MODULO II

REALIZAR ANALISIS QUÍMICO Y MICROBIOLOGICO MEDIANTE EL USO DE TECNICAS GENERALES Y ESTANDARES DE CALIDAD

SUBMODULO I:

“APLICAR LOS ESTANDARES Y HERRAMIENTAS ESTADISTICAS EN LOS RESULTADOS DE LOS ANALISIS QUÍMICOS Y MICROBIOLOGICOS CON BASE A LA NORMATIVIDAD VIGENTE”

CONTENIDO

BLOQUE 1: Aplicar principios generales de microbiología mediante la operación de métodos microbiológicos.

1.1       Operar material y equipo para el análisis microbiológico.

1.2       Aplicar los métodos de esterilización.

1.3       Utilizar los medios de cultivo

1.4       Aplicar los métodos de cultivo

1.5       Aplicar métodos para la obtención de cultivos puros

1.6       Aplicar la secuencia de tinción según la técnica a utilizar

1.7       Manipular adecuadamente los residuos peligrosos biológicos infecciosos (RPBI)

BLOQUE 2: Utilizar técnicas de identificación de bacterias a través de métodos de tinción y pruebas bioquímicas de acuerdo a su metabolismo.

2.1 Aplicar métodos para la reproducción y crecimiento de bacterias

2.2 Aplicar técnicas de tinción para reconocer la morfología y estructura anatómica de bacterias.

2.3 Aplicar técnicas de identificación de bacterias mediante pruebas bioquímicas de acuerdo a su metabolismo.

BLOQUE 1: Aplicar principios generales de microbiología mediante la operación de métodos microbiológicos.

1.1           Operar material y equipo para el análisis microbiológico.

INTRODUCCION

Los microbios, también denominados microorganismos, son seres diminutos que individualmente suelen ser demasiado pequeños para ser observados a simple vista. El grupo incluye a: bacterias, hongos (levaduras y mohos), protozoos y algas microscópicas. Pero también incluyen a los virus, entidades no celulares que a veces se consideran en el límite de lo vivo y lo inerte.

Existe una tendencia a asociar estos microorganismos solo con enfermedades importantes como el SIDA (Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida), infecciones desagradables o inconveniencias frecuentes como el deterioro de los alimentos. Sin embargo, la mayoría de ellos realizan contribuciones fundamentales al bienestar de los habitantes del mundo porque ayudan a mantener el equilibrio de los organismos vivos y las sustancias químicas en nuestro ambiente. Por ejemplo:

v   Los microorganismos marinos y de agua dulce constituyen la base de la cadena alimenticia en los océanos, los lagos y los ríos.

v   Los microbios del suelo ayudan a degradar los residuos e incorporan gas nitrógeno del aire a los compuestos orgánicos; por eso reciclan los elementos químicos en el suelo, el agua y el aire.

v   Ciertos microbios cumplen funciones importantes en la fotosíntesis.

v   Los seres humanos y muchos otros animales dependen de los microbios presentes en el intestino para llevar a cabo la digestión y la síntesis de algunas vitaminas que necesitan sus cuerpos, por ejemplo, las vitaminas del complejo B para el metabolismo, la vitamina K ara la coagulación de la sangre.

v   Los microorganismos se utilizan en la síntesis de productos químicos como: la acetona, ácidos orgánicos, enzimas, alcoholes y muchos fármacos.

v   La industria alimentaria también emplea microbios en la producción de vinagre, encurtidos, bebidas alcohólicas, aceitunas verdes, suero de leche, queso, yogurt y pan.

Denominación y clasificación de los microorganismos.

El sistema de nomenclatura (denominación) de los organismos que se usa en la actualidad, fue establecida por Carolus Linnaeus en 1735. Los nombres científicos son latinizados, porque el latín era el idioma tradicionalmente utilizado por los estudiosos.

La nomenclatura científica asigna dos nombres a cada organismo: el género es el primer nombre y siempre se escribe la primera letra con mayúscula, a continuación va la especie (epíteto específico) que se escribe con minúsculas.

Para referirse a un organismo se usan ambos nombres, el género y la especie, y ambos se subrayan o se escriben de manera cursiva, por ejemplo:

Staphylococcus aureus
Staplylo		Disposición en forma de racimos
coccus		Tiene forma esférica
aureus		Significa dorado en latín
Staphylococcus aureus es una bacteria que se encuentra en la piel humana, y el color dorado es una característica de muchas de las colonias de estas bacterias.
Escherichia coli
Escherichia	Proviene del científico Theodor Escherich
coli	Vive en el colon o intestino grueso

 Tipos de organismos

1.- Bacterias: Son microorganismos con una célula única (unicelulares) relativamente simples. Dado que su material genético no está encerrado por una membrana nuclear especial, las células bacterianas se denominan Procariontes o Procariotas, de las palabras griegas que significan prenúcleo. Las procariotas incluyen a las bacterias y Archaea.

Las células bacterianas suelen presentar diversas formas o morfologías como son:

a)              Cocos (coccus): Bacterias de forma más o menos esféricas. Los cocos según los planos en que se dividen pueden presentarse en diversas formas como son:

v Diplococos (Diplococcus): Son cocos que permanecen en pares luego de la división.

v Estreotococos (Streptococcus): Luego de la división permanecen en cadenas de cuatro o más células.

v Tétradas: Son agrupaciones de cuatro cocos en una disposición cuadrada.

v Sarcinas: Paquetes cúbicos de ocho células.

v Estafilococos (Staphylococcus): Se agrupan en forma de racimos y no siguen un patrón regular de orientación.

b)              Bacilos (Bacillus): Bacterias en forma cilíndrica o de bastoncillo, que pueden encontrarse aisladas o agrupadas, cuando permanecen juntos luego de la separación, presentan diversas formas como son:

v Cocobacilos (Coccusbacillus): Especie que se encuentra como bacilos pequeños, redondos difíciles de distinguir de los cocos.

v Diplobacilos (Diplobacillus): Pares de bacilos.

v Estreptobacilos (Streptobacillus): Bacilos agrupados en cadenas de cuatro o más células.

v Forma filamentosa (Bacillus filamentosos): Bacilos que crecen en forma de fibras.

v Bacilos fusiformes (Bacillus fusiformes): Bacilos que tienen los extremos más delgados.

Muchas bacterias poseen formas semejantes a bacilos largos retorcidos ara formas espirales o hélices, así tenemos:

c)              Bacterias en forma de espiral: Son aquellas bacterias que presentan más de una curvatura y nunca son rectas, este tipo de morfologías pueden ser:

v Vibriones: Bacterias curvas o en forma de coma.

v Espirilos: Bacterias que poseen una configuración helicoidal, semejante a un tirabuzón, cuyos cuerpos son relativamente rígidos. Se desplazan con la ayuda de apéndices externos llamados flagelos.

v Espiroquetas: Son microorganismos helicoidales y flexibles. Se desplazan mediante filamentos axiales que se asemejan a los flagelos, ero están rodeados de una vaina externa flexible.

Las bacterias también presentan otras morfologías como son:

v Stella: Bacterias en forma de estrella.

v Células planas y rectangulares (Archaea halófilas) género Haloarcula.

v Células triangulares.

v Microorganismos en forma alargada o de pera, producen una yema al final de la hifa.

v Bacterias en forma de péndulos no celulares como Gallionela.

Las bacterias suelen reproducirse mediante la división de dos células iguales, este proceso se conoce como fisión binaria. Para la nutrición la mayoría de las bacterias utilizan sustancias químicas orgánicas, que en la naturaleza pueden provenir de organismos muertos o vivos. Algunas bacterias pueden producir sus propios alimentos mediante la fotosíntesis y algunas pueden nutrirse a partir de sustancias inorgánicas.

2.- Archaea: Como las bacterias, los miembros de Archaea están formadas por células procariotas pero si tienen paredes celulares, estas carecen de peptidoglucano. Estos microorganismos, que en general se encuentran en ambientes extremos, se dividen en tres grupos principales:

a) Metanógenos: Producen metano como producto de desecho a partir de la respiración. Son anaerobios estrictos, no toleran ni siquiera una breve exposición al aire (O₂). Para obtener energía, pueden utilizar los productos de fermentación de otros anaerobios (dióxido de carbono, hidrógeno molecular, formaldehido y acetato) que convierten en metano. Los Metanógenos tienen un exclusivo metabolismo energético en el que utilizan hidrógeno molecular para reducir el dióxido de carbono a metano. Sólo pueden utilizar moléculas orgánicas muy simples para la respiración y son incapaces de usar hidratos de carbono y proteínas.

Se encuentran a menudo en pantanos y humedales, sedimentos marinos y de agua dulce, tierras profundas, tractos intestinales de animales y sistemas de tratamiento de alcantarillado, donde hay niveles de oxígeno muy bajos. Los Metanógenos también se conocen por asociarse con otros organismos, que mantienen los niveles de oxígeno bajos, proporcionándoles el dióxido de carbono y los ácidos grasos que necesitan para sobrevivir (rumen: Una vaca eructa aproximadamente 50 litros de metano al día durante el proceso de rumiación).

El ejemplo típico de este grupo es Methanococcus jannischii que se aisló originalmente de una muestra tomada en una chimenea oceánica a una profundidad de 2 600 metros en la cresta del Pacífico Oriental. Puede crecer en un medio mineral que contenga sólo H₂ y CO₂ para utilizarlos como fuente de energía y carbono para su desarrollo, y dentro de un intervalo de temperatura de 50º a 86ºC. Las células son cocos irregulares, móviles (debido a dos penachos de flagelos insertados cerca del mismo polo celular).

b) Halófilos extremos: Su nombre proviene de halo que significa sal y philia que significa afinidad, estos microorganismos viven en ambientes extremadamente salinos como el Gran Lago Salado (Great Salt Lake), el Mar Muerto o estanque de agua de mar en evaporación donde la concentración de sal es muy alta (tan alto como 5 molar o 25 por ciento de NaCl), ya que requieren obligatoriamente sal para crecer y no lo harán en concentraciones de sal bajas. Su pared celular, ribosomas y enzimas se estabilizan con Na+. Halobacterium halobium, la especie prevaleciente en el Gran Lago Salado, se adapta al ambiente de alta salinidad por medio del desarrollo de una "membrana púrpura", que realmente son parches de pigmento captador de luz en la membrana plasmática.

Estos organismos son heterótrofos que normalmente respiran por medios aerobios. La alta concentración de NaCl en su ambiente limita la disponibilidad de O₂ para la respiración pero ellos pueden complementar su capacidad productora de ATP (Adenosín Tris-Fosfato) convirtiendo energía luminosa en ATP usando la bacteriorrodopsina. Cuando el oxígeno está presente en el ambiente, sus membranas plasmáticas son rojas (alto contenido en carotenoide), pero sin oxígeno, las membranas se vuelven purpúreas (bacteriorrodopsina).

Se clasifican según su tolerancia a la concentración de ClNa:

ü      Halófilos Moderados 3 a 15% ClNa

ü      Halófilos Medios 9 a 24% ClNa

ü      Halófilos Extremos 18 a 30% ClNa

El representante típico de este grupo es Halobacterium salinarium que es un halófilo extremo que crece de forma óptima a concentraciones 4-5 M de NaCl (no lo hace por debajo de concentraciones de  3 M de NaCl).

c)                       Termófilos extremos: Viven en aguas cálidas y sulfurosas colas de las fuentes termales del Parque Nacional Yellowstone. Estos organismos requieren una temperatura muy alta (60ºC a 105ºC) para crecer. Sus membranas y enzimas son extraordinariamente estables en temperaturas altas. La mayoría de estos Archaea requiere azufre elemental para su desarrollo. Algunos son anaerobios que usan azufre como aceptador de electrones para la respiración en lugar de oxígeno. Otros son litótrofos que oxidan azufre como fuente de energía. Los azufre-oxidantes crecen a pH bajo (por debajo de pH 2) porque acidifican su propio ambiente oxidando S (azufre) a H₂SO4 (ácido sulfúrico). Estos hipertermófilos normalmente son los habitantes de ambientes calientes, ricos en azufre asociados con el vulcanismo, como los arroyos calientes, géiseres y fumarolas en el Yellowstone y las aberturas termales ("fumadores") y grietas en el fondo del océano.

Sulfolobus fue el primer Archaea hipertermófilo descubierto (por Thomas D. Brock de la Universidad de Wisconsin, en 1970). Su descubrimiento, junto con el de Thermus aquaticus en el Parque Nacional de Yellowstone, impulsaron el campo de la biología de los hipertermófilos.

Sulfolobus crece en arroyos calientes, ácidos, ricos en azufre, a temperaturas tan altas como 90ºC y con valores de pH tan bajos como 1. El ejemplo tipo de este grupo puede ser Sulfolobus acidocaldarius que es un termófilo extremo que se ha encontrado en arroyos geotermales ácidos, calientes, ollas de barro y suelos con temperaturas de 60-95ºC y en pH de 1-5.

En general este tipo de microorganismos no causan enfermedades conocidas en los seres humanos.

3.- Hongos: Los hongos son eucariontes, es decir, organismos cuyas células poseen un núcleo diferenciado que contiene el material genético de la célula, rodeado por una cubierta especial denominada membrana nuclear. Los organismos del reino Fungí pueden ser unicelulares o multicelulares. Los hongos multicelulares grandes, como las setas, pueden asemejarse a las plantas, pero a diferencia de estas, no tienen capacidad de fotosíntesis. Las formas unicelulares de los hongos, las levaduras, son microorganismos ovales más grandes que las bacterias. Los más típicos son los hongos filamentosos (mohos). Estos hongos forman una masa visible denominada micelio, que está compuesta por filamentos largos (hifas) que se ramifican y entrelazan.

Los crecimientos algodonosos que algunas veces se observan en el pan o la fruta son micelios de hongos filamentosos. Los hongos se reproducen de forma sexual o asexual. Obtienen su nutrición mediante la absorción de soluciones de materia orgánica de su entorno, sea el suelo, del agua salada, del agua dulce o de un huésped animal o vegetal.

4.- Protozoos: Los protozoos son microorganismos eucariontes unicelulares que se mueven por medio de pseudópodos, flagelos o cilios. Se trata de microorganismos que presentan una diversidad de formas y viven como entidades libres o como paracitos (organismos que se alimentan de un huésped vivo) que absorben o ingieren compuestos orgánicos de su ambiente. Los protozoos se reproducen de forma sexual y asexual.

5.- Algas: Las algas son eucariontes fotosintéticos con una amplia variedad de formas y reproducción sexual y asexual. Las algas de interés son las unicelulares. Las paredes celulares de muchas algas, como las de las plantas, están compuestas por un hidrato de carbono denominado celulosa.

Las algas abundan en aguas saladas y dulces, en el suelo y en asociación con otras plantas. Como fotosintetizadoras las algas necesitan luz, agua y dióxido de carbono para la producción de alimento y para su crecimiento. Como resultado de la fotosíntesis las algas producen oxígeno e hidratos de carbono que luego son utilizados por otros organismos. Por lo tanto, desempeñan una función importante en el equilibrio de la naturaleza.

6.- Virus: Los virus son tan pequeños que solo pueden visualizarse con un microscopio electrónico y son acelulares (carecen de estructura celular). La estructura de una partícula viral es muy simple, dado que consiste en un centro formado por un solo tipo de ácido nucleico, ADN o ARN. Este centro está rodeado por una cubierta proteica. Algunas veces la cubierta está revestida por una capa adicional, una membrana lipídica denominada envoltura. Todas las células vivas poseen ADN y ARN, pueden llevar a cabo reacciones químicas y pueden reproducirse como unidades autosuficientes. Los virus solo pueden reproducirse si utilizan la maquinaria celular de otros organismos. Por lo tanto, se considera que son formas vivas cuando se multiplican dentro de la célula que infectan. En este sentido los virus son parásitos de otros organismos. Por otra parte, cuando los virus se encuentran fuera de los huéspedes vivos, son inertes.

MICROBIOLOGIA

La ciencia de la microbiología tiene una antigüedad de solo doscientos años y se define como la ciencia que estudia a los microorganismos.

La microbiología estudia la forma, estructura, reproducción, fisiología, metabolismo e identificación de los microorganismos, de esta forma la microbiología engloba varios campos de estudio como son:

a)                       Bacteriología: Se ocupa del estudio de las bacterias.

b)                       Virología: Se ocupa del estudio de los virus.

c)                       Micología: Se ocupa del estudio de los hongos, levaduras y mohos.

d)                       Parasitología: Se ocupa del estudio de los parásitos (protozoos y gusanos)

e)                       Ficología: Se ocupa del estudio de las algas.

De acuerdo a las necesidades de la sociedad la microbiología se divide en:

a)       Fisiología microbiana: Estudia a nivel bioquímico el funcionamiento de las células microbianas.

b)       Genética microbiana: Estudia la organización y regulación de los genes microbianos y como estos afectan el funcionamiento de las células.

c)       Microbiología clínica: Estudia la morfología de los microorganismos.

d)       Microbiología médica: Estudia el papel de los microbios en las enfermedades humanas.

e)       Microbiología veterinaria: Estudia el papel de los microbios en la medicina veterinaria.

f)        Microbiología ambiental: Estudia la función y diversidad de los microbios en sus entornos naturales. Incluye a la ecología microbiana, geomicrobiología, la diversidad microbiana y la biorremedación.

g)       Microbiología evolutiva: Estudia la evolución de los microbios. Incluye a la sistemática y la taxonomía microbiana.

h)       Microbiología industrial: Estudia la explotación de los microbios para su uso en procesos industriales.

i)         Aeromicrobiología: Estudia a los microorganismos que son transportados por el aire.

j)         Microbiología de los alimentos: Estudia a los microorganismos que deterioran a los alimentos.

k)       Microbiología espacial: Estudia a los microorganismos presentes en el espacio, por ejemplo, estaciones espaciales, naves espaciales, Etc.

Desarrollo histórico de la Microbiologia.

Aunque durante mucho tiempo se sospechó la existencia de criaturas demasiado pequeñas para ser percibidas a simple vista, su descubrimiento estuvo relacionado con la invención del microscopio.

Robert Hooke en 1664 después de observar una rodaja delgada de corcho informó al mundo que las unidades estructurales más pequeñas de la vida eran “celdillas pequeñas” o “células”, como el las denomino. Mediante el empleo de una versión mejorada de un microscopio compuesto (con dos juegos de lentes), Hooke pudo observar las células individuales. El descubrimiento de Hooke marcó el comienzo de la teoría células, la teoría que postula que todos los seres vivos están compuestos por células.

Anton van Leeuwenhoek en 1673 realizo las primeras observaciones de microorganismos vivos a través de las lentes de aumento con las que construyó más de 400 microscopios. Entre 1673 y 1723 van Leeuwenhoek escribió una serie de cartas a la Royal Society de Londres con la descripción de los “animáculos”, que vio a través de su microscopio simple, con una sola lente.; van Leeuwenhoek realizó dibujos detallados de los “animáculos” en agua de lluvia, en sus propias heces y en material de raspado de sus dientes. Estos dibujos ya se han identificado como representaciones de bacterias y protozoos.

Hasta la segunda mitad del siglo XIX muchos científicos y filósofos creían que algunas formas de vida podían originarse de forma espontánea a partir de la materia inerte y denominaban a este proceso hipotético “generación espontánea”

Un oponente firme de la generación espontánea, el médico italiano Francesco Redi, demostró en 1668 que los gusanos no surgían espontáneamente de la carne en descomposición. Redi llenó dos frascos con carne descompuesta. El primero quedó abierto; las moscas depositaron sus huevos en la carne y los huevos se desarrollaron hasta convertirse en larvas. El segundo frasco quedó sellado y como las moscas no podían depositar sus huevos en la carne, no aparecieron gusanos. Sin embargo, los oponentes de Redi no se convencieron y afirmaban que se necesitaba aire fresco para la generación espontánea.

El caso de la generación espontánea de los microorganismos pareció fortalecerse en 1745 con John Needham descubrió que aun después de haber calentado líquidos nutritivos (caldo de pollo y caldo de cereales) antes de verterlos en frascos cubiertos, las soluciones enfriadas eran rápidamente invadidas por microorganismos. Needham afirmó que los microbios se desarrollaban espontáneamente de los líquidos. Veinte años después Lazzaro Spallanzi siguirió la probabilidad de que los microorganismos del aire hubieran ingresado en las soluciones de Needham después que fueran hervidas. Spallanzani demostró que en los líquidos nutritivos calentados después de haber sellado el frasco no se producía crecimiento microbiano alguno. Needham respondió que la fuerza vital necesaria para la generación espontánea había sido destruida por el calor y mantenida fuera de los frascos sellados.

A esta intangible fuerza vital se le otorgó más credibilidad poco después del experimento de Spallanzani, cuando Anton Laurent Lavoisier demostró la importancia del oxígeno para la vida. Las observaciones de Spallanzani recibieron críticas basadas en que en los frascos sellados no había suficiente oxígeno como para favorecer la vida microbiana.

En 1858 el científico alemán Rudolf Virchow desafió la generación espontánea con el concepto de Biogénesis, la afirmación de que las células vivas sólo podían surgir de células vivas preexistentes. Las controversias acerca de la generación espontánea continuaron hasta 1861, cuando el problema fue resuelto por Louis Pasteur.

Pasteur demostró que los microorganismos están presentes en el aire y pueden contaminar soluciones estériles pero que el aire por sí mismo no crea los microbios. Pasteur llenó varios matraces de cuello corto con caldo de carne e hirvió su contenido. Luego dejó algunos frascos abiertos y permitió que se enfriaran. En unos días se observó que estos frascos estaban contaminados con microorganismos. Los otros matraces, sellados después de hervirlos, no presentaban microorganismos. De estos resultados Pasteur dedujo que los microbios del aire eran los agentes causantes de la contaminación de materiales inertes como los caldos de los frascos de Needham.

A continuación Pasteur colocó en matraces de cuello largo con el extremo abierto y los dobló en forma de S. Luego hirvió el contenido de estos frascos y una vez hervido dejó que se enfriaran. El caldo de los matraces no se contaminó ni mostro signos de vida incluso después de meses. Este diseño singular de Pasteur permitía que el aire ingresara en los matraces pero el cuello curvo atrapaba todos los microorganismos transmitidos por el aire que pudieran contamina el caldo.

Pasteur demostró que los microorganismos pueden estar presentes en la materia inerte, en sólidos, en líquidos y en el aire. Además demostró de modo concluyente que la vida microbiana puede ser destruida por el calor y que puede idearse métodos para bloquear el acceso de microorganismos transmitidos por el aire a medios nutritivos. Estos descubrimientos constituyeron la base de las Técnicas Asépticas, técnicas que impiden la contaminación por microorganismos no deseados y que en la actualidad representan el fundamento de la práctica habitual en el laboratorio y de muchos procedimientos médicos. Las técnicas asépticas modernas figuran entre los primeros y más importantes métodos que aprende un microbiólogo principiante.

Las investigaciones de Pasteur proporcionaron evidencias de que los microorganismos no pueden originarse en fuerzas subyacentes a los materiales inertes. En cambio, toda aparición de vida espontánea en soluciones inertes pueden atribuirse a microorganismos que ya estaban presentes en el aire o en los líquidos mismos.

Edad de oro de la Microbiología

A partir de las investigaciones de Pasteur, hubo una explosión de descubrimientos en microbiología que duró cerca de 60 años. El período comprendió entre 1857 y 1914 se denominó correctamente la Edad de Oro de la Microbiología. Durante este período se realizaron avances rápido encabezados sobre todo por Pasteur y Robert Koch que condujeron al establecimiento de la microbiología como ciencia. Durante esos años se descubrieron los agentes causales de muchas enfermedades y se estableció el papel de la inmunidad en la prevención y la curación de patologías. Durante este período los microbiólogos estudiaron las actividades químicas de los microorganismos, mejoraron las técnicas para la realización de estudios microscópicos y de cultivo de microorganismos, desarrollaron vacunas y técnicas quirúrgicas.

Uno de los hechos clave que estableció la relación entre los microorganismos y las enfermedades se produjo cuando un grupo de comerciantes le solicitó a Pasteur que investigara la razón de la acidez del vino y la cerveza. En ese momento muchos científicos consideraban que el aire convertían los azucares de estos líquidos en alcohol. Pasteur descubrió que los microorganismos denominados levaduras convertían los azucares en alcohol en ausencia de aire. Este proceso denominado Fermentación se utiliza para elaborar vino y cerveza, la acidez y el deterioro son causados por microorganismos diferentes denominados bacterias. En presencia de aire las bacterias modifican el alcohol de las bebidas y lo convierten en vinagre (ácido acético).

La solución de Pasteur del problema del deterioro consistió en someter la cerveza y el vino al calor durante el tiempo suficiente para destruir la mayor parte de las bacterias que causaban dicho deterioro; el proceso, denominado Pasteurización, se utiliza con frecuencia en la actualidad para reducir el deterioro y destruir las bacterias potencialmente lesivas en la leche y en algunas bebidas alcohólicas.

Antes de la época de Pasteur los tratamientos eficaces para muchas enfermedades se descubrían por medio del método de prueba y error, pero se desconocían las causas de las enfermedades.

El reconocimiento de que las levaduras desempeñan un papel fundamental en la fermentación fue la primera conexión entre la actividad de un microorganismo y los cambios físicos y químicos de los materiales orgánicos. Este descubrimiento alertó a los científicos acerca de la posibilidad de que los microorganismos pudieran tener relaciones similares con los vegetales y animales, específicamente, la posibilidad de que pudieran causar enfermedades. Esta idea se conoció como la Teoría Germinal de la Enfermedad.

En 1865 Pasteur fue invitado a colaborar en la lucha contra la enfermedad del gusano de seda que estaba destruyendo la industria de la seda en Europa. Años antes en 1835 Agostino Bassi había demostrado que la enfermedad del gusano de seda era producida por un hongo. Con los datos aportado por Bassi, Pasteur comprobó que la infección más reciente se debía a un protozoo y desarrolló un método para reconocer las polillas del gusano de seda afectado.

En la década de 1860 Joseph Lister aplicó la teoría germinar a los procedimientos médicos. Lister sabía que en la década de 1840 el medico Ignaz Semmelweis había demostrado que sus colegas que no se desinfectaban sus manos, habitualmente transmitían infecciones (fiebre puerperal) de una paciente obstétrica a otra. Lister también había oído hablar de las investigaciones de Pasteur que relacionaba los microbios con enfermedades de los animales. En ese entonces no se empleaban desinfectantes pero Lister sabía que el Fénol (ácido carbólico) destruía las bacterias de modo que comenzó a tratar las heridas quirúrgicas con una solución de fenol. La técnica de Lister fue uno de los primeros intentos médicos de controlar las infecciones causadas por microorganismos. De hecho, sus hallazgos demostraron que los microorganismos causan infecciones de las heridas quirúrgicas.

La primera prueba de que las bacterias realmente causan enfermedades fue proporcionada por Robert Koch en 1876. Koch fue un joven competidor de Pasteur en la carrera por descubrir la causa del carbunco, una enfermedad que estaba destruyendo al ganado bovino y ovino en Europa. Koch descubrió las bacterias en forma de bastón que ahora se conocen como Bacillus anthracis en la sangre de los animales muertos por carbunco. Las cultivó en animales sanos. Cuando estos animales enfermaron y murieron Koch aisló las bacterias de su sangre y las comparó con las aisladas originalmente, lo que le permitió comprobar que los dos conjuntos de hemocultivos contenían las mismas bacterias.

Así, Koch estableció una secuencia de pasos experimentales para relacionar directamente un microbio específico con una enfermedad específica. En la actualidad estos pasos se conocen como Postulados de Koch:

1.- El microorganismo patógeno sospechoso debe estar presente en todos los casos de enfermedad ausente en animales sanos.

2.- El microorganismo sospechoso debe cultivarse en cultivo puro.

3.- Las células de un cultivo puro del microorganismo aislado debe causar la enfermedad en animales sanos.

4.- El microorganismo debe ser aislado y ser idéntico al original.

El 4 de mayo de 1796, casi 70 años antes de que Koch estableciera que un microorganismo específico causa el carbunco, Edward Jenner emprendió un experimento para hallar una manera de proteger a las personas de la viruela.

Esta enfermedad causó la muerte de miles de personas cuando los colonos europeos llevaron la infección al Nuevo Mundo exterminó al 90 % de los indígenas americanos de la costa este.

Cuando una joven ordeñadora le informó a Jenner que no contraería la viruela porque ya había sufrido la enfermedad causada por el virus de la vacuna una enfermedad que era mucho más leve, el decidió comprobar la veracidad del relato. En primer lugar, Jenner recogió raspados de las ampollas de las lesiones producidas por la viruela vacuna. Luego, inoculó este material en un voluntario sano de 8 años mediante la escarificación del brazo con una aguja contaminada por el virus. La escarificación se convirtió en una protuberancia y en unos días el voluntario desarrolló una enfermedad leve pero se recuperó y nunca más contrajo la viruela vacuna ni la viruela. El proceso se denominó Vacunación, de la palabra latina vacca que significa vaca. Pasteur le dio ese nombre en honor del trabajo de Jenner. La protección de la enfermedad proporcionada por la vacunación se denomina inmunidad.

Años después del experimento de Jenner, alrededor de 1880, Pasteur descubrió el modo en que actúan las vacunas. Descubrió que la bacteria que produce el cólera aviario perdía su capacidad de causar enfermedad (pérdida de su virulencia o conversión en aviruela) después de ser cultivada en el laboratorio durante períodos prolongados. Sin embargo este microorganismo (así como otros con disminución de virulencia), podían inducir inmunidad contra infecciones ulteriores por cepas virulentas. El descubrimiento de este fenómeno condujo al experimento exitoso de Jenner con el virus de la viruela vacuna. Ambas enfermedades, viruela vacuna y viruela, son producidas por un virus. Aun cuando el virus de la vacuna no es un derivado del virus de la viruela producido en el laboratorio, está tan estrechamente relacionado con él que puede inducir la inmunidad contra ambos. Pasteur utilizó el término vacuna para designar a los cultivos de microorganismos avirulentos utilizados para prevenir la enfermedad.

Después de establecer la relación entre microorganismos y enfermedad los microbiólogos médicos se dedicaron a la búsqueda de sustancias con capacidad de destruir microorganismos patógenos sin dañar al animal ni al ser humano infectado. El tratamiento de las enfermedades mediante el empleo de fármacos se denomina farmacoterapia. Los agentes farmacoterapéuticos preparados en el laboratorio a partir de sustancias químicas se denominan fármacos sintéticos. Las sustancias químicas producidas de forma natural por bacterias y hongos para actuar contra los microorganismos se denominan antibióticos.

El médico Paul Ehrlich inicio la revolución de la quimioterapia. En 1910 descubrió después de evaluar centenares de sustancias un agente quimiterápico denominado salvarsán, un derivado arsenical eficaz contra la sífilis. El agente se denominó salvarsán porque se consideraba que ofrecía la salvación de la sífilis y contenía arsénico.

A fines de la década de 1930 los investigadores habían desarrollado carios otros fármacos sintéticos que podían destruir microorganismos. La mayoría de estos fármacos eran derivados de colorantes, porque los colorantes sintetizados y elaborados para las telas, eran evaluados de modo sistemático en cuanto a sus cualidades antimicrobianas. En esta misma época se descubrieron las sulfamidas.

En contraste con las sulfamidas, que se desarrollaron deliberadamente a partir de una serie de sustancias químicas industriales, el primer antibiótico se descubrió de forma accidental. Alexander Fleming estuvo a punto de tirar algunas placas de cultivo que habían sido contaminadas por un hongo filamentoso. Afortunadamente Fleming echó un segundo vistazo a la curiosa forma de crecimiento que aparecía en las placas contaminadas: alrededor del hongo había una zona clara, en la que el crecimiento bacteriano estaba inhibido. Fleming había encontrado un hongo capaz de inhibir el crecimiento de una bacteria. Este hongo fue identificado más tarde como Penicillium chrysigenum y en 1928 Fleming denominó penicilina a este inhibidor activo de los hongos. Por lo tanto, la penicilina es un antibiótico producido por un hongo. Su enorme utilidad no se evidenció hasta la década de 1940, cuando por fin fue evaluada en ensayos clínicos y producida en forma masiva.

El conjunto de trabajos desarrollado en la Edad de Oro de la Microbiología fue la base de los impresionantes logros alcanzados durante el siglo XX. Se desarrollaron nuevas ramas de la microbiología, como la inmunología y la virología. Más recientemente el desarrollo de un conjunto de métodos nuevos conocidos como tecnología del ADN recombinante, revolucionó las investigaciones prácticas en todas las áreas de la microbiología.

La bacteriología comenzó con la primera observación de van Leeuwenhoek de los raspados de los dientes. Desde entonces se siguen descubriendo regularmente nuevas bacterias patógenas. Un descubrimiento interesante fue el de 1997, cuando Heide Schulz descubrió una bacteria lo suficientemente grande como para ser observada a simple vista. Esta bacteria que Schulz denominó Thiomargarita namibiensis, vive en el lodo de las constas africanas. La bacteria consume sulfuro de hidrógeno, que podría ser tóxico para los animales que residen en el lodo.

La micología comprende las ramas médicas, agrícolas y ecológicas. Las tasas de infecciones micóticas han aumentado durante la última década y explica el 10 % de las infecciones intrahospitalarias. Se considera que los cambios ambientales y climáticos son causa del aumento de diez veces las infecciones por Coccidioides immitis en California. En la actualidad se están investigando nuevas técnicas para diagnosticar y tratar las infecciones micóticas.

En el campo de la parasitología se están descubriendo nuevas enfermedades parasitarias en los seres humanos a medida que los trabajadores se exponen mientras abren la selva tropical. También se están encontrando enfermedades parasitarias desconocidas con anterioridad en pacientes cuyos sistemas inmunitarios han sido suprimidos por trasplantes de órganos, quimioterapia, antineoplásica y SIDA.

En la actualidad la bacteriología, la micología y la parasitología se encuentran en una era de oro de la clasificación. Los adelantos recientes en la genómica, el estudio de todos los genes de un organismo, permitieron que los científicos clasificaran las bacterias y los hongos de acuerdo con sus relaciones genéticas con otras bacterias, hongos y protozoos. Antes estos microorganismos se clasificaban según un número limitado de características visibles.

La inmunología se remonta al desarrollo de la primera vacuna ideada por Jenner en 1796. Desde entonces el conocimiento del sistema inmunitario se ha ido acumulando de manera uniforme, para expandirse con rapidez en el siglo XX. Ahora se dispone de vacunas contra numerosas enfermedades como el sarampión, la rubéola, la parotiditis endémica, la varicela, la neumonía neumocócica, el tétanos, la tuberculosis, la gripe, la tosferina, la poliomielitis y la hepatitis B.

Uno de los desafíos mayores de los inmunólogos de este siglo es averiguar el modo en que puede estimularse el sistema inmunitario para eliminar el virus que causa el SIDA, una enfermedad que destruye el sistema inmunitario.

Un adelanto fundamental en la inmunología sucedió en 1933 cuando Rebecca Lancefield propuso la clasificación de los estreptococos según serotipos sobre la base de ciertos componentes de la pared celular de las bacterias. Los estreptococos causan diversidad de enfermedades, como la angina (angina roja), shock toxico estreptocícico y septicemia. Su investigación permite la identificación rápida de estreptococos patógenos específicos por medio de técnicas inmunológicas.

La virología surgió durante la Edad de Oro de la Microbiología. En 1882 Dimitri Iwanowski informó que el microorganismo causante de la enfermedad del mosaico del tabaco era tan diminuto que atravesaba filtros lo bastante finos como para impedir el paso de todas las bacterias conocidas. En esa época Iwanowski no sabía que el microorganismo en cuestión era un virus. En 1935 Wendell Stanley demostró que ese microorganismo, denominado virus del mosaico del tabaco, presentaba características muy diferentes de las de otros microorganismos y era tan simple y homogéneo que podía ser cristalizado como si fuera un compuesto químico. El trabajo de Stanley facilitó el estudio de la estructura y la composición química de los virus. Desde el desarrollo del microscopio electrónico, en la década de 1940, los microbiólogos han podido observar con detalle la estructura de los virus y hoy se sabe mucho acerca de su estructura y actividad.

A fines de la década de 1960 Paul Berg demostró que los fragmentos de ADN humano o animal (genes) que codificaban proteínas importantes pueden adherirse al ADN bacteriano. El híbrido resultante fue el primer ejemplo de ADN recombinante. Cuando este ADN se inserta en una bacteria (y otros microorganismos) pueden utilizarse para elaborar grandes cantidades de la proteína deseada. La tecnología que se desarrolló a partir de esta técnica se denominó Tecnología del ADN recombinante o Ingeniería Genética y tuvo sus orígenes en dos disciplinas relacionadas. La primera, la genética microbiana, estudia los mecanismos por los cuales los microorganismos heredan rasgos. La segunda, la biología molecular, estudia de manera específica el modo en que la información genética es transportada en las moléculas de ADN y como el ADN dirige la síntesis de las proteínas.

A continuación se destacan los  sucesos importantes para la microbiología desde 1665 hasta 1997

Año	Suceso
1665	Hooke: primera observación de las células
1663	Van Leeuwenhoek: primera observación de microorganismos vivos
1735	Linnaeus: nomenclatura de los microorganismos
1798	Jenner: primera vacuna
1835	Bassi: hongo del gusano de la seda
1840	Semmelweis: fiebre puerperal
1853	DeBary: enfermedad micótica de las plantas
EDAD DE ORO DE LA MICROBIOLOGIA
1857	Pasteur: fermentación
1861	Pasteur: desaprobación de la generación espontánea
1864	Pasteur: pasteurización
1867	Lister: cirugía aséptica
1876	Koch: teoría germinal de la enfermedad
1879	Neisser: Neisseria gonorrhoeae
1881	Koch: cultivos puros
1882	Finley: fiebre amarilla
1882	Koch: Mycobacterium tuberculosis
1882	Hess: medio sólido (agar)
1883	Koch: Vibrio cholerae
1884	Metchnikoff: fagocitosis
1884	Gram: procedimiento de coloración Gram
1884	Escherich: Escherichia coli
1887	Petri: placa de Petri
Año	Suceso
1889	Kitasato: Clostridium tetani
1890	Von Bering: antitoxina difteríca
1890	Ehrlich: teoría de la inmunbidad
1892	Winogradsky: ciclo del azufre
1898	Shiga: Shigella dysenteriae
1908	Ehrlich: sífilis
1910	Chagas: Trypanosoma cruzi
1911	Rous: virus productores de tumores
1928	Fleming, Chain y Florey: penicilina
1928	Griffith: transformación en bacterias
1934	Lancefield: antígenos estreptocócicos
1935	Stanley, Northrup y Summer: virus cristalizados
1941	Beadle y Tatum: relación entre genes y enzimas
1943	Delbrück y Luria: infección de bacterias por virus
1944	Avery, MacLeod y McCarty: el material genético es ADN
1946	Lederberg y Tatum: conjugación bacteriana
1953	Watson y Crick: estructura del ADN
1957	Jacob y Monod: regulación de la síntesis de proteínas
1959	Steward: causa viral dek cancer humano
1962	Edelman y Poter; anticueror
1964	Epstein, Achong y Barr: virus de Epstein-Barr como causa de cáncer humano
1973	Berg, Boyer y Cohen: ingeniería genética
1975	Dulbecco, Temin y Baltimore: transcriptasa inversa
1978	Woese: Archaea
1978	Nathans, Smith y Arber: enzimas de restricción (utilizadas para la tecnología de ADN recombinante)
1978	Mitchell: mecanismo quimiosmótico
1981	Margulis: origen de las células eucariontes
1982	Klug: estructura de los virus del mosaico del tabaco
1983	McClintock: transposones
1988	Deisenhoter, Huber y Michel: pigmentos de la fotosíntesis bacteriana
1994	Cano: informó que habían cultivado bacterias de 40 millones de años
1997	Prusiner: priones

CUESTIONARIO.

1.- ¿Cómo surgió la idea de la generación espontánea?

2.- Describa brevemente el papel desempeñado por los microorganismos en cada una de las siguientes situaciones:

a.- Reciclado de elementos.

b.- Tratamiento de aguas residuales.

c.- Industria alimentaria.

d.- Industria agrícola.

e.- generación de biocombustibles.

f.- Producción de vacunas.

3.-  ¿En qué campo de la microbiología se desempeñarían mejor los científicos dedicados a las actividades que se mencionan a continuación?

__ Estudia la biodegradación de los desechos toxicos	a. Biotecnología
__ Estudia el virus del Ébola, agente causal de la fiebre hemorrágica homónima	b. Inmunología
__ Estudia la producción de proteínas humanas por las bacterias	c. Ecología microbiana
__ Estudia los síntomas del SIDA	d. Genética microbiana
__ Estudia la producción de toxinas por Escherichia coli	e. Fisiología microbiana
__ Estudia el ciclo vital de Cryptosporidium	f. Biología molecular
__ Desarrolla la terapia génica para una enfermedad	g. Micología
__ Estudia el hongo Candida albicans	h. Virología

4.- Correlacione los siguientes microorganismos con sus descripciones

a. Archaea	__ No están compuestos por células
b. Algas	__ La pared celular está compuesta por quitina
c. Bacterias	__ La pared celular está compuesta por peptidoglucano
d. Hongos	__ La pared celular está compuesta por celulosa fotosintética
e. Helmintos	__ Unicelulares, estructura celular compleja que carece de pared celular
f. Protozoos	__ Unicelulares, estructura celular compleja que carece de pared celular
g. Virus	__ Procarionte sin peptidoglucano en la pared celular

5.- Correlacione a las siguientes personas con su contribución al avance de la microbiología:

a. Avery, MaxLeod y McCarty	__ Desarrolló la vacuna contra la viruela
b. Beadle y Tatum	__ Descubrió la forma en que el ADN controla la síntesis de proteínas en una célula
c. Ehrlich	__ Descubrió la penicilina
d. Fleming	__ Descubrió que el ADN puede ser transferido de una bacteria a otra
e. Hooke	__ Rebatió la generación espontánea
f. Iwanowski	__ Fue el primero en caracterizar un virus
g. Jacob y Manod Jenner	__ Fue el primero en utilizar desinfectantes en los procedimientos quirúrgicos
h. Koch	__ Fue el primero en observar las bacterias
i.Lancefield	__ Fue el primer en observar células en material vegetal y en darles nombre
j. Lederberg y Tatum	___ Observó que los virus son filtrables
k. Lister	__ Probó que ADN es el material hereditario
l. Pasteur	__ Sostenía que las células vivas se originan en células vivas preexistentes
m. Stanley	__ Probó que los microorganismos pueden causar enfermedades
n. van Leeuwenhoek	__ Demostró que los genes codifican enzimas
o. Virchow	__ Cortó y empalmo ADN animal con ADN bacteriano
p. Weizmann	__ Utilizó bacterias para producir acetona
	__ Utilizó el primer agente quimioterapéutico sintético
	__ Propuso una clasificación sistemática de los estreptococos basada en los antígenos de sus paredes celulares

6.- El nombre del género de una bacteria es “erwinia” y el epíteto específico es “amylovora”. Escriba correctamente el nombre científico de este microorganismo. Con este nombre como ejemplo, explique cómo se eligen los nombres científicos.

7.-  Cual de los siguientes es un nombre científico:

a. Mycobacterium tuberculosis

b.- Bacilo tuberculoso

c. Saccharomyces

d. Bacillus Thuringiensis

8.- Cual de las siguientes no es una característica de las bacterias

a. Son procariotas

b. Tiene peptidoglucano en las paredes celulares

c. Tiene la misma forma

d. Crecen por fisión binaria

e. Pueden moverse

9.- El ADN recombinante es:

a. ADN en bacterias

b. El estudio de cómo funcionan los genes

c. El ADN resultante de la mezcla de los genes de dos organismos diferentes.

d. El uso de bacterias para la producción de alimentos.

e. La producción de proteínas por la acción de genes.

9.- Cual de los siguientes enunciados es la mejor definición de la biogénesis

a. Materia inerte que da origen a organismos vivos

b. Las células vivas sólo pueden originarse en células preexistentes

c. Para la vida es necesaria una fuerza vital

d. El aire es necesario para los organismos vivos

e.- Los microorganismos pueden ser generados or materia inerte.

10.- Cual de las siguientes afirmaciones se refiere a una actividad beneficiosa de los microorganismos

a. Algunos microorganismos se utilizan en la alimentación de los seres humanos.

b. Algunos microorganismos utilizan dióxido de carbono.

c. Algunos microorganismos proporcionan nitrógeno para el crecimiento de plantas.

d. Algunos microorganismos se utilizan en los procesos de tratamiento de aguas residuales.

e. todas las anteriores.

11.- Se ha dicho que las bacterias son esenciales para la existencia de la vida en la Tierra. ¿Cuál de las siguientes sería la función esencial desempeñada por las bacterias?

a. Controlan las poblaciones de insectos.

b. Proveen directamente alimentos para los seres humanos.

c. Descomponen material orgánico y reciclan elementos.

d. Causan enfermedades

e. Producen hormonas humanas como la insulina.

12.- La conclusión de Spallanzani de la generación espontánea fue cuestionada porque Lavoisier había demostrado que el oxígeno era el componente vital del aire. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es cierta?

a. Todas las formas de vida requieren aire.

b. Sólo los microorganismos que causan enfermedades requieren de aire.

c. Algunos microbios no requieren de aire.

d. Pasteur no permitió la entrada de aire en sus experimentos de biogénesis.

e. Lavoisier estaba equivocado.

13.- ¿Cuál de las siguientes afirmaciones acerca de Escherichia coli no es cierta?

a. Escherichia coli fue la primera bacteria causante de enfermedades identificada por Koch.

b. Escherichia coli es parte de la microflora normal de los seres humanos.

c. Escherichia coli es beneficiosa en el intestino de los seres humanos.

d. Una cepa de Escherichia coli productora de enfermedades, causa diarrea sanguinolenta.

e. Ninguna de las anteriores.

14.- ¿Cómo la teoría de la biogénesis condujo a postular la teoría germinal de la enfermedad?

15.-  Mencione al menos tres productos del supermercado elaborados por microorganismos (nota: el rótulo indica el nombre científico del microorganismo o incluye las palabras cultivado o fermentado). Investiga las características del microorganismo.

16.- Mediante un diagrama de llaves clasifica las morfologías bacterianas.

Microscopia Óptica

El ojo humano no es capaz de discriminar más allá de 0.1 mm. Los microorganismos se pueden visualizar utilizando un microscopio óptico o un microscopio electrónico. En general, el microscopio óptico tiene como límite de poder de resolución unos 0.20 micrones (micrones = micrómetros) y se usa para observar células intactas (estructuras celulares como cromosomas, nucléolos, cloroplastos, mitocondrias), mientras que los microscopios electrónicos tiene un poder de resolución del orden de 4 Angstrom (Ǻ) y se usan para observar estructuras internas o detalles de las superficies celulares (estructura de las membranas, ribosomas, etc.)

Todos los microscopios utilizan lentes para aumentar la imagen de una célula de modo que se pueden observar sus detalles estructurales. Además del aumento, es importante la resolución, propiedad que permite observar puntos adyacentes como puntos separados. Aunque el aumento se puede incrementar prácticamente sin límite, no ocurre lo mismo con la resolución, que está limitada por las propiedades físicas de la luz. Por tanto, es la resolución y no el aumento lo que en último término marca los límites de los podemos ver en el microscopio.

Microscopio Óptico Compuesto: El microscopio óptico ha sido una herramienta básica para el desarrollo de la microbiología como ciencia y sigue siendo un instrumento muy útil en la investigación microbiológica. Se utilizan en la actualidad varios tipos de microscopios ópticos: de campo claro, contraste de fases, campo oscuro y fluorescencia.

El microscopio de campo claro es el que generalmente se compone de dos series de lentes (lentes del objetivo y lentes del ocular) que funcionan conjuntamente para producir la imagen. Con este tipo de microscopio las muestras se visualizan gracias a las diferencias de contraste entre ellas y el medio que las rodea. La diferencia de contraste se produce porque las células absorben o dispersan la luz en diferentes grados. Muchas células bacterianas son difíciles de observar bien con el microscopio de campo claro debido a su falta de contraste con el entorno. Los microorganismos pigmentados son una excepción, pues su color añade contraste y mejora la visualización de las células.

El aumento total de un microscopio compuesto es el producto del aumento debido a la lente del objetivo por el aumento de la lente del ocular. Aumentos de 1500 veces están cercanos al límite superior de lo que se puede conseguir con un microscopio óptico compuesto. Este límite viene impuesto por la propiedad de la resolución de la lente. El poder de resolución es una función de la longitud de onda de la luz utilizada y de una característica propia de las lentes denominada apertura numérica (una medida de la capacidad de captación de la luz por la lente). En general, hay una correlación entre la capacidad de captación de aumento de una lente y su apertura numérica: las lentes de mayor aumento poseen generalmente mayores aperturas numéricas (la apertura numérica se una lente se suele marcar en ella al lado del aumento).

Como se ha indicado, la máxima resolución alcanzable en un microscopio óptico compuesto es de unos 0.2 micrómetros. Esto significa que dos objetos que estén más próximos que esa distancia no podrán verse como entidades distintas y separadas. La mayoría de los microscopios utilizados en microbiología poseen oculares que aumentan de 10 a 15 veces y objetivos que aumentan de 10 a 100 veces. Con aumentos de 1000 veces, los objetos de 0.2 micrómetros de diámetro pueden apreciarse con dificultad. Con los objetivos de 100 aumentos, y con otros objetivos de apertura numérica muy elevada, se emplea aceite de inmersión para que no exista aire entre la preparación y el objetivo. Las lentes con las que se usa aceite de inmersión se denominan objetivos de inmersión. Este tipo de aceite se utiliza porque aumenta la capacidad de captación de luz por la lente, lo que facilita que los rayos que emergen de la muestra con gran ángulo (y que se perderían por no llegar a la lente objetivo) sean captados y percibidos.

El microscopio de contraste de fases se desarrolló para mejorar las diferencias de contraste entre las células y el medio que las rodea, lo que permite su visualización sin necesidad de una tinción. Este tipo de microscopia se basa en el hecho de que las células poseen un índice de refracción distinto al medio, y por tanto, desvían los rayos de luz que atraviesan. La luz que pasa a través de la muestra con índice de refracción diferente al medio que la rodea sufre un cierto retardo. Este efecto es amplificado por un anillo especial que posee el objetivo de los microscopios de contraste de fases, lo que da a lugar a la formación de una imagen oscura sobre el fondo brillante. Este tipo de microscopios se usa habitualmente en investigación porque permite la observación en montajes húmedos, donde la muestra permanece viable. Las tinciones, aunque se usan de forma generalizada en microscopía óptica, producen generalmente la muerte de las células y pueden distorsionar sus estructuras.

El microscopio de campo oscuro es un tipo de microscopio óptico en el que el sistema de iluminación se presenta modificado de tal modo que la luz incide sobre la muestra sólo desde los lados. La única luz que es capaz de entrar en el objetivo es la que es dispersada por la muestra y, por tanto, los microorganismos se observan brillantes sobre un fondo oscuro. La resolución de los microscopios de campo oscuro es bastante alta y pueden observarse en ellos objetos difícilmente percibidos por microscopía de campo claro o de contraste de fases. La microscopía de campo oscuro también es un método excelente para observar la movilidad en los microorganismos, ya que permite resolver los penachos de flagelos mediante esta técnica.

El microscopio de fluorescencia se utiliza para visualizar muestras capaces de emitir fluorescencia, es decir, capaces de emitir una determinada longitud de onda cuando previamente ha incidido sobre ellas una luz de menor longitud de onda. La fluorescencia puede ser debida a que determinadas células posean sustancias fluorescentes naturales como la clorofila u otros componentes fluorescentes (autofluorescencia) o por haber sido previamente tratadas con un colorante fluorescente. La microscopía de fluorescencia se usa habitualmente en diagnósticos microbiológicos así como en ecología microbiana.

Una de las limitaciones de los tipos de microscopía óptica e que las imágenes que se obtienen son esencialmente bidimensionales. Sin embargo, esta limitación puede ser superada, con el microscopio electrónico de barrido, pero también pueden hacerlo algunas formas de microscopia.

La microscopía de contraste de interferencia diferencial (DIC, Differential Interference Contrast) es una forma de microscopía óptica que emplea una fuente de luz polarizada. Esta luz polarizada pada a través de un prisma que genera dos haces diferentes de luz, los cuales atraviesan la muestra y entran en la lente del objetivo. Aquí los dos rayos de luz se combinan y, debido a pequeñas diferencias en el índice de refracción de las sustancias cada rayo ha atravesado, los dos rayos combinados no están en la misma fase, lo que crea como resultado un efecto de interferencia. Este efecto intensifica diferencias muy sutiles de la estructura celular y así, mediante este tipo de microscopía, objetos como el núcleo de las células eucarióticas, las esporas, las vacuolas, ciertos gránulos y otras estructuras similares adquieren una apariencia tridimensional. La microscopía de contraste de interferencia es particularmente útil para la observación de células no teñidas, por su capacidad para generar imágenes que ponen de manifiesto estructuras celulares internas que no son fácilmente aparentes cuando se utiliza microscopía de fondo claro.

La microscopía de fuerza atómica es otra forma de microscopía que resulta utíl para producir imágenes tridimensionales de estructuras biológicas es la que utiliza el microscopio de fuerza atómica (AFM, Atomic Force Microscope). En la microscopía de fuerza atómica se sitúa una fina aguja como sonda muy próxima a la muestra que se va analizar, de tal modo que se establecen fuerzas atómicas débiles de repulsión entre la sonda y la muestra. Cuando la muestra se recorre tanto en dirección vertical como horizontal la sonda reproduce los valles y las colinas de la muestra, registrando constantemente las interacciones con la superficie. Estas señales se registran en una serie de detectores que generan información digital a una computadora, la cual reproduce la imagen. Aunque las imágenes que se obtienen con un microscopio de fuerza atómica son similares a las derivadas de un microscopio electrónico de barrido, la microscopía de fuerza atómica tiene la gran ventaja de que la preparación de la muestra es la misma que para la microscopía de fondo claro. Además permite la observación de muestras vivas e hidratadas, algo que en general no es posible con los microscopios elctrónicos.

La microscopía confocal de barrido con láser (CSLM, Confocal Scanning Laser Microscopy) se basa en un microscopio computarizado que acopla una fuente de luz láser a un microscopio óptico. Esta técnica permite producir imágenes digitales tridimensionales de microorganismos y otras muestras biológicas. En la microscopia confocal se suelen teñir las preparaciones celulares con colorantes fluorescentes para hacerlas fácilmente visibles. La microscopía confocal tiene un uso muy extendido en ecología microbiana, especialmente en la identificación de poblaciones celulares filogenéticamente distintas que están presentes en un hábitat determinado, pero su utilidad se extiende a cualquier situación que requiera examinar en profundidad muestras de relativo espesor en cuanto a su contenido microbiano.

Los microscopios electrónicos se usan habitualmente para el estudio detallado de estructuras celulares. Para el estudio de estructuras internas es esencial el microscopio electrónico de transmisión (TEM, Transmission Electron Microscope). En el TEM se utilizan electrones en lugar de rayos de luz, y las lentes son electromagnéticas, operándose en todo momento a alto vacío. El poder de resolución del microscopio electrónico es mucho mayor que el del microscopio óptico, pudiéndose observar incluso estructuras moleculares como proteínas y ácidos nucleicos.