Bióloga

1. UNIDAD 1
INTRODUCCIÓN A LA
MICROBIOLOGÍA
Docente: Angélica Pérez

2. ¿QUÉ ES LA
MICROBIOLOGÍA?
• Estudio de los microorganismos microscópicos
3 palabras griegas: mikros (pequeño), bios (vida) y
logos (ciencia)
• La ciencia de la microbiología estudia los
microorganismos y cómo funcionan.
• La microbiología también estudia la diversidad y la
evolución de las células microbianas, cómo surgieron
los diferentes tipos de microorganismos y por qué.
• Como ciencia biológica básica, la microbiología utiliza
las células microbianas para investigar los procesos
fundamentales de la vida.
• Como ciencia biológica aplicada, la microbiología está
a la cabeza de muchos avances importantes en
medicina, en veterinaria, en agricultura y en la
industria.

3. LA MICROBIOLOGÍA
ESTUDIA:
• Células vivas y su funcionamiento
• Los microorganismos, importante grupo capaz
de existencia independiente
• Diversidad microbiana y evolución
• Funciones en la biosfera, en nuestro
organismo, en el de los vegetales y animales

4. ASPECTOS QUE
ESTUDIA LA
MICROBIOLOGÍA
Microbiología general: herramienta para la
comprensión de principios metabólicos
generales, genética, división celular.
Estudia: los microorganismos, su estructura,
fisiología, clasificación, diversidad, procesos
bioquímicos, crecimiento y su control.
Microbiología aplicada: relacionada a problemas
de la medicina, ambiente, industria, producción y
conservación de alimentos, transformaciones de
la materia orgánica y mineral en ecosistemas
naturales, generación de energía, protección del
ambiente, biotecnología.

5. ÁREAS DE LA
MICROBIOLOGÍA
Bacteriología
Estudia las bacterias, microorganismos procariotas unicelulares
de estructura relativamente simple. Ejemplos: Staphylococcus
aureus, Bacillus subtilis, Escherichia coli, Pseudomonas
aeruginosa, etc.
Micología
Estudia los hongos, microorganismos eucariotas
quimioheterotrofos, pueden ser unicelulares o multicelulares.
Ejemplos: Aspergillus fumigatus, Histoplasma capsulatum,
Candida albicans, etc.
Virología
Estudia los virus, agentes submicroscópicos filtrables, parásitos
unicelulares obligados, que poseen un sólo tipo de ácido
nucleico rodeado de una cubierta proteica. Ejemplos: Virus de la
rabia, virus de la poliomielitis, virus del sarampión.

6. ÁREAS DE LA
MICROBIOLOGÍA
Protozoología
Estudia los protozoarios, microorganismos
unicelulares eucariotas. Ejemplos: Giardia lamblia,
Entamoeba histolytica, Trypanosoma cruzi, etc.
Inmunología
Estudia los mecanismos de defensa del huésped
contra las enfermedades.

7. APLICACIONES DE LA
MICROBIOLOGÍA
Microbiología Médica
Es la rama de la Microbiología que se encarga de estudiar los
microorganismos causantes de enfermedades (patógenos),
también se encarga de la prevención y control de las
enfermedades infecciosas.
Microbiología de Alimentos
Estudia tanto los efectos dañinos como los efectos beneficiosos
de los microorganismos sobre los alimentos. El papel
beneficioso incluye el uso de microorganismos en la preparación
de alimentos tales como quesos, salchichas, yogur, encurtidos,
etc. Por otra parte, los microorganismos son responsables de
algunas de las más serias intoxicaciones alimentarias y causan
también la descomposición de una gran variedad de alimentos.
Microbiología del Agua
Es muy importante que el agua para consumo humano y para
otros usos esté pura y libre de bacterias patógenas. La
Microbiología del Agua se ocupa de obtener aguas de óptima
calidad y utiliza microorganismos con el fin de regenerar las
aguas de desecho y hacerlas útiles.

8. APLICACIONES DE LA
MICROBIOLOGÍA
Microbiología Agrícola
Los microorganismos juegan un papel muy importante en la
agricultura, tanto desde el punto de vista beneficioso como
perjudicial. La Microbiología Agrícola estudia ambos aspectos, entre
otros: el papel de los microorganismos en la formación y fertilización
de los suelos, el control de los insectos dañinos para las plantas
mediante el uso de microorganismos, y los efectos dañinos de los
microorganismos sobre las plantas.
Microbiología Veterinaria
Enfermedades infecciosas de varios tipos son responsables de la
muerte de muchas mascotas y de animales de granjas. La
Microbiología Veterinaria se encarga de la prevención y control de
esas enfermedades.
Microbiología Industrial
Productos de considerable valor económico se obtienen como
resultado del metabolismo microbiano, usando como sustrato
desechos agrícolas, desechos industriales y productos naturales de
bajo costo. Entre los productos obtenidos de fuentes microbianas
tenemos: antibióticos, hormonas, enzimas, etc.

9. IMPACTO DE LOS
MICROORGANISMOS
EN LA ACTIVIDAD
HUMANA
Como agentes causantes de enfermedades: La mayoría de los
microorganismos están bajo control. Sin embargo, en ciertas
condiciones las enfermedades microbianas constituyen causa de
morbilidad y muerte.
Benéficos: productores de antibióticos (100ton/año)
En la agricultura: Fijación biológica del N2 (175 millones
toneladas N/año)
Transformaciones de elementos: C, N. S, P, K, etc.
Actividades microbianas en el rumen
Enfermedades de plantas (hongos, bacterias) y su Control
Biológico
Energía y protección del ambiente
Biocombustibles: etanol, H2, metano
Polímeros biodegradables: polialcanos (β OH-butirato)
Recuperación de minerales de suelos de minas

10. IMPACTO DE LOS
MICROORGANISMOS
EN LA ACTIVIDAD
HUMANA
Alimentos
Conservación de alimentos (fermentaciones ácidas)
Fermentaciones láctica y alcohólica
Biotecnología
Organismos genéticamente modificados de interés
Producción de compuestos farmacéuticos
Herramientas para la transferencia de genes (seleccionados o
creados)

11. DESARROLLO
HISTÓRICO DE LA
MICROBIOLOGÍA
La Microbiología como ciencia especializada surge recién a
finales del siglo XIX. Se pueden distinguir cuatro etapas o
períodos en el desarrollo de la microbiología:
Período previo al descubrimiento del microscopio: este primer
período se extiende desde la antigüedad hasta llegar a los primeros
microscopistas. Se caracterizó por ser meramente especulativo.
Período de los primeros microscopistas: se inicia con el
descubrimiento de los microorganismos por Leeuwenhoek en el año
1675 y se extiende aproximadamente hasta mediados del siglo XIX.
Este segundo período se distinguió por la acumulación de
observaciones.

12. DESARROLLO
HISTÓRICO DE LA
MICROBIOLOGÍA
Período de los avances técnicos: el tercer período llega hasta
finales del siglo XIX, donde el desarrollo de técnicas para el cultivo
de microorganismos logró elevar la Microbiología a Ciencia
Experimental bien asentada. Las figuras trascendentes de esta etapa
fueron Pasteur y Koch.
Período de auge de la microbiología general y surgimiento de
disciplinas microbiológicas especializadas: este cuarto período se
extiende desde principios del siglo XX hasta nuestros días. Se
caracteriza por el estudio de los microorganismos en toda su
complejidad fisiológica, bioquímica, genética, ecológica, etc.,
produciendo un extraordinario crecimiento de la microbiología
general; como así también el nacimiento de diferentes ramas de la
microbiología tales como la bacteriología, la virología, la
inmunología, la microbiología médica, la microbiología agrícola,
entre otras más.

13. ROBERT HOOKE
(1635- 1703)
Matemático y naturalista inglés
Micrographia (1665) Este libro contiene por primera vez la
palabra célula y en él se apunta una explicación plausible
acerca de los fósiles.
Hooke descubrió las células observando en el microscopio
una laminilla de corcho, dándose cuenta que estaba formada
por pequeñas cavidades poliédricas que recordaban a las
celdillas de un panal. Lo que estaba observando eran células
vegetales muertas con su característica forma poligonal.
Fue el primero en observar células

14. ANTONI VAN LEEUWENHOEK
(1632-1723)
Holandés vendedor de telas y aficionado a la microscopía
Construía microscopios muy simples con una sola lente para
examinar diversas sustancias naturales en busca de
microorganismos
Descubrió las bacterias en 1676 mientras estudiaba infusiones de
pimienta, e informó de sus investigaciones en una serie de cartas a
la prestigiosa Royal Society de Londres, que las publicó en inglés en
1684.
Fue primero que observó las bacterias, las células microbianas más
pequeñas
Se considera el padre de la microbiología

15. LA GENERACIÓN
ESPONTÁNEA
La microbiología como ciencia experimental evolucionó muy
lentamente, para ello fue necesario el desarrollo de una
metodología especial. La clave de su evolución fue el uso de
materiales estériles y de técnicas asépticas.
El desarrollo de métodos seguros para evitar las
contaminaciones fue sensiblemente estimulado por las
ansias de hallar solución a una controversia intensa y
prolongada tales como la generación espontánea de la vida,
que surgió en torno a algunas interpretaciones de tipo
religioso realizadas por la autoridad moral representada por
la Biblia, y de tipo lógico hechas por autoridades
intelectuales (Aristóteles, Galeno, Plinio y Lucrecio)

16. FRANCESCO REDI
(1626 – 1698)
Demostró en 1668 (incluso antes del descubrimiento del
microscopio de van Leeuwenhoek) 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.

17. FRANCESCO REDI
(1626 – 1698)
Redi concibió un segundo experimento, en el que un frasco
fue cubierto con una red fina en lugar de quedar sellado. En
este frasco cubierto con gasa no aparecieron larvas a pesar
de la presencia de aire. Los gusanos sólo aparecían cuando
se permitía que las moscas depositaran sus huevos en la
carne.

18. FRANCESCO REDI
(1626 – 1698)

19. JOHN NEEDHAM
(1713- 1781)
El principal defensor de la Teoría de la generación espontánea sobre
el origen de la vida en la tierra. Clérigo y naturalista inglés,
aseguraba que la vida podía espontáneamente de la materia muerta,
como la grasa del caldo de carnero, la sopa de semillas o de
almendras de donde se originaban animales microscópicos.
Realizo experimentos que consistieron en hervir brevemente una
mezcla de caldo de cordero para luego enfriar la mezcla en un
recipiente abierto a temperatura ambiente. Posteriormente, cerró los
frascos sin sellarlos completamente y, al cabo de unos días, observó
la presencia de microbios.
Needham estableció, a partir de sus observaciones, que los
microorganismos no crecen a partir de huevos. Defendió con más
fuerza la teoría de la generación espontánea, según la cual los
organismos vivos se desarrollan a partir de materia “no viva” a nivel
microscópico.
Según Needham, este experimento logró mostrar que había una
fuerza vital que producía una generación espontánea; a partir de ahí
el biólogo inglés defendió fuertemente su propia teoría de la
abiogénesis y el origen de la vida.

20. JOHN NEEDHAM
(1713- 1781)

21. LAZZARO SPALLANZANI
(1729 – 1799)
Continuando el estudio de Redi, Spallanzani demostró que
no existe la generación espontánea de la vida, abriendo
camino a Pasteur. En 1769, tras rechazar la teoría de la
generación espontánea, Spallanzani -que también era
sacerdote- diseñó experimentos para refutar los realizados
por otro sacerdote católico, el inglés John Turberville
Needham, que había calentado y seguidamente sellado caldo
de carne en diversos recipientes; dado que se habían
encontrado microorganismos en el caldo tras abrir los
recipientes, Needham creía que esto demostraba que la vida
surge de la materia no viviente. No obstante, prolongando el
periodo de calentamiento y sellando con más cuidado los
recipientes, Spallanzani pudo demostrar que dichos caldos
no generaban microorganismos mientras los recipientes
estuvieran sellados

22. LAZZARO SPALLANZANI
(1729 – 1799)

23. LOUIS PASTEUR
(1822 – 18995)
Con una serie de experimentos ingeniosos y persuasivos Pasteur
demostró que los microorganismos están presentes en el aire y pueden
contaminar soluciones estériles.
En el experimento, Louis Pasteur añadió un caldo de cultivo a un matraz
de cuello largo. A continuación, calentó el cuello, imprimiendo a ese un
formato de tubo curvado (cuello de cisne). Después del modelado,
continuó con el caldo hirviendo, sometiéndolo a una temperatura hasta el
estado estéril (ausencia del microorganismo), pero permitiendo que el
caldo tuviera contacto con el aire. Después de hervir, dejando el
recipiente de cristal en reposo por mucho tiempo, percibió que el líquido
permanecía estéril. Esto f ue posible por causa de dos f actores:
El primero fue consecuencia de las trabas físicas, causadas por la
sinuosidad de los cuellos de botella. El segundo, ocasionado por la
adhesión de partículas de impurezas y microorganismos de las gotas de
aguas formadas en la superf icie interna del cuello durante la
condensación del vapor emitido por la calefacción y la refrigeración
cuando está en reposo. Después de unos días para verif icar la no-
contaminación, Pasteur rompió la parte superior del recipiente de cristal
(cuello), exponiendo el líquido inerte a los microorganismos suspendidos
en el aire, favoreciendo las condiciones para la propagación de
gérmenes.

24. LOUIS PASTEUR
(1822 – 18995)
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
pueden idearse métodos para bloquear el acceso de
microorganismos transmitidos por el aire a medios
nutritivos. Estos descubrimientos constituyen 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.

25. LOUIS PASTEUR
(1822 – 18995)

26. FERMENTACIÓN Y
PASTEURIZACIÓN
A petición de los propios vinicultores, Louis Pasteur estudió la
fermentación y por qué esta descomponía y acidificaba el vino. Tras
pocas semanas de estudio, Pasteur, descubrió que la sustancia que
lo alteraba era el ácido láctico, producto de la fermentación láctica
desencadenada por microorganismos. Para combatirlos, el científico
descubrió, también, el poder bactericida del calor a temperatura de
50 a 60º C. Este proceso se denomina como la hoy, conocida,
pasteurización.
Con este descubrimiento, Pasteur demuestra que la producción de
alcohol en la fermentación se debe a las levaduras y que la
indeseable producción de sustancias que agrian el vino se debe a la
presencia de organismos como las bacterias que con el calor es
posible eliminar para evitar la descomposición de la bebida. En un
principio su metodología fue rechazada por los productores vinícolas
que se negaron a calentar el vino hasta que vieron probados los
resultados del procedimiento que Pasteur proponía a través de un
experimento realizado en un buque que se hacía a la mar. En él se
cargaron dos barriles con vino: uno, pasteurizado; el otro, no. Al
regreso del buque después de 10 meses, el primero estaba
inalterado, el otro se había fermentado.

27. FERMENTACIÓN Y
PASTEURIZACIÓN
.

28. LOUIS PASTEUR
(1822 – 18995)
El trabajo de Pasteur sobre la rabia fue su mayor
éxito, y culminó en julio de 1885 con la administración
de la primera vacuna contra la rabia a un ser humano,
un joven francés llamado Joseph Meister a quien había
mordido un perro rabioso

29. LOUIS PASTEUR
(1822 – 18995)

30. LA VACUNA
ANTIRRÁBICA
1885
Pasteur comprueba que el germen no se desarrolla en
medios de cultivo bacterianos; pero por el contrario,
lo hace fácilmente si es inyectado en el sistema
nervioso del perro o del conejo. Pasteur efectúa
pasajes sucesivos del germen en el tejido nervioso de
esos animales llegando a obtener un virus de
virulencia fija, a diferencia del encontrado en la
naturaleza que es de virulencia variable. Las médulas
infectadas por ese germen fijo dejadas en contacto del
oxígeno y en atmósfera desecada pierden su virulencia
y al ser inoculado un extracto de ellas a perros
comprueba que esos animales se habían vuelto
resistentes a ataques ulteriores del virus virulento: la
vacuna antirrábica estaba descubierta.

31. ROBERT KOCH
(1843 – 1910)
La demostración de que algunos microorganismos causan
enfermedades dio el impulso definitivo al desarrollo de la
microbiología como ciencia biológica independiente. Ya en el siglo
XVI se pensaba que había algo que inducía la enfermedad y se
podía transmitir de una persona enferma a otra sana.
En sus primeros trabajos, Koch estudio el carbunco, una
enfermedad del ganado y, ocasionalmente, humana. El
carbunco esta causado por Bacillus anthracis una bacteria
que forma endosporas.
Mediante cuidadosas técnicas de microscopia y tinción, Koch
establecido que las bacterias siempre estaban presentes en
la sangre de los animales que sucumbían a la enfermedad.

32. ROBERT KOCH
(1843 – 1910)
Sin embargo, Koch argumentaba que la mera asociación de
la bacteria con la enfermedad no era una demostración real
de relación causa-efecto, y aprovecho la oportunidad de
estudiar experimentalmente dicha relación usando carbunco
en animales de laboratorio. Los resultados de esta
investigación sentaron las bases del estudio de las
enfermedades infecciosas desde entonces.
Koch utilizo ratones como animales experimentales. Con los
controles adecuados, demostró que cuando se inyectaba una
gotita de sangre de un ratón infectado con carbunco en un
ratón sano, este desarrollaba carbunco rápidamente. Tomo
sangre de este segundo animal, la inyecto en un tercero y de
nuevo observo los síntomas característicos de la
enfermedad. Sin embargo, Koch dio un nuevo paso
fundamental en sus experimentos. Descubrió que la bacteria
del carbunco se podía cultivar en caldo nutritivo fuera del
hospedador, e incluso después de muchas transferencias de
cultivo en laboratorio la bacteria seguía causando la
enfermedad al ser inoculada en un animal sano.

33. ROBERT KOCH
(1843 – 1910)