Los microorganismos
TEMA 17

CELULARES
ACELULARES
VIRUS: Ác. Nucleicos y proteínas
VIROIDES: moléculas de RNA
PRIONES: proteínas infecciosas
MICROORGANISMOS
PROCARIOTAS EUCARIOTAS
MICROORGANISMOS

DOMINIO EUCARYA
DOMINIO ARCHAEA
REINO MONERAS
MICROORGANISMOS CELULARES
(según clasificación Woese 1990)
PROCARIOTAS EUCARIOTAS
REINO
PROTOCTISTAS
DOMINIO BACTERIA
REINO
HONGOS

MICROBIOLOGÍA
• Organismos acelulares: Virus
• Reino Moneras: Procariotas unicelulares
• Eubacterias: bacterias, cianobacterias y micoplasmas (bacterias sin pared)
• Arqueobacterias.
• Reino Protoctistas: Eucariotas
• Unicelulares: Protozoos acuáticos y Algas unicelulares del fitoplancton.
• Pluricelulares: Grupo de los Mixomicetos (parásitos de plantas como
mildius y royas blancas) o mohos mucilaginosos
• Reino Hongos: Eucariotas
• Unicelulares: Levaduras.
• Pluricelulares: mohos → naranja, levaduras, micorrizas y parásitos de
plantas (oidios) y de animales (tiñas piel)
Se ocupa de los Microorganismos (Reinos Monera, Protoctista y Fúngico)

MICROORGANISMOS PROCARIOTAS
Reino Moneras
MICROORGANISMOS EUCARIOTAS
Reino Protoctistas
VIRUS
Bacterias
Virus
Algas microscópicas
Protozoos
Arqueobacterias
VIROIDES Y PRIONES
Cianobacterias
MICROORGANISMOS EUCARIOTAS
Reino Hongos
Hongos
Levaduras

Los virus
• Están formados por:
• Un ácido nucleico, DNA o RNA (pero
nunca los dos).
• Una envoltura proteica : cápsida
• Algunos presentan una envoltura
membranosa.
• La partícula viral perfectamente
constituida que puede abandonar la
célula infectada y transmitirse a otra se
denomina virión.
Son parásitos intracelulares obligados, carecen de metabolismo propio.

Tamaño de los virus
• Su sencilla estructura hace de
ellos organismos de muy
pequeño tamaño, del orden de
los 10 a 100 nm, mientras que las
bacterias tienen un tamaño
medio entre 1 y 10 µm (es decir,
100 veces mayores).

Estructura virus
ESTRUCTURA DE LOS VIRUS
Genoma vírico Cubierta membranosa
Cápsida
Cápsida icosaédrica Cápsida helicoidal Cápsida compleja
ADN
Glicoproteína
Adenovirus
ARN
Virus del mosaico del tabaco
Capsómeros

Clasificación de los virus
• Según el tipo de célula a la que infectan:
• Virus animales: gripe, sida…
• Virus vegetales: mosaico del tabaco…
• Fagos o bacteriofagos: T4
• Según el material hereditario:
• Virus de DNA monocatenario o bicatenario
• Virus de RNA monocatenario o bicatenario
• Según la forma de la cápside:
• Virus icosaédricos como el virus de la polio
• Virus helicoidales como el mosaico del tabaco
• Virus complejos como los bacteriófagos
• Virus con envoltura como el virus del sida

Clasificación de virus (según la cápsida)

Clasificación de virus (según la cápsida)

Clasificación de virus (según la cápsida)

Clasificación de virus (según la cápsida)
Virus con envoltura
• La mayoría de los virus animales, poseen
una envoltura membranosa.
• Esta bicapa lipídica posee glicoproteínas
codificadas por el virus y dispuestas hacia
el exterior, a modo de espículas.
• Constituyen su sistema de anclaje a los
receptores de membrana de las células
hospedadoras.
• Esta envoltura es muy importante desde el
punto de vista inmunológico.

Coronavirus
• Son virus de ARN monocatenario con una
nucleocápside de simetría helicoidal con
envoltura.
• Su genoma es el de mayor tamaño dentro
de los virus de ARN.
• Se les llama coronavirus por la corona de
puntas alrededor de la superficie del virus.
• Infecta aves y mamíferos y también pueden
infectar al ser humano causando
enfermedades que van desde el resfriado
común hasta bronquitis, bronquiolitis,
neumonía y el síndrome respiratorio agudo
grave (SARS), entre otras.

SARS-CoV-2
• El coronavirus 2 del síndrome respiratorio
agudo grave (SARS-CoV-2)​ es un tipo
de coronavirus causante de la enfermedad
COVID-19. (Severe acute respiratory syndrome)
• Es un virus animal de RNA de cadena sencilla y con envoltura
lipídica.
• Aislado por primera vez en Wuhan (China), parece haber pasado
de un animal a los humanos.
• El SARS-CoV surgió en 2003 en los países del sudeste asiático.

Ciclo vital de los virus
• Fase extracelular, el virión está inactivo, es como una
partícula inerte compuesta de proteínas y ácidos
nucleicos.
• Fase intracelular, el virus se autoreplica,
aprovechando la materia prima de la célula infectada y
su maquinaria para la síntesis de proteínas y ácidos
nucleicos.

Ciclo vital de los virus

Ciclo vital de los virus
• Etapa de fijación. La infección es específica.
• Etapa de entrada:
• Virus sin membrana lipoproteica. El virus puede inyectar el ácido nucleico (caso de los
bacteriófagos), o introducir el virión completo mediante alguna enzima de la cápsida.
• Virus con membrana lipoproteica: endocitosis.
• Virus vegetales: por los poros de la pared celular.
• Etapa de eclipse: el virus desaparece aparentemente.
• Desensamblaje de la cápsida y liberación del ácido nucleico.
• Etapa de autoreplicación.
• Síntesis del RNAm responsable de la síntesis de proteínas víricas.
• Síntesis de ácido nucleico vírico.
• Etapa de autoensamblaje. Los capsómeros se ensamblan con el ác. nucleico vírico.
• Etapa de liberación. Puede realizarse de dos formas:
• Se liberan los virus tras la lisis y muerte celular.
• Los nuevos virus arrastran una porción de la membrana celular (exocitosis)

Ciclo lítico de los bacteriófagos
• Se denomina así porque la célula infectada muere por rotura (lisis
en griego), al liberarse las nuevas copias virales.

Ciclo celular del SARS-COV-2

Ciclo celular del SARS-COV-2

Ciclo lisogénico de los bacteriófagos

Virus VIH
Material genético en forma
de dos hebras de ARN que
contienen un total
de 9 000 nucleótidos
y que se encuentran
ligadas, cada una de ellas,
a la transcriptasa inversa.
Nucleocápsida
de forma
Icosaédrica formada
por la proteína P24
Envoltura esférica
formada por una capa
continua de
proteína P17.
Su tamaño es extremadamente
pequeño (120 μm) y tiene
forma esférica.
Bicapa lipídica externa a la
que se asocian diferentes
proteínas, como las GP120
que se proyectan hacia fuera.
Proteínas de tipo
enzimático, como
la integrasa
y la proteasa.
Proteína P41 que
atraviesa la bicapa
Transcriptasa inversa
Proteínas GP120

Mecanismo de infección VIH
1. Unión de las proteínas
víricas a los receptores CD4
del linfocito.
2. Fusión de la envoltura del
virus con la membrana del
linfocito y entrada de la
nucleocápsida.
3. Liberación del ARN vírico y
la transcriptasa inversa.
4. Acción de la transcriptasa
inversa formando cadenas
híbridas de ARN-ADN del
virus.
5. Formación de dobles
cadenas de ADN vírico.
6. Entrada de las dobles
cadenas de ADN en el
núcleo del linfocito.
7. Integración de las dobles
cadenas de ADN vírico en el
ADN del linfocito.
8. Formación del ARNm de la
cápsida y ARN viral.
9. Migración de ARNm de la
cápsida y del ARN viral al
citoplasma.
10. Formación de las proteínas
víricas por los ribosomas
del linfocito.
11. Reorganización de las
nuevas partículas víricas.
12. Liberación de los virus
hijos al exterior.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

Ciclo vital de los retrovirus

SIDA
• Dado el papel decisivo de los linfocitos Th en la respuesta inmunitaria, los
enfermos de SIDA tienen disminuidas tanto la respuesta humoral como la
celular.
• El VIH se integra en el genoma de la célula hospedadora, donde puede
quedar latente durante un tiempo más o menos largo.
• Desde las primeras etapas de la infección, los linfocitos B forman
anticuerpos contra los antígenos del virus.
• La presencia de dichos anticuerpos en la sangre de un individuo sirve para
diagnosticar la enfermedad y se dice entonces que el individuo es
seropositivo.

Transmisión del SIDA
• a través de sangre,
• en las relaciones sexuales: el semen o fluidos vaginales entran en
contacto con la sangre a través de una herida,
• a través de la sangre de una madre seropositiva a su hijo. El VIH puede
atravesar la placenta o realizarse el contagio durante el nacimiento.
• La transmisión del VIH se realiza por
contacto entre fluidos corporales:

Tratamiento del SIDA
• Actualmente, el SIDA no se puede curar, pero se trata con
varios fármacos que hacen que la enfermedad avance
lentamente.
• inhibidores de la fusión del virus con la célula hospedadora,
• inhibidores de la transcriptasa inversa
• inhibidores de la integrasa
• inhibidores de la proteasa.
• Uno de los principales problemas de cara al tratamiento del
SIDA es que el VIH muta con frecuencia.

Origen de los virus
Existen dos hipótesis:
• Son las primeras formas de vida.
• Poco probable, puesto necesitan parasitar células para vivir, por lo que parece más probable que
las primeras células fueran anteriores a la aparición de los virus.
• Aparecen a partir de células primitivas especializándose para la vida parasitaria.
• Esto es coherente con el modo de vida de las especies parásitas, que suelen perder
estructuras innecesarias para su supervivencia en el interior de los organismos
hospedadores.

Viroides
• Pequeñas moléculas de ARN circular de cadena sencilla (unos pocos
cientos de nucleótidos).
• Su tamaño es una milésima parte del de los virus más pequeños.
• Sólo detectados en plantas, en las que producen una gran variedad de
enfermedades
• Semejanzas entre la secuencia de los viroides y ciertas secuencias de
intrones en el genoma de plantas sugieren que pudieron evolucionar a
partir de estos.

Priones
• Partículas infecciosas proteicas que provocan las encefalopatías espongiformes
transmisibles.
• Poseen la misma secuencia de aminoácidos de una proteína normal, pero
presentan una estructura diferente.
• Inducen, por un mecanismo hasta ahora desconocido, la transformación de
proteínas normales en anómalas.

DOMINIO EUCARYA
DOMINIO ARCHAEA
REINO MONERAS
MICROORGANISMOS CELULARES
(según clasificación Woese 1990)
PROCARIOTAS EUCARIOTAS
REINO
PROTOCTISTAS
DOMINIO BACTERIA
REINO
HONGOS

Morfologías bacterianas
Bacilo
Coco
Espirilo Vibrio
Diplococos
Estreptococos
Sarcinas
Estafilococos

Morfología bacterias

Morfología bacterias
Membrana: Similar en
estructura y composición a la
de eucariotas. Presenta unos
repliegues internos llamados
mesosomas.

Morfología bacterias
Pared: Formada por péptidoglucanos. Envoltura
rígida que soporta las fuertes presiones osmóticas a
las que está sometida la bacteria. Por su estructura
se distinguen bacterias Gram+ y Gram-.

Pared bacteriana
• Estructura rígida y resistente que aparece en la
mayoría de las células bacterianas.
• La tinción Gram permite distinguir dos tipos:
Gram +
• Bacterias con paredes
anchas, formadas por
gran cantidad de capas
de peptidoglucanos
unidos entre sí.
Gram –
• Bacterias con paredes
estrechas, con una capa
de peptidoglucanos,
rodeada de una bicapa
lipídica muy permeable.
• Son más resistentes a
los antibióticos.

Pared bacteriana
PARED BACTERIAS GRAM +
PARED BACTERIAS GRAM -
Peptidoglicanos: cadenas
de aminoazúcares unidas
entre sí por oligopéptidos.

Pared bacteriana
Gram + Gram -
• Algunas bacterias presentan por fuera de la pared bacteriana una CÁPSULA
formada por polisacáridos.

Morfología bacterias
Cápsula Se presenta en muchas bacterias
patógenas. Es una cápsula viscosa compuesta
por sustancias glucídicas. Tiene función
protectora de la desecación, de la fagocitosis o
del ataque de anticuerpos.

Capsula bacteriana
• Cápsula viscosa compuesta por
polisacáridos.
• Aparece en casi todas las bacterias
patógenas: las protege de la desecación,
de la fagocitosis y del ataque de los
anticuerpos, lo que aumenta la
virulencia de las bacterias encapsuladas.
• Determinadas bacterias pueden o no
formarla en función de los medios de
cultivo.

Morfología bacterias
Mesosomas:
Repliegues de la
membrana con
importantes funciones.
Contienen proteínas
responsables del
transporte de electrones,
la fotosíntesis o la
replicación del ADN.

Morfología bacterias
Ribosomas: De
menor tamaño que los
de la célula eucariota.
Intervienen en la
síntesis de proteínas.

Morfología bacterias
Cromosoma: Una sola
molécula de ADN de doble
hélice, circular y no asociado a
histonas.

Morfología bacterias
Plásmido:
Moléculas de ADN
extracromosómico
también circular.

Morfología bacterias
Flagelo:
Estructuras
filamentosas con
función motriz,
formados por
fibrillas proteicas.

Flagelo bacteriano

Morfología bacterias
Fimbrias o pilis:
Filamentos proteicos
largos y huecos con
funciones
relacionadas con el
intercambio de
material génico, el
reconocimiento entre
células y la
adherencia a
sustratos.

Carboxisoma: Inclusiones de RuBisCo en
cianobacterias o bacterias autótrofas
Cloroxisomas: Inclusiones de pigmentos
fotosintéticos en las bacterias verdes del azufre
Morfología bacterias
Flagelo
Inclusión
Fimbria
Ribosoma
Cloroxisoma
Carboxisoma Vacuola de gas
Membrana plasmática
Cápsula
Pared
Plasmido
Cromosoma bacteriano

Formación de esporas
Membrana plasmática
ADN
Condensación del ADN
Invaginación de la
membrana plasmática
Formación del septo
de la espora
Crecimiento del
tabique de la espora
Formación de la
preespora
Formación del
exosporio
Formación
del córtex
Lisis de la
célula
Espora
libre

Cianobacterias
• Cianofíceas o algas verdeazuladas.
• Organismos fotosintéticos que
poseen además de clorofilas,
ficocianina (pigmento azulado).
• Durante más de 1500 m.a. fueron los
organismos más abundantes del
planeta por lo que se les considera
responsables del enriquecimiento en
O2 de la atmósfera.
• Muchas especies pueden fijar
también el N2 atmosférico en las
proteínas.

Micoplasmas
• Organismos PPLO (pleuroneumoniae like
organism).
• Son muy pequeños y carecen de pared
celular.
• la mayoría son parásitos de animales, que
pueden provocar enfermedades de poca
entidad (pleuroneumonía del ganado) o
ser prácticamente inocuos, como en los
humanos en los cuales se presentan como
parásitos de la cavidad bucal y de los
genitales.

Arqueobacterias
• Adaptadas a vivir en condiciones extremófilas: aguas muy
calientes o muy saladas, ….etc.
• Presentan diferencias notables con las bacterias :
• La pared celular es más rica en proteínas (en lugar de mureína).
• La membrana plasmática posee hidrocarburos en vez de
fosfolípidos.
• El funcionamiento de sus genes es más similar a los
eucariotas.
• Se les supone en la base del árbol genealógico de los seres
vivos.

Metabolismo bacteriano
Según la fuente de carbono:
• Bacterias autótrofas, pueden fijar el CO2 en materia
orgánica.
• Fotosintéticas o fotoautótrofas: Utilizan la energía solar.
Realizan la fotofosforilación bacteriana.
• Quimiosintéticas o quimioautótrofas: utilizan la energía
de oxidación de sustancias inorgánicas para la fijación
del CO2 .
• Bacterias heterótrofas o quimioheterótrofas, se nutren de
materia orgánica.

Metabolismo bacteriano
Producen materia orgánica a partir de la
materia inorgánica ingerida
Ingieren materia orgánica extrayendo parte de
su energía química: quimiorganótrofos
PROCARIOTAS
HETERÓTROFOS
SAPROFÍTICAS
PARÁSITAS
SIMBIÓTICAS
Fotosíntesis oxigénica
Fotosíntesis anoxigénica
Cianobacterias o bacterias cianofíceas
Sulfobacterias verdes y púrpuras
Bacterias del suelo:
✓ Bacterias nitrificantes
✓ Bacterias sulfatizantes
✓ Ferrobacterias
✓ Bacterias metanotróficas
FOTOAUTÓTROFAS
QUIMIOAUTÓTROFAS
Bacterias de la flora intestinal
Bacterias patógenas
Bacterias descomponedoras
AUTÓTROFOS
QUIMIOHETEROTROFAS
FOTOHETERÓTROFAS
(bacterias purpúreas no sulfúreas)

Fotosíntesis en cianobacterias
• Las cianobacterias o algas cianofíceas son los únicos procariotas
que pueden realizar la fotosíntesis oxigénica (se desprende O2).
• Poseen dos fotosistemas y el H2O es el dador de e-.
• Presentan sacos membranosos aplastados, que no se continúan
con la membrana citoplásmica.

Fotosíntesis anoxigénica
• Los pigmentos bacterianos, bacterioclorofilas, forman un único
fotosistema (equivalente al FS I).
• El H2O no es el donador de e- y por tanto no se desprende O2
(fotosíntesis anoxigénica).
• Los e- para regenerar el PS I proceden generalmente del H2S
• Se producen precipitados de S (bacterias purpúreas y verdes del S).
• Forma más sencilla y antigua de fotosíntesis

Quimiosíntesis Bacteriana
Bacterias quimiosintéticas:
• Fuente de Carbono: CO2
• Fuente de energía: oxidación de compuestos inorgánicos
✓Bacterias nitrificantes
✓Bacterias sulfatizantes
✓Ferrobacterias
✓Bacterias metanotróficas

Bacterias nitrificantes
✓ Producen reacciones de nitrificación
✓ Viven en el suelo donde abundan las sales amonicales.
✓ Tienen un papel importantísimo en el ciclo del Nitrógeno
• Género Nitrosomonas, transforman el NH3 en nitrito.
• Género Nitrobacter, oxidan el nitrito que pasa a nitrato.
ATP
NADH
Formación de
moléculas
orgánicas
(proceso similar
a fase oscura de
fotosíntesis)
ATP
NADH

Bacterias nitrificantes

VEGETALES CONSUMIDORES
Restos orgánicos
DESCOMPONEDORES
NO3
-
(Nitratos)
NH4
+
(Amonio)
Amonificación
(Bact. Quimiorganotrofas)
NO2
-
(Nitritos)
Nitrosación
(Nitrosomonas sp.)
LEGUMINOSAS
(Rhizobium sp.)
Fijación simbiótica
Desnitrificación
(hongos
y
Pseudomonas…)
Vulcanismo
Nitrógeno atmosférico

Quimiosíntesis Bacteriana
Bacterias quimiosintéticas:
• Fuente de Carbono: CO2
• Fuente de energía: oxidación de compuestos inorgánicos
✓Bacterias nitrificantes
✓Bacterias sulfatizantes
✓Ferrobacterias
✓Bacterias metanotróficas

Bacterias sulfatizantes
✓ Viven en aguas ricas en H2S o en simbiosis en la branquias de
invertebrados marinos.
• Se llaman también sulfobacterias incoloras
• No confundir con las sulfobacterias verdes o purpúreas, que son
fotosintéticas: utilizan también el H2S, pero como último dador de e- (en
vez del H2O) en la fotosíntesis bacteriana.
ATP
NADH
Formación de moléculas
orgánicas (proceso similar a
fase oscura de fotosíntesis)

Ferrobacterias
✓Viven en aguas ricas en sales ferrosas.
• El género Lepthotrix acumula el hidróxido férrico en vainas alrededor de
las bacterias.
ATP
NADH
Formación de moléculas
orgánicas (proceso similar a
fase oscura de fotosíntesis)

Bacterias metanotróficas
✓ Viven junto a las emanaciones volcánicas hidrotermales de
los fondos marinos .
• Utilizan la oxidación del metano para obtener energía.
ATP
NADH
Formación de
moléculas orgánicas
(proceso similar a
fase oscura de
fotosíntesis)

Metabolismo bacteriano
Según la disponibilidad de oxígeno:
• Aerobias
• Anaerobias
• Según el tipo de metabolismo:
• Fermentadoras (producen ác. láctico, butírico y propiónico
y gases como CO2 , CH4 y H2S)
• Respiración anaerobia (el aceptor último de e- no es el
O2).
• Por la tolerancia al oxígeno: anaerobios estrictos,
anaerobios aerotolerantes y anaerobios facultativos.

Reproducción
• Por bipartición simple
• La replicación del DNA se
inicia en un mesosoma que
alberga el complejo
enzimático necesario.
• Rápida: 20 minutos en
condiciones favorables.

Recombinación genética
• No existe en bacterias recombinación genética semejante a
eucariotas, ya que no presentan reproducción sexual (no
presentan meiosis ni entrecruzamiento cromosómico).
• Existen fenómenos de recombinación genética de tipo
horizontal:
• Transformación
• Conjugación
• Transducción.

Transformación
• Aunque es un fenómeno ocasional descubierto en cultivos "in
vitro", hoy se sabe que se da espontáneamente en la naturaleza.
• Este fenómeno puede ser la causa de la transmisión de la
resistencia a los antibióticos.

Conjugación bacteriana
• Los mecanismos de recombinación horizontal se dan entre dos
individuos cualesquiera sin mediar parentesco.
• La conjugación es un fenómeno común por el que se transmiten
plásmidos de unas células a otras, y a veces, con ellos, fragmentos de la
molécula principal de DNA.

Conjugación
Fimbrias o pilis. Filamentos largos y
huecos con funciones relacionadas con el
intercambio de material génico y la
adherencia a sustratos.

Transducción
• Fenómeno ligado a la infección por
bacteriófagos con ciclo lisogénico.