diversidad de microbios

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What Is Life? A Guide To Biology First Edition Jay Phelan © 2012 W. H. Freeman y Company. Material Traducido por GAToledo, SFC, 2014 UNIDAD 2 Evolución y diversidad entre los microbios

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Power point bajada de la web sobre características de bacterias, virus.

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Page 1: Diversidad de Microbios

What Is Life? A Guide To BiologyFirst Edition

Jay Phelan

© 2012 W. H. Freeman y Company. Material Traducido por GAToledo, SFC, 2014

UNIDAD 2Evolución y diversidad

entre los microbios

Page 2: Diversidad de Microbios
Page 3: Diversidad de Microbios

TAMAÑO RELATIVO DE LOS microbios

Aunque casi todos los microbios son invisibles a ojo desnudo, ellos tienen una variedad de tamaños. Aquí se muestra proporcionalmente, el tamaño relativo de varios Microbios, usando objetos de la vida diaria.

roble

Virus influenza100 nm

Euglena gracilis50 μm

(50,000 nm)

Amoeba dubia1 mm

(1,000,000 nm)

Cabeza chinche clip Neumático

Escherichia coli2 μm

(2,000 nm)

Page 4: Diversidad de Microbios

Los microbios PUEDEN VIVIR EN CASI CUALQUIER PARTE

intestino humano Fumarola abisalFuente termal

Escherichia coli Thermus aquaticus Methanopyrus kandleri

Los microbios viven en casi cada clase de ambiente, incluyendo aguaa temperaturas cercanas a 400ºC!

Page 5: Diversidad de Microbios

Células microbianasque viven sobre odentro de ti.

Nº total de células en el cuerpo humano (trillones)

Células humanas

Page 6: Diversidad de Microbios

microbios EN EL ÁRBOL DE LA VIDA

DOMINIO BACTERIA DOMINIO ARCHAEA DOMINIO EUKARYA

E. coli Halobacteria Amoeba

Los microbios se Encuentran en los3 dominios de la vida

Virus bacteriófago

Los virus no son organismos y ellos no encajan en ninguno de los 3 dominios.

Page 7: Diversidad de Microbios
Page 8: Diversidad de Microbios

BACTERIA: CLASIFICACIÓN y ESTRUCTURA

bacteria esférica

Bacteria en forma de bastón

Bacteria espiral

Las especies de bacteriasse clasifican según suforma.

Page 9: Diversidad de Microbios

Membrana plasmática

Ribosomas

Pili

Cromosoma(DNA)

Flagelo

BACTERIA: CLASIFICACIÓN y ESTRUCTURA

Pared celular

Citoplasma

Plásmido(DNA)

Page 10: Diversidad de Microbios

MÉTODOS PARA IDENTIFICAR BACTERIAS

Algunas bacterias puedenidentificarse por la formay color de sus colonias.

Page 11: Diversidad de Microbios

MÉTODOS PARA IDENTIFICAR BACTERIAS

La tinción Gram puede ayudara identificar especies de bacterias desconocidas basadoen la propiedades de su Pared celular.

Bacteria Gramnegativa

Bacteria Grampositiva

http://highered.mcgraw-hill.com/sites/007337525x/student_view0/exercise9/gram_stain.htm l

Page 12: Diversidad de Microbios

división celular en bacterias

Célula padredividiéndose

cromosoma(DNA)

plásmido(DNA)

replicaciónSon creadas copias exactas del cromosoma

celular y del plásmido DNA.

La célula se alarga y comienza a dividirse en dos

Page 13: Diversidad de Microbios

Se forman células hijas.

división celular en bacterias

La Fisión puede ser extremadamente rápida—en menos de 12 horas, una simple E. coli puede dar origen a una población de 20.000.000.000 millones de células (tres veces el número de humanos en la tierra)!

Page 14: Diversidad de Microbios

MÉTODOS DE INTERCAMBIO GENÉTICO EN BACTERIAS EN LA MISMA GENERACIÓN

CONJUGACIÓNNUNA bacteria transfiereUna copia de una parte o de todo suDNA (del cromosoma principal o del plásmido) a otra bacteria, dando origen a una segunda Bacteria con información Genética que no teníala anterior.

Bacteriadadora

Bacteriareceptora

Page 15: Diversidad de Microbios

TRANSDUCCIÓNUn virus contiene pedazosde DNA bacteriano,que inadvertidamentecaptó de su huésped anterior,infectando a una célulabacteriana y pasando nuevosgenes a la bacteria.

MÉTODOS DE INTERCAMBIO GENÉTICO EN BACTERIAS EN LA MISMA GENERACIÓN

Bacteriareceptora

Virus

Page 16: Diversidad de Microbios

TRANSFORMACIÓNUna bacteria revienta y cortos trozos de DNA pueden ser tomados porotra bacteria e insertadosen su propio cromosoma. Potencialmente añadegenes que no los teníaantes.

MÉTODOS DE INTERCAMBIO GENÉTICO EN BACTERIAS EN LA MISMA GENERACIÓN

fragmentos de DNA

bacteriaReceptora

Page 17: Diversidad de Microbios

Muchas bacterias son beneficiosas. Los que viven en el yogur, por ej., pueden establecer su residencia en el tracto digestivo y mejorar tu extracción de nutrientes de los alimentos.

Page 18: Diversidad de Microbios

DIVERSIDAD METABÓLICA ENTRE LAS BACTERIAS

QUIMIOORGANÓTROFOS• Se alimentan de moléculas orgánicas

QUIMIOLITOTROFOS• Se alimentan de moléculas Inorgánicas.

FOTOAUTÓTROFOS• Usan energía solar para producir glucosa mediante fotosíntesis Las bacterias prosperan en muchos lugares porque son

ingeniosas. Son capaces de extraer "alimento" de una amplia gama de fuentes, incluyendo moléculas orgánicas de la cortina de la ducha, las moléculas inorgánicas en las tuberías y, aún, utilizando la energía del sol.

Page 19: Diversidad de Microbios

Muerte por cóleraBomba de agua en Broad street

Al mapear el patrón de muertes por el cólera, el Dr. John Snow fue capaz de identificar la bomba de agua de Broad Street como la fuente de la infección.

http://www.scielo.cl/pdf/rci/v24n4/art14.pdf

Page 20: Diversidad de Microbios

Streptococcus pyogenes es normalmente inofensiva, pero algunas cepas son responsables de la faringitis estreptocócicas, fiebre escarlatina y fascitis necrotizante (bacteria carnívora).

Page 21: Diversidad de Microbios

RESISTENCIA A LOS ANTIBIÓTICOS POR BACTERIAS

Paciente A y Paciente B ambos tienen una infección causada por una bacteria patógena.

Bacteria patógenaBacteria Inofensiva

Paciente A Paciente B

Page 22: Diversidad de Microbios

Ambos Pacientes son prescritos con antibióticos para tratar la infecciónlo que reduce el número inicial de bacterias dañinas.

RESISTENCIA A LOS ANTIBIÓTICOS POR LAS BACTERIAS

Paciente A Paciente B

Page 23: Diversidad de Microbios

El Paciente A continúa tomando los antibióticos tal como fue prescrito hasta que se le acaban todas las cápsulas.

El Paciente B para de tomar antibióticos antes de finalizarla cantidad prescrita por el médico

RESISTENCIA A LOS ANTIBIÓTICOS POR LAS BACTERIAS

Paciente A Paciente B

La población de bacteria blanco es reducida y el crecimiento de las bacterias remanentes estará bajo control por la competencia con otro tipo de bacteria.

Muchas células bacterianas aún con vida son los más resistentes al antibiótico. Ellas son las fundadoras de una nueva población y la próxima vez que el Paciente B tome el medicamento, será ineficaz.

Page 24: Diversidad de Microbios

La Agricultura de USA utiliza cerca de 25millones de libras de antibióticos cada Año -¡cerca de ocho veces más de lo que se utiliza para toda la medicina humana!

Page 25: Diversidad de Microbios

Las arqueas se parecen mucho a las bacterias; pero una inspección más cercana de su fisiología, bioquímica y DNA revelaque son muy diferentes a todas las bacterias.

http://www.biologia.arizona.edu/cell/tutor/pev/page2.html

Page 26: Diversidad de Microbios

Las Archaea en tu intestino descompone un enlace encontrado en porotos (que los humanos no pueden romper)…pero el proceso genera gas, quepuede causar molestias, ya que trata de escapar.

Page 27: Diversidad de Microbios

En estos eucariotas fosilizadosde hace 440 a 510 millones deaños, son visibles los organelos.

Page 28: Diversidad de Microbios

DIVERSIDAD DE PROTISTAS

PROTISTAS SIMILARES A ANIMALES

Trichomonas vaginalis

Page 29: Diversidad de Microbios

DIVERSIDAD DE PROTISTAS

PROTISTAS SIMILARES A HONGOS

MOHO DE FANGO

Page 30: Diversidad de Microbios
Page 31: Diversidad de Microbios

ESTRUCTURA BÁSICA DE UN VIRUS

Cápside (contenedorproteico)

Membrana plasmática

Material Genético(DNA o RNA)

Page 32: Diversidad de Microbios

ESTRUCTURA BÁSICA DE UN VIRUS

Virus envuelto Virus no envuelto

Los virus se envuelven en un poco de la membrana plasmática de la célula huésped a medida que son liberados.

Page 33: Diversidad de Microbios

REPLICACIÓN VIRAL

Virus

Célula huésped

Después de que el virus se une a la membrana de la célula huésped, el ADN viral es incorporado a la célula.

El ADN viral se replica en decenasde nuevos copias, utilizando lamaquinaria y energía metabólica del huésped .

El ARNm viral se transcribe a partirel ADN viral.

Se sintetizan nuevas proteínas virales ,usando de nuevo las moléculas de producción de proteínas del huésped.

Las nuevas proteínas y el ADN viralse ensamblan, formando muchas nuevaspartículas virales

2

3

1

4

5

Núcleo de laCélula huésped

DNA Viral DNA viral ReplicadoProteína Viral

mRNA Viral

Debido a que para su replicación los virus son dependientes de la maquinaria y energía metabólica del huésped, los virus no se consideran "seres vivos".

Page 34: Diversidad de Microbios

LA ESTRUCTURA DEL VIRUS INFLUENZA

SUPERFICIE GLICOPROTEICA• Se unen a receptoresen la superficie de lacélula huésped y permiteel virus entrar• Permite que el virusliberarse de lacélula huésped

La superficie deGlicoproteínas son las“llaves” que le permitena un virus entrar a la célula huésped.

Page 35: Diversidad de Microbios

Replicación del HIV

HIV es un virus que transporta sus instrucciones genéticas enLa forma de ARN en vez de ADN.

RNA (dos hebras idénticas)

Transcriptasa reversa

Superficie de glicoproteínas

Page 36: Diversidad de Microbios

Replicación del HIV

Una vez dentro de la célula infectada una enzima transportada al interior del HIV es usada para convertir el RNA a DNA (El proceso de sintetizar DNA a partir del RNA es como la transcripción en reversa, es por eso que la enzima es llamada transcriptasa inversa o reversa.)

El nuevo DNA producido, basado en en el código transportado por las partículas del HIV, es insertado en el DNA del huésped.

La célula huésped luego transcribe los genes del HIV, muy similar a como se transcriben otros genes. Estos genes codifican para la producción de nuevas partículas de virus.

Las nuevas partículas virales son ensambladas y liberadas desde la célula huésped.

1

2

3

4

ARN Viral

Transcriptasa reversa

DNA viral

Núcleo del huésped

RNA viralnuevo

Nuevas Proteínasvirales

DNA huésped

Célula Huésped

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