Libro Microbiologia 2014

8/17/2019 Libro Microbiologia 2014

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MICROBIOLOGIA

AGROINDUSTRIAL

PARTE 1

Alejandro Coloma P.



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TABLA DE CONTENIDOS

CAPITULO 1. GENERALIDADES Y DESARROLLO

HISTÓTICO DE LA MICROBIOLOGIA 1

1.1. Generalidades 1

1.2. Desarrollo histórico de la microbiología 2

1.2.1. Primeras observaciones de los microorganismos (Leeuwenhoek y susmicroscopios) 2

1.2.2. Origen de los microorganismos (Teoría de la generación espontánea) 2

1.2.3. La fermentación como proceso biológico (Pasteur y el vino francés). 4

1.2.4. Descubrimiento de la función de los microorganismos como causantes

de enfermedades (Koch y la bacteria del carbunco) 5

1.2.5. Desarrollo en la prevención de enfermedades (Lister y el fenol; Pasteury las gallinas; Fleming y el hongo contaminante) 6

1.2.6. Microbiología y genética (Neumococos, doble hélice e ingeniería

genética) 9

CAPITULO 2. OBSERVACION DE LOSMICROORGANISMOS: EL MICROSCOPIO,PREPARACION Y EXAMEN DE MUESTRAS 12

2.1. El microscopio 12

2.1.1. Microscopio óptico 12 2.1.2. Microscopio electrónico 13

2.2. Microscopia óptica 14

2.3. Observación de los microorganismos 15

2.3.1. Técnicas de tinción 15

2.4. Tinción de Gram 16

CAPITULO 3. LA CELULA PROCARIOTICA:

ESTRUCTURA Y FUNCION 19

3.1. Bacterias 19

3.2. Morfologia de las bacterias 19

3.3. Ultraestructura de las bacterias 20

3.3.1. Glicocalix 21

3.3.2. Pared celular 21

3.3.3. Membrana citoplasmática 23

3.3.4. Area citoplásmica 24

3.3.5. Area nuclear 24



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3.3.6. Flagelos 25

3.3.7. Fimbrias o pili 25

3.3.8. Endoesporas bacterianas 26

3.4. Reproducción de las bacterias 26

3.5. Clasificación de las bacterias 27

3.5.1. Reacción Gram 27

3.5.2. Clasificación de Bacterias por Familia 27

CAPITULO 4. LA CELULA EUCARIOTICA:ESTRUCTURA Y FUNCION 45

4.1. Cilios y flagelos 45

4.2. Pared celular 45

4.3. Membrana citoplásmica 45

4.4. Orgánulos celulares 46

CAPITULO 5. MOHOS Y LEVADURAS 50

5.1. Hongos 50

5.1.1. Mohos 50

5.1.2. Clasificación de mohos 51

5.2. Levaduras 55

5.2.1. Estructura 55

5.2.2. Reproducción de las levaduras 55

5.2.3. Clasificación 56

CAPITULO 6. NUTRICION MICROBIANA 60

6.1. Nutrición de los microorganismos 60

6.2. Nutrientes 60

6.2.1. Macronutrientes 60

6.2.2. Micronutrientes (c.a. 0,2 g / l) 61

6.2.3. Vitaminas y hormonas 61

6.2.4. Elementos traza (c.a. 25 mg / l) 62

6.3. Permeabilidad y transporte 62

CAPITULO 7. CULTIVO DE LOS MICROORGANISMOS:MEDIOS DE CULTIVO 65

7.1. Diseño de los medios de cultivo 65



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7.2. Tipos de medios de cultivo 67

7.2.1. Estado: 67

7.2.2. Composición: 67

7.3. Aislamiento de microorganismos en cultivo puro 68

CAPITULO 8. CRECIMIENTO MICROBIANO 72

8.1. Tiempo de generación 72

8.2. Cálculo del tiempo de generación 72

8.3. Curva de crecimiento 74

8.4. Crecimiento sincrónico 74

8.5. Cultivo contínuo 75

8.6. Determinación del crecimiento microbiano 75

8.7. Efecto de los factores ambientales sobre el crecimiento 76

8.7.1. Temperatura 76

8.7.2. pH 76

8.7.3. Agua 76

8.7.4. Oxígeno 77

CAPITULO 9. CONTROL DE LAS POBLACIONESMICROBIANAS: ESTERILIZACION Y DESINFECCIÓN 82

9.1. Definiciones y conceptos 82

9.2. Muerte de las poblaciones microbianas y curvas de supervivencia 83

9.3. Condiciones que influyen en la accion antimicrobiana 83

9.4. Agentes esterilizantes físicos 84

9.4.1. Altas temperaturas 84

9.4.2. Bajas temperaturas 85

9.4.3. Radiaciones 85

9.4.4. Filtración 86

9.4.5. Desecación 86

9.5. Agentes esterilizantes químicos 87

9.5.1. Desinfectantes y antisépticos 87

9.5.2. Inorgánicos 87

9.5.3. Orgánicos 89

9.6. Evaluación de la actividad antimicrobiana de los desinfectantes yantisépticos 89



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CAPITULO 10. METABOLISMO MICROBIANO 93

10.1. Concepto de metabolismo 93

10.2. Clasificación de los organismos según su fuente de carbono yenergía 93

10.3. La energía y el poder reductor en el metabolismo microbiano: papeldel ATP y de los piridin nucleótidos. 94

10.4. Mecanísmos de obtención de ATP 95

CAPITULO 11. MICROORGANISMOS HETEROTROFOS 100

11.1. Mecanismos de obtención de energía por microorganismos

quimioheterotrofos 100 11.1.1. Fermentación 100

11.1.2. Respiración aeróbica (Rutas de utilización del piruvato por aerobios) 101

CAPITULO 12. MICROORGANISMOS AUTOTROFOS 106

12.1. Mecanismos de obtención de energía por microorganismosautotrofos 106

12.1.1. Síntesis de metabolitos precursores: Ciclo de Calvin-Benson 106

12.1.2. Síntesis de ATP y piridín nucleótidos reducidos 106

CAPITULO 13. BIOSÍNTESIS 111

13.1. Biosíntesis 111

13.1.1. Sustancias nitrogenadas 111

13.1.2. Carbohidratos 113

13.1.3. Lípidos 114

CAPITULO 14. ECOLOGIA MICROBIANA 116

14.1. Microbiologia del suelo 116

14.2. Microbiología del aire 116

14.3. Microbiología del agua 117

14.4. Agua de consumo humano 117

14.5. Microbiología de los alimentos 118

CAPITULO 15. CARACTERISTICAS GENERALES DE LOS

VIRUS (I) 120



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15.1. Estructura 120

15.2. Clasificación y nomenclatura de los virus 120

15.3. Características generales de los virus (ii)

121

15.3.1. Replicación de los virus animales 121

15.3.2. Replicación de virus DNA (Herpes simplex virus) 122

15.3.3. Replicación de virus RNA 122

15.4. Estudio de los virus adn 124

15.4.1. Viruela 124

15.4.2. Varicela 124

15.4.3. Hepatitis B 125

15.5. Estudio de los virus ARN 125

15.5.1. SIDA 125

15.6. Agentes infecciosos no convencionales 127

15.6.1. Viroides 127

15.6.2. Priones 127

15.7. Virus oncogenicos: mecanismos moleculares de oncogenesis viral 128

CAPITULO 16. TOXIINFECCIONES ALIMENTARIAS YOTRAS AFECCIONES TRANSMITIDAS POR ALIMENTOS 136

16.1. Introducción 136

16.2. Generalidades sobre la etiología y epidemiología de lasenfermedades transmitidas por alimentos 136

16.3. Los microorganismos como agentes patógenos transmitidos poralimentos 137

16.4. Origen de los microorganismos patogenos presentes en losalimentos: 138



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INDICE DE TABLAS

Tabla 3.1. Principales géneros bacterianos de los alimentos ......................... 28 Tabla 5.1. Principales géneros de mohos de los alimentos .............................. 52

Tabla 5.2. Principales géneros de levaduras en los alimentos ......................... 56



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Capitulo 1. GENERALIDADES Y DESARROLLO HISTÓTICO DELA MICROBIOLOGIA

1.1. Generalidades

Microbiología, el estudio de los organismos microscópicos, deriva de 3 palabras griegas: mikros (pequeño), bios (vida) y logos (ciencia) queconjuntamente significan el estudio de la vida microscópica.

Para mucha gente la palabra microorganismo le trae a la mente un grupo de pequeñas criaturas que no se encuadran en ninguna de las categorías de la pregunta clásica: ¿ es animal, vegetal o mineral ? Los microorganismos sondiminutos seres vivos que individualmente son demasiado pequeños como paraverlos a simple vista. En este grupo se incluyen las bacterias, hongos(levaduras y hongos filamentosos), virus, protozoos y algas microscópicas.

Normalmente tendemos a asociar estos pequeños organismos con infecciones,enfermedades como el SIDA, o deterioro de alimentos. Sin embargo, lamayoría de los microorganismos contribuyen de una forma crucial en el

bienestar de la Tierra ayudando a mantener el equilibrio de los organismosvivos y productos químicos en nuestro medio ambiente: Los microorganismos

de agua dulce y salada son la base de la cadena alimentaria en océanos, lagos yríos; los microorganismos del suelo destruyen los productos de desecho eincorporan el gas nitrógeno del aire en compuestos orgánicos, así comoreciclan los productos químicos en el suelo, agua y aire; ciertas bacterias yalgas juegan un papel importante en la fotosíntesis, que es unproceso quegenera nutrientes y oxígeno a partir de luz solar y CO2 siendo un procesocrítico para el mantenimiento de la vida sobre la Tierra; los hombres y algunosanimales dependen de las bacterias que habitan en sus intestinos para realizar ladigestión y síntesis de algunas vitaminas como son la K y algunas del complejoB. Los microorganismos también tienen aplicaciones industriales ya que seutilizan en la síntesis de productos químicos como son acetona, ácidosorgánicos, enzimas, alcohol y muchos medicamentos. El proceso de

producción de acetona y butanol por bacterias fue descubierto en 1914 porChaim Weizmann, un polaco que trabajaba en Inglaterra para WinstonChurchill. Cuando estalló la primera guerra mundial en agosto de ese año, la

producción de acetona era esencial en el proceso de fabricación de lasmuniciones, por lo que el descubrimiento de Weizmann jugó un papeldeterminante en el desarrollo de la guerra. Después de la guerra, rehusó todoslos honores que le propuso el gobierno británico. Sin embargo, utilizó su

influencia para que el gobierno británico ayudara a establecer el estado judío en



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Palestina. En 1949, Weizmann fue elegido el primer presidente de Israel. Laindustria alimentaria también usa microorganismos en la producción devinagre, bebidas alcohólicas, aceitunas, mantequilla, queso, yogurt y pan.Además, las bacterias y otros microorganismos ahora pueden ser manipulados

para producir sustancias que ellos normalmente no sintetizan. A través de estatécnica, llamada ingeniería genética, las bacterias pueden producir importantessustancias terapéuticas como insulina, hormona de crecimiento humana einterferón.

Actualmente sabemos que los microorganismos se encuentran en todas partes; pero hace poco, antes de la invención del microscopio, los microorganismoseran desconocidos para los científicos. Miles de personas morían en lasepidemias cuyas causas no se conocían. El deterioro de los alimentos no se

podía controlar siempre y muchas familias enteras morían debido a que no

existían vacunas y antibióticos disponibles para combatir las infecciones. Nosotros podemos hacernos una idea de como se han desarrollado nuestrosactuales conceptos de microbiología repasando los acontecimientos históricosque han cambiado nuestras vidas.

1.2. Desarrollo histórico de la microbiología

Aunque los microorganismos se originaron hace aproximadamente 4.000millones de años, la microbiología es relativamente una ciencia joven. Los

primeros microorganismos se observaron hace 300 años y sin embargo pasaron

unos 200 años hasta que se reconoció su importancia

1.2.1. Primeras observaciones de los microorganismos (Leeuwenhoek ysus microscopios)

La existencia de los microorganismos no se conoció hasta la invención delmicroscopio. La primera persona en describir los microorganismos en detallefue el holandés Antony van Leeuwenhoek en 1684, a los cuales denominóanimáculos. Leeuwenhoek examinó el agua de lluvia, de mar, de río, saliva yotras materias. Sin embargo, estas observaciones no condujeron a ningunainvestigación acerca de las posibles actividades de los microorganismos, nicomo agentes de fermentaciones ni de enfermedades infecciosas ya que eldesarrollo de la química y de la medicina era demasiado primitivo.

1.2.2. Origen de los microorganismos (Teoría de la generaciónespontánea)

Una vez descubiertos los microorganismos por Leeuwenhoek se empezó a

especular sobre el origen de estos animáculos. Se formaron dos escuelas. Unade ellas admitía la existencia de estas estructuras pero apoyaban la teoría que



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provenían de la descomposición de los tejidos de las plantas o animales (eran elresultados de la descomposición y no la causa). Los que apoyaban esta teoríacreían que la vida se generaba a partir de matería no viva, proceso que sedenominó abiogénesis. Básicamente era el concepto de la generaciónespontánea. Del otro lado estaba la teoría de la biogénesis. Los animáculos seoriginaban, como ocurre en formas de vida superiores, a partir de animáculos

padres. Hasta que se rechazó la idea de la generación espontánea se tuvieronque realizar muchos experimentos que parecen simples hoy en día, pero que enaquellos momentos llevó más de 100 años resolver dicha controversia.

La idea de la generación espontánea se remonta a la cultura griega, los cualescreían que las ranas y gusanos crecían espontáneamente a partir del lodo.Incluso existían recetas: llenando una tinaja con trapos y colocándola en un

sitio apartado durante semanas al final crecían ratones a partir de los trapos. Enel siglo XVII el italiano Francesco Redi demostró en 1668 que los gusanosencontrados en la carne podrida eran las larvas que provenían de los huevosque previamente habían depositado en la carne las moscas y no el producto dela generación espontánea. Sin embargo una cosa eran los huevos de moscas yotra los microorganismos que sólo se podían ver con la ayuda del microscopio.

En 1745 John Needham hirvió trozos de carne para destruir los organismos preexistentes y los colocó en un recipiente abierto. Al cabo de un tiempoobservó colonias de microorganismos sobre la superficie y concluyó que se

generaban espontáneamente a partir de la carne. En 1769, Lazzaro Spallanzanirepitió el experimento pero tapando los recipientes, no apareciendo lascolonias, lo que contradecía la teoría de la generación espontánea. Pero

Needham argumentó que el aire era esencial para la vida incluída la generaciónespontánea de microorganismos y este aire había sido excluido en losexperimentos de Spallanzani.

Unos 100 años después, en 1836 Franz Schulze pasó el aire a través de unassoluciones ácidas fuertes hacia el interior de un recipiente con carne hervida.Al año siguiente Theodor Schwann pasó el aire a través de tubos calientes. Los

microorganismos no aparecían en ningún caso ya que los microorganismos presentes en el aire habían sido aniquilados. Sin embargo, los que apoyaban lageneración espontánea comentaban que el ácido y el calor alteraban el aire detal manera que impedía la generación espontánea de los microorganismos. Sinembargo fue Louis Pasteur el que zanjó definitivamente la controversia en1864 al utilizar matraces con un tubo largo y curvado llamados "cuello decisne". El aire pasaba libremente a través del cuello, pero los microorganismosno aparecían en la solución ya que las partículas de polvo y microorganismossedimentaban en el recodo del cuello. Estos experimentos de Pasteur

promovieron el reconocimiento de la biogénesis. Posteriormente Pasteurempezó a estudiar el papel de los microorganismos en la producción de vino y

como causa de enfermedades.



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1.2.3. La fermentación como proceso biológico (Pasteur y el vinofrancés).

Sin duda desde la Prehistoria los hombres utilizan con provecho las

fermentaciones. El pan fermentado se conoce desde hace varios miles de años.Los jeroglíficos egipcios, así como representaciones gráficas en todo elPróximo Oriente atestiguan que el hombre recurría a la fermentación parafabricar bebidas alcohólicas ya varios milenios antes de Jesucristo. Al prepararel pan, vino, cerveza o sake, los egipcios, sumerios y todas las personas hastamediados del Siglo XIX, empleaban sin saberlo, y de una manera empírica, unafamilia de agentes biológicos muy originales: las levaduras. Son ellas las querealizan la fermentación alcohólica.

El papel de las levaduras como agentes fermentadores no fue reconocido hasta1856 por Luis Pasteur. Las teorías científicas de esa época reconocían la

presencia de levaduras en la fermentación alcohólica, pero estas levaduras eranconsideradas como compuestos químicos complejos, sin vida. Esta era la teoríamecanística liderada por los químicos alemanes von Liebig y Wöhler. LuisPasteur, químico francés, propuso la teoría vitalística y demostró que lascélulas viables de levaduras causan fermentación en condiciones anaeróbicas;durante dicha fermentación el azúcar presente en el mosto es convertido

principalmente en etanol y CO2. Sus ilustraciones claramente muestranauténticas levaduras vínicas y en sus escritos él las diferenciaba claramente de

otros componentes.

En el verano de 1856 M. Bigo, un fabricante de alcohol en la ciudad de Lille,en el norte de Francia, sufría repetidos fracasos en las fermentaciones de sus

productos. En este proceso intervenía la fermentación de la caña de azúcar para producir alcohol etílico, pero una y otra vez el contenido de las tinajas seagriaba y al final en lugar de alcohol, se obtenía una sustancia que despedía unolor parecido a la leche agria. Sucedió que el hijo de M. Bigo estudiaba en laFacultad de Ciencias cuyo decano era Pasteur. M. Bigo, a través de su hijo,

preguntó a Pasteur si estaría dispuesto a investigar los fracasos que estabanocurriendo con sus fermentaciones, a lo que Pasteur accedió iniciando elestudio en los laboratorios de la Facultad. En primer lugar sometió a análisisquímico el contenido estropeado de las tinas llegando a la conclusión de quecontenían una considerable cantidad de ácido láctico en lugar de etanol. Elsiguiente paso fue el examen de los sedimentos de las tinas en las que lafermentación había sido satisfactoria y el de aquellas que habían fallado. Lacomparación de los dos sedimentos reveló una clara diferencia: en lossedimentos procedentes de las tinas que habían producido alcohol habíalevaduras; en los procedentes de las tinas productoras de ácido láctico se veían"glóbulos mucho más pequeños que los de la levadura" con lo que ya disponíade pruebas de que los productos de estas dos fermentaciones estaban

específicamente asociados con el crecimiento de dos microorganismosmorfológicamente distinguibles. Tomó muestras de los sedimentos de los dos



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tipos de fermentaciones y los inoculó en tubos que contenían azúcar comofuente de carbono; en el caso de los "glóbulos mucho más pequeños que los dela levadura" pudo reproducir la fermentación láctica y observar los diminutosglóbulos en el sedimento que aparecía en los tubos. La adición del sedimento

de las tinas en las que se había producido alcohol, dió una típica fermentaciónalcohólica apareciendo en el fondo de los tubos glóbulos de levaduras.

En 1866, Pasteur publicó la obra titulada "Estudios sobre el vino, susenfermedades, causas que las provocan. Nuevos procedimientos para laconservación y envejecimiento". Entre las mejoras aconsejadas había unmétodo para aumentar la calidad de la conservación de los vinos consistente encalentarlos a una temperatura de 68° C durante 10 minutos y después enfriarlosrápidamente. Esta técnica ha venido a ser conocida como pasteurización y esahora ampliamente utilizada en el tratamiento de la leche.

1.2.4. Descubrimiento de la función de los microorganismos comocausantes de enfermedades (Koch y la bacteria del carbunco)

Ya en 1546 Girolano Fracastoro había sugerido que las enfermedades podíandeberse a organismos tan pequeños que no podían verse y que erantransmitidos de una persona a otra. Sin embargo, el descubrimiento de que las

bacterias pueden actuar como agentes específicos de las enfermedadesinfecciosas en los animales fue realizado a través del estudio del carbunco,infección grave de los animales domésticos que es transmisible al hombre. La

demostración concluyente de la causa bacteriana o etiología del carbunco la proporcionó en 1876 Robert Koch, un médico rural alemán. Kosch empezó aestudiar el mundo microbiano después de que su mujer le regalara por su 28cumpleaños un microscopio. Seis años después Koch anunció al mundo quehabía encontrado la bacteria del carbunco ( Bacillus anthracis). Posteriormenteél y sus colaboradores descubrieron las bacterias que causan la tuberculosis y elcólera.

Esta serie de experimentos se ajustaban a los criterios necesarios para poderestablecer la relación causal entre un organismo específico y una enfermedadespecífica. Estos criterios se conocen como los postulados de Koch:

a. El microorganismo debe estar presente en todos los casos de laenfermedad.

b. El microorganismo debe ser aislado del hospedador enfermo yobtenerse en cultivo puro en el laboratorio.

c. La enfermedad específica debe reproducirse cuando un cultivo puro delmicroorganismo se inocula a un hospedador susceptible sano.

d. El microorganismo debe ser recuperable de nuevo a partir delhospedador inyectado experimentalmente.

El descubrimiento posterior de los virus (Dimitri Ivanovski en 1892; el virus



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del mosaico del tabaco pasaba los filtros que retenían a las bacterias), agentesque no crecen en medios artificiales en el laboratorio como lo hacen las

bacterias, han permitido realizar algunas modificaciones en los postulados deKoch.

Este trabajo sobre el carbunco condujo rápidamente a la edad de oro de la bacteriología. En 25 años la mayoría de los agentes bacterianos de las principales enfermedades humanas habían sido descubiertos y descritos.

1.2.5. Desarrollo en la prevención de enfermedades (Lister y el fenol;Pasteur y las gallinas; Fleming y el hongo contaminante)

Actualmente es difícil comprender la magnitud de la miseria y devastacióncausada por los microorganismos antes de 1950. En Europa, durante el período

de 1347-1350 ocurrió una epidemia de peste bubónica, conocida como la"muerte negra" y causada por una bacteria (Yersinia pestis). A causa de estaenfermedad en Francia murieron de un tercio a la mitad de la población y seestimó que en toda Europa murieron 25 millones de personas. Con elconocimiento de que los microorganismos causaban enfermedades, loscientíficos se dedicaron a investigar la prevención y el tratamiento. Loshospitales adoptaron la antisepsia, la cual previene la diseminación de lasenfermedades infecciosas mediante la inhibición o destrucción de los agentescausantes. También se descubrió la inmunización, un proceso que estimula las

defensas del cuerpo frente a la infección. Se empezó a aplicar la quimioterapia,tratamiento de las enfermedades con una sustancia química, a medida que losinvestigadores encontrabanmedicamentos más efectivos. También influyó lasanidad pública, sobre todo la higiene relacionada con los alimentos y aguas.

Antisepsia: Hacia 1860 un cirujano inglés llamado Joseph Lister investigaba laforma de eliminar los microorganismos de las incisiones realizadas en lasoperaciones quirúrgicas. Por esa época, las muertes por infección después deuna operación quirúrgica eran muy frecuentes. El propio Lister tenía anotadoen su cuaderno de notas que el 45% de sus pacientes morían a causa de las

infecciones quirúrgicas. Para evitarlo utilizó una solución diluída de fenol (queya se sabía que mataba a las bacterias) para lavar las ropas de los cirujanos ytodo el marterial quirúrgico, así como en spray en el quirófano durante laoperación. Estos experimentos fueron el origen de la técnica aséptica.

Inmunización: En 1880 Pasteur utilizó las técnicas de Koch para aislar ycultivar la bacteria que causa el cólera en gallinas. Para probar sudescubrimiento convocó una demostración pública del experimento que habíasido un éxito repetidas veces en el laboratorio. Inyectó un cultivo puro de la

bacteria del cólera en gallinas sanas y esperó a que desarrollaran los síntomas y

murieran. Per para su desgracia, las gallinas siguieron vivas. Revisando el



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experimento fallido descubrió que había utilizado cultivos viejos en lugar decultivos frescos preparados especialmente para la demostración. Algunassemanas más tarde repitió el experimento usando dos grupos de gallinas: unocon gallinas inoculadas en el experimento anterior con el cultivo viejo y otrocon gallinas nunca inoculadas. Ahora inyectó en ambos grupos cultivosfrescos. En este experimento las gallinas del segundo grupo murieron, pero lasdel primero permanecían vivas. Estos resultados intrigantes pronto encontraronuna explicación para Pasteur. El había descubierto que la bacteria, si se dejabacrecer durante largo tiempo, podía volverse avirulenta. Pero esta bacteriaavirulenta estimulaba algo en el hospedador, en este caso las gallinas, queresistían infecciones posteriores haciéndoles inmunes a esa enfermedad.Pasteur aplicó este principio de inmunización en la prevención del carbunco enanimales y funcionó. A estos cultivos avirulentos los llamó vacunas (del latín

vacca). Usando este término Pasteur reconoció el trabajo de Edward Jenner queen 1798 vacunó con éxito a un niño (James Phipps) de viruela, vacuna queobtuvo de las pústulas de una vaca con viruela.

El reconocimiento internacional de Pasteur le supuso un nuevo reto ya que leencargaron que encontrara una vacuna contra la rabia. En aquel momento no seconocía el agente causante de la rabia pero Pasteur creía que era unmicroorganismo. Hoy sabemos que es un virus. Finalmente obtuvo una vacunafrente a la rabia que funcionaba en perros, lo cual es diferente a humanos. EnJulio de 1885, un niño llamado Joseph Meister fué mordido por un lobo

rabioso, la familia del niño persuadió a Pasteur para que utilizara la vacuna enel niño (la enfermedad era mortal) que resultó un éxito. Posteriormente estavacuna salvó a un grupo de campesinos rusos que habían sido mordidos porotro lobo rabioso. Como agradecimiento, el zar de Rusia envió a Pasteur100.000 francos que utilizó para construir el Instituto Pasteur de París.

Quimioterapia: El tratamiento de las enfermedades mediante compuestosquímicos no es nuevo. En 1495 ya se utilizaban sales de mercurio para tratar lasífilis, aunque este tratamiento hizo bueno el axioma: Graviora quaedum sunt

remedia periculus, es decir "Es peor el remedio que la enfermedad" ya quedeterminados tratamientos, como es el caso del mercurio, son tóxicos para lascélulas animales y humanas. Para que un agente quimioterápico sea efectivo enel tratamiento de una enfermedad infecciosa no sólo debe de matar o inhibir almicroorganismo causante de la infección sino que además debe serrelativamente inocuo para las células humanas al exhibir toxicidad selectiva. El

primer gran descubrimiento en este sentido fue hecho por Paul Ehrlich a principios del siglo XX. Este médico alemán creía que era posible obtener uncompuesto químico que pudiera curar específicamente la sífilis sin dañar al

paciente. El conocía que el arsénico inhibía al microorganismo causante de la

sífilis (Treponema pallidum) pero que también era tóxico para las células



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humanas. Ehrlich trabajó en la idea de que el arsénico podía incorporarsedentro de compuestos orgánicos de tal manera que perdiera su toxicidad paralas células humanas manteniendo sus propiedades antimicrobianas. Después deensayar 605 sustancias con estas características encontró un compuesto, el 606,que cumplía estos requisitos. A esta sustancia la llamó Salvarsan y fue el

primer compuesto químico sintetizado en laboratorio que podía curar unaenfermedad sin ser tóxico para el paciente. Gracias a este descubrimiento leconcedieron el premio Nobel en 1908. Hoy en día ya no se utiliza salvarsan

para tratar la sífilis ya que ha sido reemplazado por un producto mucho másefectivo, el antibiótico penicilina.

Hasta 1935 no se realizó ningún nuevo avance en quimioterapia. En ese añoGerhard Domagk trabajando en la Bayer realizó un descubrimiento importante.Después de llevar a cabo experimentos con más de 1000 colorantes sintéticos

para comprobar si alguno de ellos podía curar las infecciones causadas porestreptococos en ratones sin dañar a los animales, descubrió que un coloranterojo llamado Prontosil era efectivo. Este descubrimiento le valió el premio

Nobel en 1939. Curiosamente, este colorante no era capaz de inhibir elcrecimiento de las bacterias crecidas en laboratorio; sólamente era efectivocuando las bacterias crecían dentro del cuerpo del animal. Esta aparentecontradicción fue resuelta en el mismo año por un químico francés JacquesTréfouël al observar que el prontosil era transformado en el cuerpo en uncompuesto incoloro diferente que sí tenía actividad específica frente a

bacterias. Esta nueva sustancia era la sulfonamida. En un corto período de

tiempo se determinó su estructura siendo posible sintetizarla en gran escala ydesarrollar nuevos compuestos que se denominaron sulfamidas que aún hoy endía se siguen utilizando.

El salvarsan y las sulfamidas son ejemplos de agentes quimioterapéuticossintéticos obtenidos mediante síntesis química en un laboratorio. Sin embargo,existe una segunda categoría: agentes quimioterapéuticos naturales, llamadosantibióticos. Un antibiótico es una sustancia producida por un microorganismoque es inhibitoria para otros microorganismos en muy pequeña cantidad.

En 1928 el microbiólogo inglés Alexander Fleming observó que en una placade agar inoculada con Staphylococcus aureus que estaba contaminada con elhongo Penicillium notatum, las colonias de Staphylococcus eran destruídas poralguna actividad de las colonias del hongo. A partir de este hongo realizó laextracción de un compuesto que era el responsable del efecto inhibitorio al quellamó Penicilina. Si bien Fleming reconoció el enorme potencial terapéutico dela penicilina, encontró serios problemas para aislarla y purificarla. El primerensayo clínico con una preparación cruda de penicilina se llevó a cabo el 12 deFebrero de 1941. El paciente era un policía de Oxford que se estaba muriendo

por una infección con Staphylococcus (septicemia). Al administrarle penicilina

se observó un mejoramiento espectacular, pero 5 días después, cuando se les



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acabó la penicilina, la infección volvió a emerger y el paciente murió. Esteensayo clínico falló debido a que no se podía obtener una producción a granescala de penicilina. En este punto (1940-1941) los británicos estaban inmersosen la II guerra mundial. Los americanos se interesaron por la penicilina y lafundación Rockefeller invitó al inglés Florey para que investigara la

producción a gran escala de la penicilina junto con universidades e industriasfarmacéuticas americanas. Esta cooperación hizo posible que un año despuésestuvieran disponibles grandes cantidades de penicilina. Muy pocosdescubrimientos científicos han tenido tanto efecto en el campo de la medicinacomo el descubrimiento de los antibióticos.

1.2.6. Microbiología y genética (Neumococos, doble hélice e ingenieríagenética)

Antes de 1940 el conocimiento del fenómeno genético provenía de lasinvestigaciones sobre plantas y animales, pero no se sabía si estos resultados se

podían aplicar a los microorganismos. En 1944 Oswald Avery, Colin MacLeody MacLyn McCarty descubrieron el papel del DNA en la genética bacteriana.Encontraron que el material de DNA de un tipo de neumococos puedetransferir una característica hereditaria a otro tipo de neumococos.Posteriormente, en 1953 Watson, Crick y Wilkins descubrieron la estructuramolecular del DNA. Estos descubrimientos, junto con otros, establecieron quela información genética de todos los organismos está codificada en el DNA.Esto hizo de los microorganismos un modelo muy atractivo para la

investigación genética. Actualmente y utilizando la tecnología del DNArecombinante o ingeniería genética se pueden transferir fragmentos de DNA deun organismo a otro.



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PREGUNTAS DE AUTOEVALUACION

a) ¿Cuál de los siguientes hechos no formó parte de la controversia sobrela generación espontánea o abiogénesis?

a) Los hallazgos de Spallanzani (1769) sobre el calentamiento deinfusiones en envases cerrados impedía la generaciónespontánea

b) La teoría microbiana de las enfermedades expuesta por Koch en1876

c) Los experimentos de Pasteur en 1861 sobre infeccionesestériles, microorganismos del aire y frascos con cuello de cisne

d) Las observaciones de Redi (1665) sobre el crecimiento degusanos en la carne en putrefacción.

e) La esterilización del aire llevada a cabo por Schwann en 1837como comprobación de ser la causa de contaminación de las

infusiones estériles b) Tuvieron un papel destacado en el desarrollo de la teoría microbiana de

las enfermedades: 1=Pasteur con la demostración de que un protozooera la causa de una enfermedad en los gusanos de seda; 2= Walter Reedcon la demostración de transmisión por vectores de la fiebre amarilla;4=Koch demostrandoque la causa del carbunco era una bacteria.

a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

c) Señale cuales de los siguientes son postulados de Koch sobre lasenfermedades infecciosas bacterianas: 1 = El microorganismo

productor tiene que estar en todos los enfermos y no en los sanos; 2= El

microorganismo tiene que cultivarse en el laboratorio en cultivo puro; 4= El microorganismo tiene que poderse ver al microscopio en fresco oteñido; 8 = Mediante la inoculación de los microorganismos tiene que

producirse experimentalmente la enfermedaden los animales delaboratorio; 16 = En los animales con la enfermedad experimental hayque aislar el microorganismo causal

a)23 b)27 c)29 d)30 e)31

d) Pueden ser considerados como microorganismos acelulares: 1= Losvirusfiltrables (Ivanowsky 1892); 2 = Los viroides (1967); 4= Los

priones(1981).

a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

e) La clasificación de organismos conta de tres Imperios : Archea,Bacteria y Eucaria. ¿Qué agrupaciones o reinos se incluyen dentro delimperio Archea?:

a)Metanógenas, Halófilas extremas y Termófilas

b) Bacteria y Cianobacteriasc) Fungid) Archezoae)Cromista



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f) En la práctica y desarrollo de la antisepsis fueron hitos históricos: 1=Semmelweis (1843) introduciendo el Cloro en el lavado de manos; 2=Lister (1864) utilizando fenol para desinfectar habitaciones; 4= Paster(1885) introduciendo la vacuna de la rabia. Solución:

a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

g) Señale cuales de los siguientes son postulados de Koch sobre lasenfermedades infecciosas bacterianas: 1 = El microorganismo

productor tiene que estar en todos los enfermos y no en los sanos; 2=Elmicroorganismo tiene que cultivarse en el laboratorio en cultivo puro; 4= El microorganismo tiene que poderse ver al microscopio en fresco oteñido; 8=Mediante la inoculación de los microorganismos tiene que

producirse experimentalmente la enfermedad en los animales delaboratorio 16. En los animales con la enfermedad experimental hayque aislar el microorganismo causal Sol.

a)23 b)27 e)29 d)30 e)31

h) ¿Cuál de los siguientes microorganismos posee naturaleza celular?a) Viroides b) Arqueobacterias c)Priones

d) Virus e) Ninguno de los anteriores

i) ¿Cuál de las siguientes secuencias es la correcta?a) Reino, Variedad, Orden, Género, Especie

b) Especie, Familia, Clase, Tribu, Reinoc) Familia, Orden, Clase, División, Reino

d) Reino, Clase, Familia, Especie, Divisióne) Subfamilia, Género, Subespecie, Subdivisión, Biovar j) ¿Cuál de los siguientes acontecimientos relacionados con la

Microbiología ha tenido lugar en época más reciente?a) La teoría de la generación espontánea

b) El descubrimiento de los virusc) El descubrimiento del microscopio electrónicod) La aplicación de la taxonomía numéricae) La erradicación de la viruela



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Capitulo 2. OBSERVACION DE LOS MICROORGANISMOS: ELMICROSCOPIO, PREPARACION Y EXAMEN DEMUESTRAS

2.1. El microscopio

El microscopio es un instrumento óptico que amplifica la imagen de un objeto pequeño. Es el instrumento que más se usa en los laboratorios que estudian losmicroorganismos. Mediante un sistema de lentes y fuentes de iluminación se

puede hacer visible un objeto microscópico. Los microscopios puedenaumentar de 100 a cientos de miles de veces el tamaño original.

Actualmente existen dos tipos de microscopios: el óptico y el electrónico. En elmicroscopio óptico el aumento del objeto se consigue usando un sistema delentes que manipula el paso de los rayos de luz entre el objeto y los ojos. Elmicroscopio electrónico utiliza un rayo de electrones controlado por un campomagnético.

2.1.1. Microscopio óptico

Los microscopios de este tipo generalmente producen un aumento de 1000veces el tamaño original. El límite lo tienen en unas 2000 veces.

Las lentes de un microscopio óptico son el condensador, el objetivo y el ocular.La luz que entra en el sistema debe enfocarse sobre la preparación y para estose utiliza el condensador. Elevando o bajando el condensador puede alterarse el

plano del foco de luz y elegirse una posición que consiga el foco preciso. Elobjetivo es la lente situada cerca del objeto que se observa. El aumento

primario del objeto es producido por la lente objetivo y la imagen se transmiteal ocular, donde se realiza el aumento final.

Los microscopios que se usan normalmente en microbiología están equipados

con tres objetivos: bajo poder, alto poder y objetivo de inmersión. Estosobjetivos están montados sobre una pieza que se llama revolver que puederotarse para alinear el objetivo deseado con el condensador.

La imagen formada por el objetivo es finalmente aumentada por el ocular. Elaumento total de un microscopio compuesto es el producto del aumento de suobjetivo y de su ocular. El microscopio compuesto es capaz de conseguiraumentos considerablemente mayores que el microscopio construido con unasola lente. Este último, llamado microscopio simple, se usa principalmentecomo lupas y cristales de aumento.



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observada directamente. Por lo que, para preparar muestras para el microscopioelectrónico se necesitan técnicas especiales de cortes ultrafinos. Para seccionarlas células primero deben ser fijadas y deshidratadas (etanol o acetona).Después de la deshidratación, la muestra se incluye en una resina y es aquídonde se realizan cortes finos con un ultramicrotomo, por lo general equipadocon una cuchilla de diamante. Una sola célula bacteriana puede cortarse encinco o seis secciones muy finas. Si sólo tiene que observarse el contorno de unorganismo, no son necesarias secciones finas por lo que se montan célulasenteras que se recubren de una capa fina de un metal pesado (oro). El rayo deelectrones es dirigido sobre la preparación y los electrones dispersados por elmetal pesado activan una pantalla de observación produciendo una imagen. Ala primera técnica se la denomina Microscopía Electrónica de Transmisión(MET) y a la segunda Microscopía Electrónica de Barrido (MEB).

2.2. Microscopia óptica

Además del microscopio de campo claro existen otros microscopios ópticoscomo son el de campo oscuro, fluorescencia y contraste de fases.

Microscopio de campo claro: usa como fuente de luz directa bien una bombilla bien la luz solar. Ya que los microorganismos son transparentes esdifícil distinguirlos con este tipo de microscopía y es por lo que se suelen teñir.

Microscopio de campo oscuro: usa un microscopio óptico equipado con uncondensador y objetivo especial que iluminan los microorganismos en lamuestra frente a un fondo oscuro. Este método se utiliza para visualizarmicroorganismos vivos sin teñir.

Microscopio de fluorescencia: la muestra se tiñe con una sustanciafluorescente que absorbe la energía de las ondas cortas de la luz (azul) y emitela luz de longitudes de ondas más largas (verde). Se utiliza eninmunofluorescencia, técnica en la cual una sustancia fluorescente se une a unanticuerpo específico de ciertos microorganismos. Si el anticuerpo fluorescente

se une al microorganismo, este microorganismo emite fluorescencia y se puedeidentificar. Esta técnica se usa en clínica.

Microscopio de contraste de fases: es un microscopio óptico modificado que permite contrastar sustancias de diferente grosor o densidad. Mediante uncondensador y un objetivo especial se controla la iluminación de tal maneraque vaya en diferentes rutas a través de las distintas partes de una célula. Elresultado es una imagen con diferentes grados de brillo y oscuridad. Con estemétodo, el material denso aparece brillante, mientras que las partes de la célulaque tienen una densidad cercana al H2O (citoplasma) aparecen oscuras. Seutiliza para visualizar estructuras celulares sin necesidad de usar colorantes o

matar microorganismos.



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2.3. Observación de los microorganismos

Todos los microorganismos, excepto los virus, pueden ser observados mediantemicroscopios ópticos, por lo que nos vamos a limitar a describir las técnicas

más comunmente usadas para realizar preparaciones para microscopiosópticos.

Preparación en fresco: para poder observar la movilidad de unmicroorganismo es preciso que no esté fijado. Consiste en suspender una gota,tomada directamente de la muestra, sobre un portaobjetos y cubriéndola, sinformar burbujas de aire, con un portaobjetos se observa al microscopio decontraste de fases.

2.3.1. Técnicas de tinción

En general, el proceso seguido en todas las tinciones con lleva las siguientesetapas: extensión, fijación, tratamiento con colorantes y observación.

1.- Extensión: se realiza sobre un portaobjetos que ha de estar totalmentelimpio. Si la muestra es líquida se hace directamente y, si es sólida, hay queresuspenderla previamente en una gota de H2O.

2.- Fijación: tiene por objeto adherir la muestra al portaobjetos ydesnaturalizar las proteínas para facilitar la acción del colorante. Normalmente

se realiza con calor, pasando la muestra repetidamente a 10 cm de la llama delmechero.

3.- Tinción: se realiza añadiendo los colorantes sobre los microorganismossometidos a los procesos anteriores. Puede ser de varios tipos:

Negativa: Los colorantes no tiñen el microorganismo, sino el entorno,aumentando de este modo su contraste. La muestra se extiende sobre una gotadel colorante (nigrosina).

Simple: Se utiliza un solo colorante que puede ser de cualquier tipo. Al igualque la tinción negativa, sólo nos permite observar la forma, el tamaño y el tipode agrupación de las células.

Diferencial: Intervienen dos o más colorantes y cada uno diferencia unaestructura. El colorante que se usa en segundo lugar es de color diferente al del

primero, denominándose colorante de contraste.



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1.

El límite de resolución de un microscopio: 1= Disminuye al aumentarla longitud de onda de la fuente de iluminación; 2= Aumenta aldisminuir la apertura numérica del objetivo; 4= Aumenta alaumentar el índice de refracción del medio; 8= Aumenta al aumentarel ángulo de la luz que entra en el objetivo

a)2 b)5 c)9 d)13 e)14

2. El límite de resolución de un microscopio: 1=Es inversamente proporcional al poder de resolución; 2=Es inversamente proporcionala la apertura numérica del objetivo; 4=Es directamente proporcional alíndice de refracción del medio.

a)3 b)4 c)5 d)6 e)73. Las técnicas de tinción en microscopía:

a) aumentan el límite de resolución b) aumentan el contrastec) aumentan la apertura numéricad) evitan las aberraciones esféricase) evitan las aberraciones cromosómicas

4. Que tinción realizaría para comprobar la existencia de bacilostuberculosos en el esputo de un paciente?:

a) Tinción de esporas

b) Tinción de Gram.c) Tinción de Ziehl-Nielsend) Tinción de corpúsculos metacromáticos

5. ¿Qué tipo de microscopio posee mayor poder de resolución?a) Contraste de fases b) Fluorescenciac) Barrido d) De luz ultravioleta e)Óptico

6. Las bacterias Gram (-): 1= se decoloran por alcohol-acetona; 2=lacoloración final de Gram es rojo; 4= el espesor del peptidoglicano esmenor (2nm) que en las Gram + (10-20nm): 8= presentan una

membrana externa con lípidos; 16= presentan ácidos teicoicos.a) 3 b) 7 c) 15 d) 27 e)31

7. ¿Cual es el principal motivo por el que usarías un microscopio defluorescencia?:

a) Para observar células en movimiento b) Para observar virusc) Para observar estructuras bacterianasd) Para apreciar la forma de un microorganismo "in vivo"e) Para realizar diagnóstico en clínica

8. Después de añadir el alcohol (como decolorante) en la tinción de

Gram, las células se verían:



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a) Rojas las Gram negativas y azules las Gram positivas b) Azules las Gram negativas y rojas las Gram positivasc) Azules las Gram negativas y positivasd) Incoloras las Gram negativas y azules las Gram positivas

e) Azules las Gram negativas e incoloras las Gram positivas9. En el microscopio electrónico de barrido: 1=Los virus no puedenverse debido a su pequeño tamaño; 2=Se pueden observarmicroorganismos vivos; 4=Los microorganismos se observan en tresdimensiones.

a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

10. En el microscopio óptico de campo oscuro: 1= Los virus no puedenverse debido a su pequeño tamaño; 2 = Se pueden observarmicroorganismos vivos; 4 = Los microorganismos se observan en tresdimensiones.

a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

11. En el microscopio electrónico de transmisión: 1=Los virus sí puedenverse a pesar de su pequeño tamaño; 2=No se pueden observarmicroorganismos vivos; 4=Los microorganismos se observan en tresdimensiones.

a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

12. En un microscopio óptico, cuanto menor sea la longitud de onda de lafuente de iluminación:

a) Mayor es el límite de resolución

b) Mator es el poder de resoluciónc) Mayor es el contrasted) Mayor es el poder de ampliacióne) Menor es el contraste.

13. ¿Qué lentes del microscopio de fluorescencia son de cuarzo?:a) Condesador y Objetivo b) Objetivo y Ocularc) Condensadro y Ocular d) Sólo el condensadore) Sólo el ocular

14. La tinción de Gram: 1=Permite visualizar cápsulas; 2=Se basa en laresistencia a la decoloración por alcohol de determinadas bacterias;4=Diferencia a las bacterias en dos grandes grupos.

a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

15. Mediante el empleo del aceite de inmersión en un microscopio óptico,conseguimos:

a) Disminuir la apertura numérica del objetivo b)Aumentar el límite de resolución del microscopioc) Aumentar el poder de resolución del microscopiod) Aumentar el contrastee) Ninguna de las anteriores



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Capitulo 3. LA CELULA PROCARIOTICA: ESTRUCTURA YFUNCION

3.1. BacteriasLas bacterias son seres microscópicos, unicelulares, son de diversas formas yque se reproducen por simple división celular. Se necesita la ayuda delmicroscopio, con unos 1000 aumentos o más para poderlas contemplar, ademásde proceder previamente a su coloración.

3.2. Morfologia de las bacterias

A.- Tamaño: Invisibles al ojo humano, las bacterias típicas miden de 1 a 3 m

de largo por 0.4 a 1 m de ancho, hay otras mayores o menores. El tamaño de

las bacterias varía dependiendo de las especies. Una característica de lascélulas bacterianas es la alta proporción que existe entre el área de la superficiey el volumen de la célula. Esto significa que poseen una gran superficie através de la cual pueden entrar nutrientes para alimentar a un pequeñovolumen; con lo cual pueden realizar muchas reacciones metabólicas y crecerrápidamente. Así, por ejemplo Escherichia coli tarda 20 minutos en dividirsemientras que una célula de mamífero en laboratorio tarda de 13 a 24 horas.

B.- Forma: La forma de una bacteria viene determinada por la rigidez de su pared celular. Las bacterias poseen una de las tres formas fundamentales:

• Cocos: bacterias con forma esférica, pueden ser ovoides o elípticas

• Bacilos: bacterias con forma cilindrica.

• Espirales: bacterias con forma espiral o helicoidal

Existen modificaciones a estas tres formas fundamentales y aunque la mayor parte de las bacterias mantienen constante su forma, algunas especies puedenvariar la forma por lo que se les llama pleomórficas. Arthrobacter es un

ejemplo de pleomorfismo debido a que su forma cambia en función de la edaddel cultivo. También exhiben pleomorfismo aquellas bacterias que no poseen pared celular como es el caso de los micoplasmas. Otro ejemplo son las formasL que son bacterias que carecen de pared celular debido a una situación deestrés (choque térmico u osmótico, antibióticos, etc.), pero cuando cesa elestrés sintetizan de nuevo la pared celular. Debido a que la forma es un caráctertaxonómico, el pleomorfismo puede inducirnos a confusión ya que podemos

pensar que un cultivo está contaminado con otro tipo de bacterias. Sinembargo, el pleomorfismo no suele ser lo más frecuente.

C.- Disposición: Muchas veces al mirar al microscopio se observan las célulasunidas unas a otras. Mientras que las bacterias de forma espiral (espirilos)



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suelen ser células separadas, otras especies suelen crecer en una disposicióncaracterística, disposición que va a depender del plano en el que se realice ladivisión celular y si la célula hija permanece junto a la célula madre una vezrealizada la división celular. Cada una de estas disposiciones es típica de unaespecie particular y puede usarse en identificación. Hay que tener en cuentaque raramente todas las células de una especie se disponen exactamente de lamisma manera; por lo que hay que tener en cuenta la disposición predominantecuando se estudian las bacterias.

Cuando un coco se divide en un plano forma un diplococo o dos células juntas(Neisseria ). Cuando un coco se divide en un plano y permanece unido despuésde varias divisiones formando una cadena se denomina estreptococo(Streptococcus ). Si las células se dividen en más de un plano o dimensión la

disposición es más complicada. Cuando un coco se divide en ángulo recto al primer plano de división forma tétradas o tetracocos (Pediococcus ). Una posterior división en el tercer plano puede resultar en un paquete cúbico deocho células conocido como sarcinas (Sarcina ). Si la división en los tres

planos es de forma irregular se forman racimos de uva (Staphylococcus ).

Los bacilos generalmente no se agrupan en disposiciones características,aunque hay excepciones. Por ejemplo, el bacilo de la difteria tiende a agruparseen empalizada. Las células del género Caulobacter (bacilo acuático) crece enroseta sobre rocas y superficies similares. Dentro del género Bacillus algunas

especies forman cadenas y se llaman estreptobacilos.

También existen bacterias ramificadas como son los actinomicetos y ya hemosdescrito las formas pleomórficas.

3.3. Ultraestructura de las bacterias

Las técnicas de microscopía revelan que una célula bacteriana está formada por

diversas estructuras que funcionan conjuntamente. Algunas de estas estructurasse encuentran unidas a la superficie de la pared celular, mientras que otras seencuentran dentro de la célula. Algunas son comunes a todas las células comoson el citoplasma y la membrana citoplasmática; mientras que otras estructurasestán presentes sólo en ciertas especies o aparecen en determinadascondiciones ambientales.

Una típica célula bacteriana contiene las siguientes estructuras:

1.- Glicocalix: está compuesta de polímeros



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2.- Pared celular: separa a la bacteria del medio que la rodea. Suele ser rígiday es de naturaleza glúcido-lípido-proteica.

3.- Periplasma: espacio entre la pared celular y membrana citoplasmática.

4.- Membrana citoplasmática: separa el citoplasma de la pared celular. Estácompuesta de proteínas y lípidos.

5.- Citoplasma: es una solución coloidal que contiene elementos nucleares,inclusiones citoplasmáticas (vacuolas, vesículas, etc.) y ribosomas.

6.- Flagelos: nacen en el citoplasma y son estructuras de locomoción. Estáncompuestos de proteína (flagelina).

7.- Fimbrias o pili: formaciones piliformes que nacen en el citoplasma. Estáncompuestos de proteína (pilina).

3.3.1. Glicocalix

Algunas células bacterianas están rodeadas por una capa de material viscosollamada glicocalix. Este glicocalix está compuesto por polímeros de azúcares(polisacáridos). Si el glicocalix está organizado en una estructura definida yestá unido firmemente a la pared celular se denomina cápsula. Si por el

contrario está desorganizado, sin una forma definida y no está firmementeunido a la pared celular se denomina capa mucilaginosa.

Composición: polisacáridos y en menor proporción polipéptidos.

Función: Existen diferentes funciones dependiendo de la especie bacteriana:

Adherencia: es la principal. Streptococcus mutans se adhiere a travésde la cápsula a la superficie de los dientes originando caries. Sin lacápsula el microorganismo se elimina fácilmente con la saliva.

Resistencia a la desecación: las cápsulas poseen muchos grupos polares que al retener moléculas de H2O protegen a la célula frente a ladesecación.

Material de reserva. Patogenicidad y virulencia: los neumococos sin cápsula son

avirulentos.

3.3.2. Pared celular

La pared celular de los organismos procariotas es una estructura rígida que

mantiene la forma característica de cada célula bacteriana. Dependiendo de las



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especies y de las condiciones de cultivo, la pared celular puede suponer desdeel 10% al 40% del peso seco de la célula.

Composición química y propiedades de la pared celular bacteriana: las

paredes celulares no son estructuras homogéneas sino que poseen distintascapas que varían según el tipo de bacteria, existiendo diferencias tanto en sugrosor como composición. Estas diferencias se utilizan para identificar yclasificar las bacterias, así como diferenciarlas mediante la tinción de Gram.

La pared celular de las bacterias Gram (-) es más delgada (10 - 15 nm) que lade las Gram (+) (20 - 25 nm). Tanto las bacterias Gram (+) como las Gram (-)

poseen un heteropolímero conocido como peptidoglucano o mureína,responsable de la rigidez y fuerza mecánica de la pared celular, de la forma

bacteriana y de la resistencia a la lisis osmótica. Es una red bidimensional que

rodea a la célula a modo de saco. Existe prácticamente en todas las bacterias yes exclusivo de procariotas. Si bien existen más de 100 peptidoglucanosdistintos, su estructura básica está compuesta por tres componentes:

1.- N-acetilglucosamina (NAG)

2.- Acido N-acetilmurámico (NAM)

3.- Péptido de 4 aminoácidos o tetrapéptido, algunos de los cuales sonD-aminoácidos.

Para formar una estructura rígida alrededor de la célula, el tetrapéptido de unacadena se une al de otra a través de un enlace peptídico entre la D-alanina y elácido meso-diaminopimélico. Algunas zonas del peptidoglucano son abiertas

por enzimas bacterianos llamados autolisinas para que así se puedan añadirmás polímeros y la célula pueda crecer y dividirse.

A parte de dar forma a la célula bacteriana, la pared celular sirve como barrera para algunas sustancias impidiendo que penetren dentro de la célula y permitiendo el paso a otras. La importancia de la pared celular se comprendeen parte gracias a experimentos usando enzimas que la degradan. La pared

celular de una bacteria Gram (+) se destruye completamente con el uso de estosenzimas obteniéndose unas células esféricas llamadas protoplastos. La paredcelular de las Gram (-) es más resistente a este tratamiento, manteniendo restosde su pared celular originando esferoplastos. Tanto los protoplastos como losesferoplastos se lisan si los colocamos en un medio hipotónico.

Pared celular de las bacterias Gram (+): Contiene una sola capa compuesta de peptidoglucano y ácidos teicoicos que son polímeros de glicerol o ribitolfosfatos que se unen al peptidoglucano o a la membrana citoplasmática. Alestar cargados (-) pueden ayudar en el transporte de iones (+).



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Pared celular de las bacterias Gram (-): Contiene dos capas, una membranaexterna y una capa de peptidoglucano. El espacio que existe entre la membranacitoplasmática y la membrana externa se denomina espacio periplásmico. Lacapa característica de las Gram (-) es la membrana externa que actúa como

barrera selectiva al paso de algunas sustancias. Su estructura básica es una bicapa lipídica que contiene fosfolípidos (capa interna), lipopolisacáridos y proteínas (capa externa). Esta bicapa está unida al peptidoglucano a través delipoproteínas. De todos estos componentes, los lipopolisacáridos (LPS) soncaracterísticos de las bacterias Gram (-) y sólo se encuentran en la membranaexterna. Los LPS están compuestos de tres partes unidas covalentemente:

a. Lípido A, localizado en la parte interna; compuesto por un disacáridode glucosamina fosforilado con ácidos grasos de cadena larga.

b. Núcleo polisacarídico, localizado en la superficie de la membrana;compuesto por azúcares y KDO (ketodeoxioctónico).

c. Antígeno O, localizado fuera de la membrana; compuesto por polisacáridos que contienen azúcares comunes como galactosa y otrosexclusivos de bacterias como la abecuosa.

3.3.3. Membrana citoplasmática

Aproximadamente de 7,5 nm, está compuesta fundamentalmente defosfolípidos (20% - 30%) y proteínas (50% - 70%). Los fosfolípidos formanuna bicapa donde se intercalan las proteínas. En la bicapa lipídica, la parte

polar soluble en H2O está alineada hacia afuera de la bicapa y la parte no polarhacia adentro. Estos fosfolípidos de la membrana la hacen fluída, permitiendoque las proteínas se muevan alrededor. La mayor parte de las membranascitoplasmáticas de procariotas no contienen como ocurre en los eucariotasesteroles tales como el colesterol por lo que son menos rígidas que las de loseucariotas.

Función de la membrana citoplasmática:

Actúa como barrera para la mayor parte de las moléculas solubles en

H2O, siendo mucho más selectiva que la pared celular. Contiene enzimas biosintéticos que actúan en la producción de energíay síntesis de la pared celular.

Las células bacterianas no contienen orgánulos como las mitocondrias ycloroplastos de las células eucariotas; sin embargo, la membranacitoplasmática de muchas bacterias se extiende dentro del citoplasmaformando unos túbulos que se llaman mesosomas. Estos mesosomas

pueden localizarse cerca de la membrana citoplasmática o más adentroen el citoplasma. A estos últimos, los mesosomas centrales, se une elmaterial nuclear de la célula y se piensa que intervienen en lareplicación del DNA y división celular. Los mesosomas periféricos

parecen estar implicados en la secreción de ciertos enzimas como sonlas penicilinasas que destruyen la penicilina. También actúan como



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centros con actividad respiratoria o fotosintética ya que este sistema demembranas aumenta la superficie disponible para estas actividades.

3.3.4. Area citoplásmica

El citoplasma es un fluido que contiene sustancias disueltas y partículas ensuspensión como los ribosomas. El 80% del citoplasma corresponde a H2O y elresto lo componen ácidos nucleicos, proteínas, carbohidratos, lípidos, ionesorgánicos, compuestos de bajo peso molecular y partículas. En este fluidoespeso ocurren muchas reacciones químicas tales como la síntesis del materialcelular a partir de los nutrientes (anabolismo).

Ribosomas: son unas partículas donde tiene lugar la síntesis de proteínas. Se

encuentran tanto en procariotas como eucariotas. Sin embargo en las células bacterianas al no existir sistemas internos de membranas, los ribosomas seencuentran libres en el citoplasma o bien asociados a la parte interna de lamembrana citoplasmática. Los ribosomas están compuestos de un 60% deRNA y un 40% de proteínas. Los ribosomas bacterianos están formados pordos subunidades de diferente tamaño: 50 S y 30 S que conjuntamente forman elribosoma bacteriano 70 S (S = Svedberg units, unidades de sedimentacióndonde influyen el tamaño y la forma):

- 50 S: RNA 23 S + RNA 5 S + 35 proteínas

- 30 S: RNA 16 S + 21 proteínas

Inclusiones: diferentes tipos de sustancias químicas pueden acumularse yformar depósitos insolubles en el citoplasma:

Glóbulos de sulfuro que sirven de reserva de energía para bacterias que oxidanel H2S.

Gránulos de volutina o gránulos metacromáticos que son de polifosfato.Acumulan fosfato cuando la síntesis de ácidos nucleicos está impedida. Se

tiñen de color púrpura con azul de metileno y se usan para identificar ciertas bacterias.

Poly-ß-hidroxibutirato (PHB) es un material lipídico que actúa como reserva defuente de carbono y energía. Con sudam III se tiñen de negro.

Glucógeno es un polímero de glucosa que se tiñe rojo con lugol.

3.3.5. Area nuclear



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Al contrario que los eucariotas, los procariotas no poseen una membrana queenglobe al núcleo. El material nuclear en una bacteria ocupa la zona central dela célula y parece estar unido a los mesosomas. Este material nuclear llamadonucleoide está formado por un único cromosoma circular. También pueden

existir plásmidos que son elementos extracromosómicos compuestos de DNA.

3.3.6. Flagelos

Son filamentos helicoidales que se extienden desde el citoplasma a través de la pared celular. Los flagelos son los responsables de la movilidad de las bacteriasen los líquidos, llegando a velocidades de 100 µm / segundo, lo que equivale a3000 veces la longitud de su cuerpo por minuto. El guepardo, uno de losanimales más veloces, alcanza una velocidad máxima de 1500 veces lalongitud de su cuerpo por minuto.

Un flagelo consta de tres partes: cuerpo basal, gancho y filamento. El cuerpo basal que se encuentra dentro de la célula está compuesto por un cilindrocentral y varios anillos. Las bacterias Gram (-) tienen 2 pares de anillos, losexteriores unidos a la pared celular y los interiores a la membrana citoplásmica.En las bacterias Gram (+) sólo existe un par de anillos, uno está en lamembrana citoplasmática y el otro en la pared celular. Los flagelos funcionanrotando como un sacacorcho lo que permite a la bacteria moverse en loslíquidos. Los anillos del cuerpo basal, a través de reacciones químicas queconsumen energía, rotan el flagelo. El filamento está compuesto de moléculasde una proteína llamada flagelina.

No todas las bacterias tienen flagelos (son raros en los cocos) pero en aquellasque los poseen (muchos bacilos y espirilos) se utilizan como criterio declasificación la posición y el número de flagelos:

Flagelos polares: monotricos, anfitricos y lofotricos Flagelos peritricos

Las bacterias móviles se mueven en una dirección u otra por diferentesrazones. Su movimiento puede ser aleatorio, o bien acercarse o alejarse de algo

que hay en su ambiente como es buscar luz o alejarse del calor. Tambiénexhiben quimiotaxis que es un movimiento en respuesta a productos químicosdel ambiente. Por ejemplo, las bacterias se acercan hacia niveles altos deatrayentes como son los nutrientes y se alejan de los niveles altos de sustanciasinhibitorias como es el exceso de sales.

3.3.7. Fimbrias o pili

Son formaciones piliformes, no helicoidales, que no tienen nada que ver con elmovimiento. Suelen ser más cortos, más delgados y más numerosos que los

flagelos. Si bien surgen del citoplasma, no se conoce que posean estructuras deanclaje a la célula. Están formados por subunidades de una proteína llamada



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pilina.

Diferentes tipos de pili están asociados a diferentes funciones siendo las másconocidas la adherencia a superficies y la reproducción sexual de bacterias

(conjugación; paso de plásmidos a través del pili de una célula a otra).

3.3.8. Endoesporas bacterianas

Algunas especies de bacterias producen formas de resistencia llamadas esporasque pueden sobrevivir en condiciones desfavorables tales como el calor o lasequía. Estas formas son metabólicamente inactivas, pero bajo condicionesambientales apropiadas, pueden germinar (comenzar a crecer) y llegar a sercélulas vegetativas metabólicamente activas las cuales crecen y se multiplican.

Las esporas que se forman dentro de la célula se llaman endoesporas, produciéndose una por célula. Existen distintos tipos según su forma (ovoides,esféricas) y localización dentro de la célula (centrales, subterminales yterminales). Son muy comunes en el género Clostridium y Bacillus. Cuandouna endoespora se libera de la célula madre o esporangio es muy resistente alcalor (varias horas hirviendo en el caso de Clostridium botulinum). Las causasde la resistencia al calor parecen ser debidas a que durante la esporulaciónocurre un proceso de deshidratación por el cual se elimina la mayor parte del

H2O de la espora. A parte, todas las esporas contienen grandes cantidades deácido dipicolínico (DPA) que no se encuentra en las células vegetativas. ElDPA en forma de dipicolinato cálcico supone el 5 - 10% del peso seco de laendoespora y parece localizarse en la parte central de la espora.

Las endoesporas bacterianas se usan como protección al contrario que lasesporas fúngicas que se usan para reproducción.

3.4. Reproducción de las bacterias

La reproducción de las bacterias es asexual, por simple división. En general se produce un alargamiento de la célula con división del núcleo y del citoplasma,apareciendo una membrana de separación. Hay veces que las nuevas célulasformadas permanecen unidas en vez de separarse. El ritmo de reproducciónsuele ser una división cada 20/30 minutos, lo que quiere decir que en unas 11horas podemos tener más de 10 millones de células a partir de una sola.



27

3.5. Clasificación de las bacterias

3.5.1. Reacción Gram

Las bacterias gram positivas retienen el cristal violeta, mientras las degram negativas se decoloran.

3.5.2. Clasificación de Bacterias por Familia

3.5.2.1. Lactobacilaceas

3.5.2.1.1. Streptococcus

Son anaerobios facultativos y están constituidos por cocos inmóviles que se presentan típicamente en cadenas, dependiendo de la forma en que se dividen ycondiciones de crecimiento. Se dividen en cuatro grupos: piógenos, viridans,lácticos y enterococos.

3.5.2.1.2. Pediococcus.

Se ha encontrado en los alimentos la especie Pediococcus cerevisiae. Son

cocos aislados, en parejas, en cadenas cortadas y en tétradas. Son Gram positivos catalasa negativos y microaerófilos. Produce ácido láctico, crecen bien en salmueras de cloruro sódico hasta una concentración de 5,5% y pobremente cuando la concentración es alrededor de 10%. Su crecimientoóptimo tiene lugar entre 25 a 32°C.

3.5.2.1.3. Leuconostoc

Este género, llamado Betacoccus, comprende los estreptococos lácticos que

fermentan el azúcar, produciendo ácido láctico y considerables cantidades deácido acético, alcohol etílico y dióxido de carbono.

Son importantes las especies de leuconostoc en los alimentos por:

1.Producir diacetilo y otras sustancias aromáticas2.Tolerar altas concentraciones salinas.3.Fermentación rápida que otras bacterias lácticas y de producir suficiente

cantidad de ácido como para inhibir el crecimiento de todas las bacteriasno lácticas.

4.Tolerancia a concentraciones azucaradas del L. Mesenteroides hasta 55 a

60%.



28

5.Producción de dióxido de carbono a partir de los azúcares, produciendodemasiados ojos en ciertos quesos, la alteración de alimentos con altocontenido de azúcar.

3.5.2.1.4. Lactobacillus.

Las bacterias lácticas de los alimentos pertenecen a este género, que son bacilos generalmente largos y delgados, formando en la mayoría de lasespecies cadenas. Son microaerófilos, catalasa-negativos y Gram positivos, yfermentan los azúcares, dando como producto principal ácido láctico.

Tabla 3.1. Principales géneros bacterianos de los alimentos

GRAM POSITIVAS GRAM NEGATIVASCocosMicrococcusStaphylococcusStreptococcusPediococusLeuconostoc

Bacilos formadores deendosporas

BacillusClostridium

Bacilos no esporuladosLactobacillusMicrocobacteriumCorynebacterium

Cocos y cocobacilosAcinetobacterMoraxella

Bacilos aerobios a cocosPeudomonasAcetobacterHalobacteriumAlcaligenes

AlteromonasBrucellaHalococcus

Bacilos anaerobios facultativosAeromonasVibrioEnterobacterErwiniaEscherichiaFlavobacterium

ProteusSalmonellaSerratiaShigellaYersinia

Bacilos espirales o curvosCampylobacter

Hayes (1993).



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Algunas especies pueden producir diacetilo. Su crecimiento optimo está entre28°C y 32°C. Los lactobacilos son interesantes en los alimentos por que:

1.Fermentan los azúcares produciendo ácido láctico

2.La producción de gas perjudica la calidad de algunos productos .3.Su imposibilidad de sintetizar la mayoría de las vitaminas que necesitan, loque les impide crecer bien en alimentos pobres en vitaminas.

4. Su termorresistencia hace que puedan sobrevivir a temperaturas de pasteurización.

3.5.2.2. Micrococáceas

3.5.2.2.1. Micrococcus

Son bacterias esféricas dispuestas en masas irregulares pero nuncaapelotonadas, son gram positivas y aerobias inmóviles que crecen mejor entre25° y 30°C. Hay distintos tipos de micrococos en los alimentos se caracterizanunos de los otros por:

1. Utilizar las sales amónicas como única fuente de nitrógeno.2. Fermentan los azúcares, produciendo ácido y algunos son ácido

proteolíticos.

3.

Toleran gran cantidad de sal.4. Resisten temperaturas de la pasteurización comercial de la leche (M.

Varians) 5. Otros son pigmentados y dan coloración anormal a las superficies de

alimentos M. Flavus es amarillo y M. roseau es rosa.6. Algunos crecen bien a temperaturas alrededor de 10°C o incluso mas

bajas.

3.5.2.2.2. Staphylococcus

Son Gram positivos, anaerobios facultativos y crecen aislados, en parejas, entétradas o en masas irregularmente agrupadas como racimos de uvas. Laespecie más importante, Staphylococcus aureus, generalmente crece dandocolor amarillo a naranja, aunque en ocasiones puede ser blanca.

3.5.2.3. Baci láceas

3.5.2.3.1. Bacillus.



30

Las endosporas de este género son aerobios o facultativos. Hay especiesmesófilas ( B. Subtilis), termófilas (B. Stearothermophilus, B. Coagulans),fuerte o débilmente proteolíticas e incluso no proteolíticas, pueden o no formargas, unas son lipolíticas y otras carecen de esta propiedad. Las dos principalesespecies productoras de ácido y gas, Bacillus polymyxa y B. Macerans, recibena veces el nombre de “aerobacilos”. Muchas especies mesófilas forman ácido a

partir de la glucosa y otros azucares.

3.5.2.3.2. Clostridium.

Las endosporas de estas especies anaerobias o microaerobias. Muchas especiesfermentan activamente los carbohidratos, con producción de ácidos, entre losque generalmente se encuentra el ácido butírico y gases, usualmente dióxido de

carbono e hidrógeno. Pueden ser mesófilos y termófilos, proteolíticos o no. Lafuente principal de Clostridium la constituye el suelo, pero pueden tambiénencontrarse en el ensilado en malas condiciones, piensos y estiércol.

3.5.2.4. Corinebacteriaceas

3.5.2.4.1. Microbacterium.

Las bacterias de este género son importantes por su resistencia a lascondiciones adversas y porque se usan para la producción de vitaminas. Son

pequeñas, bacilares , inmóviles, gram – positivas, no esporógenas, catalasa- positivas, aerobias homofermentativas, produce ácido láctico y a veces se unenen forma de empalizada. Microbacterium lacticum es la especie másabundante. Las microbacterias son muy resistentes al calor, aún no

produciendo esporas, resisten las temperaturas de pasteurización de la lecheincluso a 80 – 85°C durante 10 minutos. Por tanto se encuentran en productos

como leche pasteurizada y en polvo. Crecen entre los 15°C y 35°C, siendo latemperatura optima de crecimiento de unos 30°C.

3.5.2.4.2. Corynebacterium

Es importante en los alimentos este género porque en él se incluye losgérmenes de difteria (enfermedad de la garganta). Corynebacterium diphteriae,que puede ser transmitido con los alimentos. Corynebacterium pyogenesdetermina mastitis en las vacas. Al corynebacterium bovis, constituido por

formas bacilares delgadas con el aspecto típico del género, con abultamientos



32

alimentos con el agua, tierra, utensilios y maquinaria; su presencia es perjudicial.

3.5.2.6.2. Acetobacter.

Este tipo de bacterias productoras de ácido acético oxidan el alcohol etílico aácido acético. Son bacilos móviles o inmóviles, Gram- negativos a Gram-variables, no esporógenos, aerobios y generalmente catalasa-positivos. Sedividen en dos géneros: Acetobacter, constituido por microorganismos queoxidan el etanol (a CO2 + H2O), lactato (a carbonato) y varios aminoácidos,utilizan el ácido cítrico como nutriente; y acetomonas, formado pormicroorganismos que no oxidan el etanol, móviles tienen flagelos polares y

utilizan el glicerol como nutriente.

Oxidar el alcohol etílico a ácido acético, los que las hace útiles en lafabricación del vinagre y perjudiciales para las bebidas alcohólicas.

3.5.2.6.3. Halobacterium.

Son bacterias bacilares halófilas obligadas y generalmente cromógenas.Determinan la formación de colores anormales en alimentos de gran contenidosalino, tales como pescado salado. Entre las especies más importantes se halla

H. Salinarium.

3.5.2.7. Acromobacterias

Existen tres géneros capaces de crecer en los alimentos: Alcalígenes,

Achromobacter y Flavobacterium. Son bacilos gram-negativos, pequeños omedianos aerobios o facultativos. Cuando son móviles sus flagelos seextienden por toda la superficie. Generalmente no atacan a los carbohidratos yde hacerlo su acción es muy débil. Son incapaces en desarrollar a temperaturasmayores a 37°C, mayormente son psicrófilas; crecen en aw alta, son destruidasfácilmente por el calor.

3.5.2.7.1. Alcalígenes.



33

Como su nombre indica, determina en el medio de cultivo una reacciónalcalina. Alcalígenes viscolactis determina la aparición de leches viscosas. ElA. Metalcalígenes crece, con formación de mucosidad en el requesón.Provienen de estiércol, suelo, agua y polvos. Son estrictamente aerobias.

3.5.2.7.2. Achromobacter.Como antes se ha dicho, estas bacterias no pigmentadas que provienen delsuelo y aguas son a menudo confundidas con pseudomonas; son responsablesdel crecimiento viscoso en los alimentos.

3.5.2.7.3. Flavobacterium.Especies de este género, amarillas o anaranjadas, determinan las coloracionesanormales superficiales en las carnes y toman parte en el deterioro de losmariscos, aves, huevos, mantequilla y leche. Ciertos miembros del grupo son

psicrófilos, habiéndose observado su crecimiento, tras la descongelación, enhortalizas congeladas.

3.5.2.8. Enterobacterias

Las bacterias entéricas pueden separarse en dos grandes grupos:

a) Grupo entérico formado por bacterias que presentan característicascomunes con las bacterias intestinales. El grupo entérico puedesubdividirse, a su vez, en dos:

Bacterias coliformes en el que se encuentran los géneros Escherichia ySalmonella y está formado por bacterias intestinales (estas bacterias tienenun tiempo de supervivencia en agua u otros ambientes extracorporalesreducido); y

Bacterias no-coliformes de bacterias cuyo hábitat natural es el agua o elsuelo pero que ocasionalmente pueden encontrarse en ambientesintestinales. Las características metabólicas de las bacterias del grupo de no-coliformes son muy similares a las del grupo de coliformes y ladiferenciación se basa principalmente en su hábitat.

a) Grupo de bacterias relacionadas. Comprende microorganismos patógenos para humanos que viven en hábitats animales (Yersinia) ymicroorganismos acuáticos tanto de agua dulce (Vibrio y Aeromonas) como de agua salada (Vibrio y Photobacterium). Algunas bacterias son

patógenas para animales de piscifactoría ( Aeromonas salmonicida) y hay

especies patógenas para el hombre (Vibrio cholerae y V. parahemolyticus).



34

3.5.2.8.1. Bacterias coliformes

Las bacterias de los géneros Escherichia, Aerobacter (Klebsiella, Enterobacter)

y Paracolaboratrum se incluyen el grupo coliforme o coli_aerogenes y enconjuneto se les denomina microorganismos coliformes o bacterias coliformes.Son bacilos cortos, definidos en los métodos de examen de agua y de la lechecomo todos aerobios y anaerobios facultativos, Gram-negativos, no formanesporas, fermentan la lactosa con formación de gas. Las dos especies masimportantes son Escherichia coli y Aerobacter aerogenes ) llamada Klebsiellaaerogenes la forma inmóvil y Enterobacter aerogenes la movil). Debido a queE. Coli se considera principalmente de origen intestinal, mientras que A.Aerogenes suelo proceder de vegetrales (aunque, ocasionalmente, tambien del

intestino), se ha estudiado bastante el modo de difernciarlas.

3.5.2.8.2. Erwinia

las especies de este género son patógenas de vegetales, en los que ocasionannecrosis, agallas, marchitamientos y podredumbre, dañando los frutos y otros

productos vegetales. Erwinia carotovora se estudiara mas tarde comoresponsable de una alteración de interes economico llamada “podredumbre

blanda bacteriana”. Son bacilus Gram-negativos, moviles.

3.5.2.8.3. Serratia

Las bacterias de este género tienen forma bacilar, son pequeñas, aerobias,Gram-negativas, móviles, productores de pigmentos rojos característicos quedan u color rojo anormal a la superficie de los alimentos. La especie masfrecuentemente encontrada es Serratia marcescens.

3.5.2.8.4. Proteus

Son habitantes del suelo especializados en la descomposición de la materiaorgánica. Pueden ser fácilmente identificados por la presencia de la enzimaureasa.



35

3.5.2.8.5. Salmonella

La Salmonella es habitante habitual del tracto intestinal de humanos,animales de granja , aves y, ocasionalmente reptiles. Como patógeno para

humanos suele adquirirse normalmente por la ingestión de alimentoscontaminados, principalmente huevos, pollo carne y sus derivados.

Las bacterias del género Salmonella pueden agruparse en tres divisionesdependiendo de su relación con los animales superiores:

(1) bacterias que infectan sólo a humanos (S. typhi y S. paratyphi);(2) bacterias adaptadas a un huésped animal (S. gallinarum, S. abortus-

equi, S. abortus-ovis, S. cholerasuis) y(3) Salmonellas que no presentan preferencia de huésped y son

patógenas tanto para hombres como para animales. En todos loscasos puede haber individuos portadores sanos (que no desarrollan laenfermedad) que son agentes importantes de la dispersión del

patógeno

3.5.2.8.6. Shigella

Algunas especies de shigella que determinan disenterías bacilares sontransportadas por los alimentos.

3.5.2.8.7. Yersinia

Patógeno de roedores que puede pasar a humanos causando enfermedadesserias (peste bubónica o peste neumónica causada por Yersinia pestis) y

procesos diarréicos (Yersinia enterocolitica).

3.5.2.9. Espir i láceas

Vibrio es el único genero de esta familia que se encuentra con cierta frecuenciaen los alimentos; se ha encontrado en la sal y en las salmueras utilizadas en la

preparación de carnes y pescados.

3.5.2.10. Bruseláceas



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Se cita esta familia únicamente porque algunas de las bacterias patógenas quecomprende pueden ser transmitidas por los alimentos: Pasteurella tularensis,de ardillas y conejos, puede determinar la tularemia del hombre; las especies de

Brusella de los animales ocasionan a veces brucelosis.



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1. La cápsula de la célula procariota;a) es constante

b) tiene un grosor inferior a 0,1 µc) confiere protección ante la fagocitosisd) se tiñe con los colorantes habitualese) no interviene en el fenómeno de Neufeld

2. Una agrupación de bacterias de 8 en 8 en forma de cubo recibe elnombre de:

a) Diplos b) Tétradas c) Sarcinas d) Cadenas e)Racimos

3. Son funciones del nucleoide: 1= La replicación del ADN y lasegregación del cromosoma; 2= La transcripción; 4= La regulación eintervención en la traducción y en la transferencia genética

a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

4. Son funciones de la membrana citoplasmática: 1= Actuar como biomembranas: transporte, barrera osmótica; 2= Suplir la carencia deestructuras especializadas en reacciones energéticas (enzimasrespiratorios), secreción (descarga de desechos y productos), síntesisde estructuras y moléculas externas; 4=Conferir rigidez a la bacteria

a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

5. Los ribosomas bacterianos: 1= Son numerosos (18.000 por célula); 2=Tienen una composición de RNAr 60% y proteínas 40 %; 4= Tienenuna subunidad grande de 70 S con 34 proteínas y RNA de 23 S

a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

6. Los plásmidos: 1=Son ADN extracromosómico; 2=De 100 a 1000veces menor que el cromosoma con extremos engarzados (circular);4=Confierenrasgos o características y no son necesarios para lasupervivencia.

a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

7. Los pili :a) los comunes se encuentran en pequeño número 1- 4 por célula

b) están constituidos por una proteína denominadapilina de un peso molecular de 17.000 daltonsc) los sexuales se encuentranen gran número 100-200 por célulad) los comunes son largos de 20 nme) los sexuales son cortosf) los sexuales son soportes de la adherencia y poseenadhesinas

8. Los cocos en cadena se denominan:a) Micrococos b) Sarcinas c)Estafilococos

d) Estreptococos e) Diplococos



38

9. Las fimbrias : 1= Son abundantes (de 100 a 200 por célula); 2= Sonfibrillas de composición variable; 4 = Tienen una función de

adherencia (colonización en tejidos y fijación en biofilms)a) 3 b) 4 c) 5 d) 6 e) 7

10. Las bacterias con una morfología en forma de coma reciben elnombre de:

a) Cocos b) Bacilos c) Espirilos d) Vibrios e)Sarcinas

11. La pared celular tiene importancia en la clasificación de los grupostaxonómicos mayores. Asi se agrupan: 1= En la División I:Gracillicuteslas bacterias Gram (-); 2= En la División II: Firmicutes

las bacterias Gram (+); 4= En la División III:Tenericutes Clase I:Mollicutes las bacterias sin Pared Celular (micoplasmas)a) 3 b) 4 c) 5 d) 6 e) 7

12. La pared celular de las bacterias: 1=Es una estructura relativamenterígida debido al peptidoglicano; 2=Es la envoltura más interna de lacélula; 4=Da forma a las bacterias y la protege de los cambiosdepresión.

a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

13. La estructura del esporo bacteriano: 1= Presenta un Core ( estructurasde la forma vegetativa) compuesto de pared esporal, membranaesporal,nucleoplasma (excéntrico) y citoplasma; 2= Presenta unCortex (peptidoglicano especial)compuesto de intina y exina (conqueratina que le confiere la impermeabilidad); 4= Presenta unExosporium (2ª cubierta lipoproteica)

a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

14. La estructura de las bacterias Gram (-): 1= Es más compleja;2=Tiene membrana externa con una estructura semejante a la

membrana celular con una hoja externa de LPS y una hoja interna dePS incluyendo porinas; 4= Tiene una capa fina de Peptidoglicano; 8=

No presenta un espacio periplasmático con enzimasa) 6 b) 7 c)13 d)14 e)15

15. La composición y estructura del DNA en los procariotas es como enlos eucariotas: 1=Se ajusta al modelo de Watson y Crick con unadoble hélice de 20 nm; 2=Tiene como residuos ácido fosfórico,

pentosas, bases púricas (A, G) y bases pirimídicas (C, T); 4=Estádistribuido en variossegmentos en lugar de una molécula única

circular.



39

a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

16. La capa mucosa del glicocalix:

a)Es gruesa, de consistencia gomosa, organizada b)Es desprendible, soluble, no organizada

c)Está compuesta de unidades repetidas de polisacáridos y proteínas

d)Excluye partículas (p.ej. tinta china en tinción negativa)

e)Confiere carácter mucoide a las colonias

17. Existen varios tipos de proteinas en la membrana celular:1=Uniportadoras (una molécula y una dirección); 2= Simportadoras(dos moléculas y una dirección); 4= Antiportadoras (dos moléculas ydos direcciones)

a) 3 b) 4 c) 5 d) 6 e) 7

18. En la síntesis de peptidoglicano existen varias etapas: 1=Síntesis de precursores: NAM (N-acetil-murámico), NAG (N-acetil-glucosamina)y peptidos; 2=Elongación del polimero lineal; 3 =Transpeptidación(puentes entre polímeros); 4=Formación del

disacárido tetrapeptido. ¿En qué orden se realizan?a)1-2-3-4 b)1-2-4-3 c)1-3-4-2 d)1-4-2-3 e)1-4-3-2

19. En la esporulación existen una serie de fases: 1. formación de lascapas de exina e intina con incorporación de cristeina; 2. formaciónde la corteza con incorporación de ácido dipicolínico; 3.formación deun filamento de cromatina con liberación de antibiótico y exoenzima;4. formación de un tabique de preespora; 5. formación de un

protoplasto de la espora con la producción de catalasa resistentealcalor.

a) 3-4-5-2-1 b) 4-5-3-2-1 c) 5-3-4-1-2 d) 5-3-4-2-1e)3-4-5-1-2

20. En la clasificación por la posición de los flagelos las bacterias sedenominan : 1= Monótricas (tipo Vibrio); 2= Lofótricas (tipoPseudomonas); 4= Anfítricas (tipo Espirilos); 8= Perítricas (tipoEnterobacterias)

a) 6 b) 7 c) 13 d)14 e)15

21. El significado y función del esporo bacteriano: 1=Es una forma deresistencia frente a deficiencias nutritivas, desecación, frio,

calor,presión, etc; 2=No se da en todas las bacterias, sólo en algunas



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especies de bacilos; 4=Se utiliza en clasificación lacapacidad deesporular y la posición del esporo en la bacteria.

a)3 b=4 c)5 d)6 e)7

22. El Pilus o los Pili sexuales: 1=Es una estructura tubular rígida de pilina; 2=Tiene la función en la conjugación de servir de puente detransferencia de DNA entre la célula dadora y la receptora; 4=Tienetambién una función de adherencia (colonización tejidos y adherenciaenbiofilms)

a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

23. El peptidoglicano: 1= es una molécula gigantesca que envuelve a lacélula; 2= la unidad repetitiva es un monómero de N-acetil

murámicounido a un pentapéptido; 4= la unidad repetitiva es unmonómero deN-acetil murámico unido a un tetrapéptido; 8= la unidadrepetitiva es un dímero de N-acetil glucosamina y N-acetil murámicounido a un tetrapéptido.

a)3 b)4 c)5 d)8 e)9

24. El mesosoma: 1= Son formaciones membranosas y tubulares; 2= Sonmás frecuentes en G +; 4= Aumenta la superficie y la función demembrana así como la secreción de enzimas (penicilinasas); 8= Elmesosoma central interviene en la división celular, replicación DNA y

la unión al material nucleara)6 b)7 c)13 d)14 e)15

25. El gancho del filamento: 1=Es una formación tubular; 2= En unextremo se inserta el filamento; 4= En el otro extremo se inserta elcuerpo basal y a través de éste se ancla a la célula

a=3 b=4 c=5 d=6 e=7

26. El flagelo bacteriano : 1= Es un filamento helicoidal; 2= De 12 a 18nm de diámetro; 4= Compuesto de subunidades proteicasdenominadas Pilinas de 40.000 dáltones

a) 3 b) 4 c)5 d) 6 e) 7

27. El esporo bacteriano: 1=Presenta una apariencia birrefringente pues nose tiñe con colorantes habituales; 2=Presenta una morfología esféricau oval con un diámetro: de 0.2 a 2.0 µ; 4=Tiene un alto contenido enagua del 70 al 80%.

a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

28. El citoplasma soluble: 1= Es una solución gelatinosa, densa; 2=Tieneun alto contenido en agua (70 - 80 %); 4= No contiene moléculasdisueltas (azúcares, aminoácidos, sales, etc).

a) 3 b) 4 c) 5 d) 6 e) 7



41

29. Cual de las siguientes son funciones de la pared celular de los procariotas: 1= Conferir rigidez a la célula; 2= Suministrar energía para el transporte activo por fosforilación oxidativa; 4= Ser el puntodeanclaje de bacteriófagos.

a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

30. Cuál de las siguientes es una fase del proceso de germinación?a) formación de tabiques de preesporas

b) formación de protoplastos de la esporac) extrusiónd) maduracióne) formación de la corteza

31. ¿Cuál de la siguiente no es una función de la membrana

citoplasmática de las bacterias?a) suministrar la energía para e transporte activo por fosforilizaciónoxidativa

b) suministrar rigidez a la célulac) ser una barrera osmóticad) sintetizar o participar en la síntesis de la pared y de la cápsulae) el formar mesosomas septales y laterales (función secretora).

32. ¿Cuántos ribosomas tiene aproximadamente una célula procariota endivisión?:

a) 18 b) 180 c) 1.800

d) 18.000 e) 180.000

33. Los coeficientes de sedimentación de las subunidades grande y pequeña de ribosomas bacterianos son:

a) 30 y 50 b) 40 y 60 c) 30 y 60 d) 50 y 60 e) 40y 50

34. En una célula de E. coli cuantos ribosomas y polisomas suele haber:a) 18.000 ribosomas en 1.000 polisomas

b) 18.000 ribosomas en 100 polisomas

c) 1.000 ribosomas en 180 polisomasd) 1.000 ribosomas en 18 polisomase) 500 ribosomas en 18 polisomas

35. Las células procariotas poseen: 1 = Pared celular con peptidoglicano2= Retículo endoplasmático; 4.= Aparato de Golgi; 8= Lisosomas 16.Mitocondrias; 32. Ribosomas 70S; 64= Membrana citoplasmática

a)63 b)65 c)67 d)97 e)99

36. ¿Cuál de las siguientes no es una denominación para el núcleo de las bacterias?

a) equivalente nuclear b) cromosoma bacteriano

c) nucleoplasma d) nucleolo e) nucleoide



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37. ¿Cuál de la siguiente no es una función de la membranacitoplasmática de las bacterias?

a) suministrar la energía para el transporte activo porfosforilización oxidativa

b) suministrar rigidez a la célulac) ser una barrera osmóticad) sintetizar o participar en la síntesis de la pared y de la cápsulae) el formar mesosomas septales y laterales (función secretora).

38. ¿Cuál de las siguientes sustancias atraviesa la membrana por unsistema de transporte del tipo de "Difusión facilitada"?

a) lactosa b) glucosa c) glicerold) galactosa

39. Una bacteria con un penacho de flagelos en un extremo se denomina:a) monotrica b) lofotrica c) anfitrica d)

perítrica

40. Las enterobacterias como las Salmonellas o Escherichia en relacióncon los flagelos son:

a) perítricas b) lofotricas c) anfitricas d) monotricas

41. Los pili o fimbrias:

a) los comunes se encuentran en pequeño número 1-4 por célula b) están constituidos por una proteína denominada pilina de un peso molecular de 17.000 daltonsc) los sexuales se encuentran en gran número 100-200 por célulad) los comunes son largos de 20 nme) los sexuales son cortos f) los sexuales son soportes de laadherencia y poseen adhesinas

42. ¿Cuál de las siguientes no es una estructura de la espora bacteriana?a) nucleoplasma excéntrico

b) citoplasma duro y granulosoc) cortex con peptidoglicano

d) cubierta intinae) aparato de Golgif) exina con queratina

43. ¿Cuál de las siguientes es una fase del proceso de germinación?a) formación de tabiques de preesporas

b) formación de protoplastos de la esporac) extrusiónd) maduracióne) formación de la corteza

44. El peptidoglicano: 1. es una molécula gigantesca que envuelve a lacélula; 2= la unidad repetitiva es un monomero de N-acetil murámicounido a un pentapeptido; 4= la unidad repetitiva es un monomero de



43

N-acetil murámico unido a un tetrapeptido; 8= la unidad repetitiva esun dimero de N-acetil glucosamina y N-acetil murámico unido a untetrapéptido

a)3 b)4 c)5 d)8 e)9

45. Son inclusiones citoplasmáticas: 1. Gránulos de polifosfatos ; 2=Gránulos de lípidos; 4= Gránulos de glucosa; 8= Vacuolas de gases

a)7 b)11 c)13 d)14 e)15

46. Son funciones del cromosoma bacteriano: 1. Replicación del DNA;2.=Transcripción; 4= Síntesis de proteínas; 8= Segregación decromosomas

a)7 b)11 c)13 d)14 e)15

47. Son tipos de ADN extracromosómicos: 1. Factores sexuales; 2.=

Factores de resistencia; 4= Plásmidos determinantes de patogenicidad;8= Plásmidos degradantes Sol:a)7 b)11 c)13 d)14 e)15

48. En la replicación del ADN extracromosómico: 1. Es dependiente de lareplicación del cromosoma; 2= Existe competencia entre plásmidos;4= Puede perderse el plásmido (curación)

a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

49. Los flagelos;a) tienen una estructura helicoidal

b) son ramificadosc) son rígidos y rectosd) son muy frecuentes en los cocose) tienen un diámetro de 200 mm

50. Los flagelos:a) están compuestos de una proteína denominada pilina

b) el filamento está compuesto de 3 mono gemasc) Presenta un cuerpo basal con 2-4 anillos según sean de

bacterias gram positivas o gram negativasd) intervienen en la adherencia o colonización

e) además de proteínas presentan unos lípidos denominados"factor cuerda"51. La composición del peptidoglucano presente en la pared celular de

bacterias se determina por:a) Serología comparativa de proteínas

b) Centrifugación en gradiente de CsCIc) Hibridación del ADN mitocondriald) Cromatografía de hidrolizados ácidose) Fusión de protoplastos

52. Cual de las siguientes partes de los flagelos no están formadas porflagelina?:

1) Filamento 2) asa 4) Anillo l8) Anillo S:



44

a)3 b)6 c)12 d)13 e)14

53. ¿Cual de las siguientes son funciones de la pared celular de los procariotas: 1= Conferir rigidez a la célula ; 2= Suministras energía

para el transporte activo por fosforilación oxidativa ; 4= Servir de barrera mecánica y osmótica; 8= Ser el punto de anclaje de bacteriófagos; 16= Formar mesosomas septales o laterales

a)5 b)7 c)13 d)15 e)21

54. Cuando la concentración osmótica del exterior de la célula es inferiora la que existe en su interior?

a) La célula pierde agua b) La célula gana aguac) La célula se arrugad) La célula secreta enzimas

e) Ninguna de las anteriores55. Las bacterias Gram (-): 1= Se decoloran con alcohol-acetona; 2= Lacoloración final del Gram es roja; 4= Es espesor del pectidoglucano esmayor (10nm) que en las Gram + ; 8= Presentan una membranaexterna con lípidos; 16= Presentan ácidos teicoicos en la pared celular

a)3 b)7 c)11 d)27 e)31

56. Las formas L son resistentes a la penicilina porque:a) No son bacterias b) Carecen de plásmidosc) Carecen de pared celular d) Son protozoose) Sus propiedades bioquímicas permanecen inalteradas

57. Los flagelos: 1= No son visibles directamente al microscopio óptico;2= Tienen una anchura aproximada de 20 nm; 4 = Son de naturalezaglucídica; 8 = Pueden medir hasta 10 veces la longitud de la célula

a=7 b=11 c=13 d=14 e=15

58. La capsula de la celula procariota:a) es constante

b) tiene un grosor inferior a 0.1 micrasc) se tiñe con los colorantes habituales

d) confiere protección ante la fagocitosise) no interviene en el fenómeno de Neufeld59. La membrana externa de las bacterias G- contiene siempre: 1-

proteinas 2- fosfolipidos 4- lipopolisacaridos 8- polisacaridos 16-acidos teicoicos

a) 5 b) 7 c) 10 d) 11 e) 23

60. El ADN es el portador de la informacion genetica en los seres vivos.Esta informacion radica en:

a) su estructura primaria b) su estructura secundariac) su estructura terciaria d) asociacion DNA-

proteina



45

Capitulo 4. LA CELULA EUCARIOTICA: ESTRUCTURA YFUNCION

4.1. Cilios y flagelos

Al igual que las bacterias, muchas células eucariotas poseen estructuras para lalocomoción denominadas cilios y flagelos. Los cilios de los eucariotas sonidénticos a los flagelos de los eucariotas en estructura, aunque son más cortos ynumerosos. Su estructura es más compleja que la de los procariotas, estáncompuestos por microtúbulos, 9 pares que rodean un par central todo ellorodeado por una membrana. El flagelo de los eucariotas se mueve como unlátigo al contrario de los procariotas que lo hacen rotando como un

sacacorchos.

4.2. Pared celular

Plantas, algas y hongos poseen pared celular mientras que el resto de loseucariotas no la poseen. La pared celular mantiene la forma celular y previenede la presión osmótica. La pared celular de las plantas, algas y hongos sondistintas y distinta a la de las bacterias en cuanto a su composición y estructurafísica. Por ejemplo, la pared celular de eucariotas no contiene peptidoglucano.En plantas está compuesta de polisacáridos como la celulosa y pectina. La de

los hongos filamentosos contiene quitina y celulosa y en levaduras manano. Enlas algas existe celulosa, otros polisacáridos y carbonato cálcico.

4.3. Membrana citoplásmica

Independientemente de que la célula eucariota posea o no pared celular, poseemembrana citoplasmática que rodea a la parte principal de la célula. Lamembrana semipermeable es una bicapa lipídica que posee insertadas

proteínas. Algunas de estas proteínas atraviesan enteramente la membranacreando poros a través de los cuales los nutrientes entran dentro de la célula. A

estas proteínas se las denomina permeasas.

Las diferencias existentes entre la membrana de eucariotas y procariotasson:

- Los eucariotas contienen esteroles (fundamentalmente colesterol) que leconfieren rigidez a la membrana.

- En aquellos eucariotas que no poseen pared celular, la membrana estáreforzada por microtúbulos de las proteínas actina y miosina.

-

Los eucariotas no localizan los enzimas implicados en la generación deenergía metabólica en su membrana.



46

4.4. Orgánulos celularesDentro de la membrana citoplásmica está el protoplasma que se divide en

carioplasma y citoplasma. El carioplasma es el material que hay dentro de lamembrana nuclear, mientras que el citoplasma es el material existente entre lamembrana nuclear y la membrana citoplásmica. En el citoplasma es donde seencuentran los orgánulos celulares que son estructuras rodeadas de membranaque realizan funciones especiales, tales como la fotosíntesis y respiración. Alcontrario que los procariotas, el citoplasma de los eucariotas posee una extensared de microtúbulos y estructuras proteicas que constituyen el citoesqueleto dela célula. Este citoesqueleto genera la forma de la célula y a través de él semueven los orgánulos en el citoplasma.

a.- Núcleo

El núcleo de los eucariotas se caracteriza por su membrana nuclear; es unadoble membrana la cual se asemeja a dos membranas citoplasmáticas juntas,que contiene muchos poros grandes a través de los cuales pasan sustanciascomo proteínas y RNA. Normalmente posee forma esférica u oval. El núcleocontiene la información hereditaria de la célula en la forma de DNA. En elcarioplasma que no se está dividiendo el DNA está combinado con proteínascomo las histonas, dándole una apariencia fibrilar. Esta combinación de DNA y

proteínas se llama cromatina. Durante la división celular la cromatina secondensa en cromosomas.

Dentro del carioplasma se encuentra el nucleolo, el cual aparece más oscurocon el microscopio electrónico. Alrededor del 5 al 10% del nucleolo es RNA,siendo el resto proteína. Esta estructura es el lugar de síntesis del RNAribosomal y de los componentes esenciales del ribosoma. Los componentes

proteicos de los ribosomas sintetizados en el citoplasma entran en el núcleo através de los poros nucleares para combinarse con el RNA ribosomal recién

sintetizado. Tanto las proteínas como el RNA forman las dos subunidades delos ribosomas que salen del carioplasma a través de los poros y se conviertenen funcionales en el citoplasma. Los ribosomas de eucariotas son mayores quelos de procariotas (80 S y 70 S respectivamente). Esto es debido a que lassubunidades de eucariotas son 60 S y 40 S (en procariotas son 50 S y 30 S).

b.- Retículo endoplásmico

El retículo endoplásmico es una red membranosa de sacos y túbulos que a

menudo están conectados a la membrana nuclear y citoplásmica. Existen dosformas de retículo endoplásmico: el rugoso y el liso. El rugoso posee



47

ribosomas y el liso no. Las proteínas sintetizadas en el rugoso son liberadas enel citoplasma o pasan a través de su membrana dentro de los canales por dondeson distribuidas a distintas partes de la célula. El retículo endoplásmico lisoestá implicado en la síntesis de glucógeno, lípidos y esteroides. Los canales delretículo endoplásmico liso también sirven para la distribución de las sustanciassintetizadas en él.

c.- Aparato de Golgi

Está compuesto de sacos membranosos que tienen vesículas esféricas en susextremos. Fue descrito por primera vez por Camillo Golgi en 1898. Es elcentro de empaquetamiento de las células eucariotas, responsable del transporte

seguro de los compuestos sintetizados al exterior de la célula. El aparato deGolgi está conectado a la membrana citoplasmática donde se fusiona y así

poder excretar el contenido fuera de la célula, proceso que se llama exocitosis.Otra función es la de empaquetar ciertos enzimas sintetizados en el retículoendoplásmico rugoso en unos orgánulos llamados lisosomas. Estos enzimascatalizan reacciones hidrolíticas incluyendo proteasas, nucleasas, glicosidasas,sulfatasas, lipasas y fosfatasas. El contenido de los lisosomas no se excreta sinoque permanece en el citoplasma y participa en la digestión citoplásmica de losmateriales ingeridos o absorbidos por la célula. El que los enzimas hidrolíticos

permanezcan dentro del lisosoma protege a la célula de la acción lítica de estosenzimas. En adicción, el aparato de Golgi contiene glicosiltransferasas queunen moléculas de carbohidrato a proteínas para formar glicoproteínas.

d.- Mitocondrias

Es un orgánulo citoplásmico donde se generan las moléculas de ATP durante larespiración aeróbica. La membrana interna está muy invaginada y es dondetiene lugar la conversión de energía. Aunque las mitocondrias son orgánulos decélulas eucariotas se parecen a las células procariotas; contienen sus propiosribosomas, que son 70 S, su propio DNA el cual es una única molécula circularque contiene la información genética necesaria para la síntesis de un limitadonúmero de proteínas cuya síntesis tiene lugar en los propios ribosomas de lasmitocondrias. Finalmente, las mitocondrias se dividen para formar nuevasmitocondrias de forma parecida a como lo hacen los procariotas eindependientemente del núcleo celular; sin embargo, no se pueden dividir si sesacan del citoplasma.

e.- Cloroplastos



48

Es el lugar donde ocurren las reacciones fotosintéticas, donde se utiliza la luzcomo fuente de energía para convertir el CO2 en azúcar y los átomos de O2 delH2O en moléculas de O2 gaseoso. El cloroplasto es una estructura rodeada por

una doble membrana cuyo interior se denomina estroma. La membrana internase pliega en el estroma formando sacos en forma de discos llamados tilacoides,los cuales contienen la clorofila y los carotenos que intervienen en lafotosíntesis. Cada conjunto de tilacoides se llama grano. Algunos tilacoides seunen a otros de otro grano formando una red. Los cloroplastos poseen lasmismas características que las mitocondrias (ribosomas 70 S, DNA circular,fisión binaria). La similitud de las mitocondrias y los cloroplastos con losmicroorganismos procariotas dió base a la teoría endosimbiótica del origen deestos orgánulos.



49


1.

La transcriptasa (RNA polimerasa DNA dependiente): 1. Tienen un peso molecular de 400.000 en bacterias 2. Tiene un peso molecularmayor de 500000 en las células eucariotas 4. Tiene un peso molecularde 64.000 en las mitocondrias 8. Tiene un peso molecular de 250.000en los cloroplastos.

a)7 b)11 c)13 d)14 e)15

2. Los eucariotas, inmoviles, no fotosintéticos y capaces de absorbernutrientes a través de su pared celular son:

a) Eubacterias b) Virus c) Priones d) Algase) Hongos



50

Capitulo 5. MOHOS Y LEVADURAS

5.1. Hongos

Los hongos son miembros del reino vegetal que no poseen raíces, tallos yhojas, carecen del pigmento fotosintético verde (la clorofila).

5.1.1. Mohos

Son hongos multicelulares que forman un entramado Filamentoso conocidocomo micelio. Este compone de filamentos individuales llamados hifas.

Pueden crecer sumergidos en alimentos o superficialmente en cuyo caso elcrecimiento se caracteriza por aspecto Belloso o algodonoso.

5.1.1.1. Estructura de los mohos

Son organismos multicelulares, compuestos por células individuales que tienenlas mismas características que las bacterias, es decir, poseen un núcleo centralenvuelto por el citoplasma, una membrana semipermeable que asegura elintercambio con el exterior y una pared celular rígida. A veces, los núcleosestán incluidos varios de ellos en una masa citoplasmática sin separaciones (no

tabicados). Otras veces existe separación (tabicados) entre cada citoplasma quecontiene un núcleo.

La reunión de diversas formas de todas estas células constituye un micelio, que puede ser tan grande que lleva a verse incluso a simple vista. Un micelio tienevarias ramificaciones o hifas, en cuyos extremos se desarrollan las esporas que

pueden quedar protegidas (esporangios) o al exterior (conidias). Las esporas se pueden formar también en una célula cualquiera del micelio que se cubre deuna espesa y rígida pared (clamidosporas).

5.1.1.2. Reproducción de mohos

Los mohos pueden desarrollarse a partir de un trozo de micelio, pero es raroque este ocurra. La reproducción de los mohos tiene lugar principalmente poresporas asexuales, pero también pero también puede ocurrir por esporassexuales.

a) Esporas asexuales

Las esporas son más difíciles de destruir que el micelio y aguantan bien la

sequedad y altas temperaturas (30-50 ºC) durante largos períodos de tiempo. Elaire fácilmente lo desparrama y son conducidas a cualquier rincón para originar



51

nuevos mohos. Por ello en las empresas agroindustriales se deben limpiar bienlas paredes, suelos, etc., para evitar problemas con estos microorganismos. Lostres tipos mas importantes son:

1. Conidios.- crecen en hifas espaciales denominados conidioforosgeneralmente son abiertos.

2. Esporangiosporas.-crecen en hifas espaciales denominadosesporangioforo. Están encerrados en un esporangioforo o saco.

3. Artrosforas o oidios.- se forman de la fragmentación de una hifa cuyascélulas se convierten en artrosporas.

Para Identificar un moho, se observa los esporangioforos son simples oramificados, tipo de ramificación, tamaño, forma, color y localización deesporangios. Los conidios se pueden reconocer por su cabezuela.

b) Esporas sexuales

Llamados también hongos “perfectos” estos pueden ser no tabicados

(Ficomicetos ) o tabicados (Ascomicetos y Basidiomicetos).

Los Ficomicetos que ocasionan oosporas se denominan Oomicetos, quegeneralmente son acuáticos y raros en alimentos; y los que producenzigosporas se denominan zigomicetos. Tanto las oosporas como zigosporasson el resultado de la fusión de un gameto masculino y uno de femenino,que están recubiertas por una fuerte membrana que les permite resistir ladesecación durante largos periodos de tiempo.

Los Ascomicetos producen esporas sexuales llamadas ascosporas, que se

encuentran en un asca o saco, en número generalmente de ocho por asca.Los Basidiomicetos también producen esporas sexuales llamadas

basidiosporas, esta última, es de poca importancia en la microbiología delos alimentos.

5.1.2. Clasificación de mohos

La clasificación de los hongos es muy compleja y aquí vamos a ver sólo lo mássimple para poder seguir el curso. La clasificación se basa en dos criterios: Las

hifas no tabicadas o tabicadas.



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a) Hongos no tabicados

FICOMICETOS . Son hongos inferiores (en algunos casos se discute sison hongos o no) y viven en ambientes acuosos. Destacan los géneros

Mucor que participa en la producción de algunos tipos de alimentos y Phytophthora alguno de cuyos miembros son patógenos vegetales (porejemplo P. infestans).

a) Mucor.Son no septados, esperangioforos presentes en todas las partes delmoho, pudiendo ser simples o ramificadas, columela esférica, cilíndricao periforme, esporas lisas, los suspensores de las zigosporas son deigual tamaño, carecen de estolones, rizoides y esporangiolos. Lasespecies muy difundidas son M. racemosus, M. Rouxii interviene en el

proceso “Amilo” de sacarificación del almidón; algunos mucor toman

parte en la maduración de quesos.

b. Rhizopus . Son no septados, posee estolones y rizoides que seobscurecen frecuentemente al envejecer, los esporangioforos seoriginan en nódulos en los que también forman los rizoides, losesporangios son grandes y generalmente negros, columela hemiesféricay apófisis en forma de copa, micelio bastante algodonoso y carece deesporangiolos. Frecuentemente se encuentra en el pan y en algunasfrutas (fresas y semejantes) y hortalizas.

Tabla 5.1. Principales géneros de mohos de los alimentos

NO TABICADOS TABICADOSFicomicetos (subclase Zigomicetos)Mucor

RhizopusAbsidiaThamnidium

Ascomicetos NeurosporaSclerotinia

DeuteromicetosAlternariaAspergillusBotrytisCladosporiumFusariumGeotrichiumPenicillium



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c. Absidia. Semejante a rhizopus, del que se diferencia en que losesporiangioforos se forman en las porciones internodulares y en que losesporangios son pequeños y periformes.

d. Thamnidium. No son septados, esporangioforos con esporangiosapicales grandes y acumulos laterales de esporangiolos cerca de la base.Los esporangiolos son como esporangios de miniatura con dos a doce omas esporas que se desarrollan en formaciones multiramificada quecrecen cerca de la base del esporangioforo.

b) Hongos tabicados

Llamados también hongos superiores se pueden agrupar en tres clases:

1. Ascomicetos. Son septados. Los ascomicetos sexuales, se forman por launión de dos células del mismo micelio y producen las distintas esporasllamadas ascosporas, se encuentran en el interior de una bolsa o asca. Enlos ascomicetos asexuales se reproducen por gemación, los masimportantes están los hongos filamentosos Neurospora, y hongoscomestibles. Las otras especies pertenecen a las levaduras.

Neurospora (monilia). Tenemos a la neurospora sitophila. conocida

como hongo rojo del pan debido a que se desarrolla a menudo sobreeste alimento de color rosa y escasa consistencia, también sobre los bagazos de la caña de azúcar y otros alimentos. Micelio septado, aéreode filamentos largos formando una red poco apretada, hifas aéreas conconidios ovales, abundantes de color rosa a rojo-naranja, que formancadenas ramificadas cerca de la parte superior de la colonia.

Sclerotinia. Ciertas especies son responsables de algunasdescomposiciones de hortalizas y frutas, en donde están en la faseconidial. Los conidios, en forma de limón, están en cadenas, teniendo

un “disyuntor” que los separa.

2. Basidiomicetos. A este grupo pertenecen las levaduras. En ellos lasesporas sexuales (basidiosporas) se encuentran en el exterior de unasestructuras como forma de maza denominadas basidios.

3. Deuteromicetos. Tradicionalmente se conocían como hongos imperfectos porque en ellos no se había podido encontrar la forma sexual y, porconsiguiente, no se sabe si producen ascosporas o basidiosporas.Actualmente y mediante el uso de técnicas de análisis del ADN se ha

podido determinar que la mayoría de ellos pertenecen al grupo de losascomicetos y, por alguna razón, han perdido la posibilidad de realizar la



54

reproducción sexual. Alguno de los hongos más importantes enmicrobiología industrial son deuteromicetos: Penicillium productor de la

penicilina, Aspergillus productor de ácido cítrico.

En esta clase de mohos los géneros más importantes en los alimentosespecies con tabiques tranversales más importantes son:

1. Alternaria. Estos mohos presentan el micelio tabicado con conidioforos yconidios oscuros. Los conidios son se forma variada y tienen septastransversales y longitudinales. Deterioran activamente productos vegetales.

2. Aspergillus. Estos mohos producen conidioforos estas terminan en una

protuberancia globosa o mazuda. Las conidias son esféricas, estánformados por una sola célula y, en conjunto, presentan distintos colores.Estos mohos crecen sobre mochos alimentos determinando coloracionesamarillentas, verdosas u oscuras. Presentan micelio tabicado. Ciertasespecies de este genero producen aflatoxinas carcinogenéticas, mientrasotras se emplean como elaboradoras de proteasas y ácido cítrico. Seencuentran ampliamente distribuidas y se pueden hallar en pasteles, tortas,hortalizas, carnes y otros alimentos.

3. Penicilium. Estos organismos tienen un micelio septado, del que se forman

los conidióforos, que se ramifican cerca de su extremidad para formar undispositivo parecido a un pincel del que van las conidias. Las conidias seforman a partir de la fialides. Sobre los alimentos producen colores típicoscomo el azul y verde azulado. Estos mohos son importantes en laelaboración de ciertos quesos. Otros tienen interés en la producción deantibióticos (por ejemplo, penicilina). Se encuentran ampliamentedistribuidos en el suelo, aire, polvo y otros muchos lugares, y se puedenhallar en alimentos como el pan, pasteles, frutas y compotas. Algunasespecies producen la “prodredumbre blanda de las frutas.

4. Botrytis. Estos organismos producen canidioforas largas, delgadasfrecuentemente pigmentadas. El micelio es tabicado y las conidias sedisponen en posición apical. Las conidias son unicelulares y en conjunto decolor grisáceo. Con frecuencia producen esclerocíos irregulares de colornegro. Pueden causar un “enmohecimiento gris” en plantas y vegetales

comestibles. Determinan importantes enfermedades o alteracionescomerciales en frutas y verduras. B. Cinerea presenta conidias yconidioforas .

5. Cladosporium. Este genero se caracteriza por la presentación de un

micelio tabicado con conidióforos oscuros que se ramifican varias vecescerca del vértice. Las conidias son también oscuras, con 1 o 2 células y a



55

veces tiene forma de limón. C. Herbarun es una especie que producemanchas negras en la carne de vaca.

6. Fusarium. Estos mohos producen un extenso micelio, que en los cultivosaparece algodonoso con tonalidades rosas, púrpuras o amarillas. Losconidios tienen la forma de “Canoa”, pudiendo encontrarse aisladas o

formando cadenas. Estos hongos tienen importancia en el deterioro demuchas frutas y verduras. Se encuentran asociados con la alteración de los

plátanos denominada “manchas del cuello”.

7. Geotrichum (Oidium). Son hongos parecidos a las levaduras, que presentan diversos colores, de los que mas frecuente es el blanco. Elmicelio es tabicado y la reproducción tiene lugar por fragmentación del

micelio en artrosporas. En algunas ocasiones a estos organismos se les adenominado. “mohos de lechería”, ya que son responsables del aroma y

sabor de muchos tipos de quesos. También se designan como “mohos de la

maquinaria” porque se producen en el equipo en contacto con los alimentos

en las plantas de elaboración, sobre todo en las de enlatado de tomate.

5.2. Levaduras

La mayoría de las levaduras son hongos unicelulares microscópicos que no

forman micelio. Son seres de mayor dimensión que las bacterias, y con formasvariables (esféricas, ovaladas, cilíndricas). Pueden tener de dos a incluso 100micras de longitud y de 2 a 10 micras de diámetro

5.2.1. Estructura

Al igual que las bacterias, tienen núcleo, citoplasma, pared celular y membrana

citoplasmática. El núcleo no tiene membrana de separación y queda incluidodentro del citoplasma. En este último puede haber una o más vacuolas, que son bolsas con material de reserva (azúcares, grasas) o con productos de desechodel metabolismo celular. La membrana citoplásmica es semipermeable,dejando pasar los elementos nutritivos que necesita la célula y permitiendo lasalida de los desechos de la misma.

5.2.2. Reproducción de las levaduras



56

Las levaduras se reproducen de dos formas:

5.2.2.1. Asexuales

Por fisión simple. Como las bacterias.

Por gemación: la levadura le sale una protuberancia con formación denuevo núcleo y compartiendo el citoplasma durante un período de tiempo.Después forma una doble pared de separación.

5.2.2.2. Sexuales

Las levaduras que pueden reproducirse sexualmente se conocen comolevaduras “verdaderas” este proceso implica la formación de ascosporas.

5.2.3. Clasificación

Las levaduras pertenecen a la división de hongos Eumicetos. Las verdaderaslevaduras encuadran en la clase Ascomicetos y las falsas o asporógenas en laclase Deuteromicetos.

Tabla 5.2. Principales géneros de levaduras en los alimentos

VERDADERAS FALSAS

Ascomicetos

Debariomyces

Pichia

Saccharomyces

Deuteromicetos

Candida

Rhodotorula

Torulopsis

5.2.3.1. Ascomicetos

Se reproducen por medio de ascosporas seguida de la reproducción sexual. Los

ascomycetos sobre todo las levaduras son importantes por que son utilizadas enla industria de la fermentación y como fuente de nutrientes pero también

participan en la reducción de humos de las plantas muertas.

5.2.3.1.1. DebaryomicesLas levaduras redondas u ovales forman películas sobre las superficies decarnes en salmuera, además estas se conservan en temperaturas frías o frescas,son las que se encuentran en refrigeración a temperaturas de almacenan deciertas frutas y hortalizas.



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5.2.3.1.2. PichiaSon hongos de ciclo completo, esto significa que alterna la fase sexual con laasexual, en su mayor parte de la propagación asexual va con el ciclo conidio yoidium, y la formación de la asca se realiza en los extremos de las hifas.

5.2.3.1.3. Saccharomyces

Estas levaduras se encuentran especialmente en las fermentaciones, este tipo delevaduras se encuentran también en la cerveza y el pan.

Se reproducen por gemación multipolar o por formación de ascosporas, puede pueden también desarrollarse a partir de las células diploides cuando estasrepresentan la fase vegetativa. La especie S. Cereviceae se usa mucho en la

industria alimentaria, especialmente en la producción de cerveza, vinos y producción de alhohol.

5.2.3.2. Deuteriomicetos

1. Candida. Son organismos levaduriformes que, en algunas ocasiones, sehan incluido entre los Hongos imperfectos; concretamente dentro de la familiamoniliaceae, junto con los géneros Trichothecium y Goetrichum. Se producen

por fragmentación del micelio en blastosporas o por gemación. Son levadurasasporógenas que producen un pseudemicelio. Unas pocas especies tienenimportancia industrial y medica. Son corrientes en muchos alimentos como lascarnes frescas y curadas. Una de las especies produce el enranciamiento de lamargarina.

2. Rhodotorula. Son levaduras ascosporógenas que algunas veces producenun pseudomicelio de tipo primitivo. Se producen por gemación multipolar.Muchas veces producen pigmentos rojos, tanto en los medios de cultivo comoen diversos tipos de alimentos. Están ampliamente distribuidos en la naturalezay con frecuencia, se encuentran en el aire y en el polvo.

3. Torulopis (Torula). se trata de levaduras ascosporogenas que dan lugar acélulas esféricas u ovales. Se producen por gemación multipolar y a veces soncapaces de formar pseudomicelio de tipo primitivo. Ampliamente distribuidasen la naturaleza y pueden crecer en alimentos refrigerados de diversas clases.



58


1. Los mohos son :a) Son hongos multicelulares y crecen a temperaturas altas

b) Son hongos multicelulares que crecen a pH bajoc) Son hongos unicelulares que crecen en alta humedadd) Son hongos pluricelulares que crecen en humedades bajase) Son hongos pluricelulares que crecen en un amplio rango de Aw.

2. Los mohos tienen la siguiente estructura:a) Núcleo, ribosomas, citoplasma, membrana citoplasmática, pared

celular b) Núcleo, citoplasma, ribosomas, pared celular, tabiquesc) Núcleo, citoplasma, ribosomas, membrana citoplasmática, hifasd) Núcleo, ribosomas, citoplasma, retículo endoplasmatico, septos.e) Núcleo, citoplasma, membrana citoplasmática, pared celular,

cápsula3. Los mohos se reproducen por :(Elección múltiple)

a) Desparramiento de conidios b) Rompimiento de esporangioc) Fragmentación de una hifa.d) Formación de oosporase) Formación de zigosporas.

4. Los mohos se clasifican en mohos tabicados y no tabicados, cual de lasalternativas es incorrecta:a) Rhizopus son mohos no tabicados

b) Mucor es moho tabicado

c) Aspergillos es un moho tabicadod) Penicillium es un moho tabicadoe) Absidia es un moho no tabicado

5. las levaduras se reproducen: (elección múltiple)a) Fisión simple

b) Gemaciónc) Fragmentaciónd) División celulare) Formación de ascosporas

6. Las levaduras se clasifican en sexuales y asexuales marque laalternativa correctaa) Pichia es una levadura sexual

b) Cándida es una levadura asexualc) Saccharomyces es una levadura asexuald) Rhodotorula es una levadura asexuale) Devariomyses es una levadura sexual

7. Las levaduras son:a) Hongos unicelulares que forman micelio

b) Seres de mayor dimensión que los virusc) Hongos unicelulares que crecen en pHs altosd) Hongos unicelulares que crecen en humedades altas

e)

Hongos unicelulares que producen acidez



59

8. Los hongos captan sus alimentos por:a) Fagocitosis b) Ingestión c) Fotosínteisd) Absorción e) Descomposición

9. ¿Cuál de los siguientes tipos de esporas fúngicas presenta movilidad?a) Clamidosporas b) Ascosporas c) Zigosporasd) Zoosporas e) Conidios s 30

10. Las levaduras se reproducen asexualmente por:a) fisión b) Gemación c) Ascosporasd) La a y la b pueden ser ciertas e) La a y la c son ciertas d 30

11. Las tiñas son:a) Micosis sistemáticas b) Micosis cutáneasc) Micosis tipo micetomas eumicóticos d) Micosis subcutáneas b

30

12. Filobasidiella noeformans esa) Una levadura ascomicética

b) Una levadura basidiomicéticac) Una levadura causante de micosis sistémicad) La a y la c son ciertase) La b y la c son ciertas e 30

13. Candida albicans es:a) Una levadura de la que no se conoce reprodución sexual

b) La forma levaduriforme de un hongo dimorficoc) Una levadura de tipo ascomicéticod) Una levadura de tipo basidiomiceto

14. Los hongos se clasifican principalmente de acuerdo con:a) Criterior bioquímicos b) Criterios genéticosc) Criterios morfológicos d) Criterios serológicos

15. Las blastomicosis y coccidioidiomicosis son micosis:a) Cutáneas b) Vaginales c) Subcutaneasd) Sistemáticas e) Oculares d 30

16. Cryptococcus neoformans es:a) Una levadura b) Un hongo dimórficoc) Un hongo filamentoso d) Una bacteria



60

Capitulo 6. NUTRICION MICROBIANA

6.1. Nutrición de los microorganismos

La gran meta que tiene un microorganismo es crecer y dividirse; para ellonecesita duplicar el material que posee. Las células utilizan elementosquímicos que provienen del medio ambiente para transformarlos en losconstituyentes característicos que componen dicha célula. Estos compuestosquímicos se llaman nutrientes y el proceso por el cual una célula transformaestos nutrientes en sus componentes celulares se denomina anabolismo o

biosíntesis. La biosíntesis es un proceso que requiere energía. Esta energía seobtiene del medio ambiente. Las células pueden utilizar tres tipos distintos defuentes de energía: luz, compuestos orgánicos o compuestos inorgánicos.Aunque algunos organismos obtienen su energía de la luz, la mayor parte lo

hacen a través de compuestos químicos. Cuando estos compuestos químicos serompen originando compuestos más simples se libera energía y a este procesose le denomina catabolismo. El resultado colectivo de las reacciones anabólicasy catabólicas es el metabolismo.

Cuando los microorganismos se separan de su hábitat (donde adquieren losnutrientes) y se cultivan en laboratorios o industrias se deben usar medios decultivo que contengan los elementos químicos necesarios para su crecimiento.

6.2. Nutrientes

Los nutrientes que requiere una célula para su crecimiento se pueden clasificaren los siguientes grupos:

1.- Macronutrientes: carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.

2.- Micronutrientes: fósforo, potasio, azufre, magnesio.

3.- Vitaminas y hormonas

4.- Elementos traza: zinc, cobre, manganeso, molibdeno, cobalto.

6.2.1. Macronutrientes

Carbono. Todos los organismos necesitan carbono en alguna de sus formas. Elcarbono forma el esqueleto de los tres más importantes nutrientes(carbohidratos, lípidos y proteínas) que se utilizan para la obtención de energía

así como material celular. Los microorganismos que utilizan compuestos



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orgánicos como fuente de carbono se llaman heterotrofos y aquellos queutilizan el CO2 como fuente de carbono se llaman autotrofos.

Hidrógeno y Oxígeno. El hidrógeno y oxígeno forman parte de muchos

compuestos orgánicos. Se encuentran en el H2O, como componentes denutrientes y en la atmósfera. Además el O2 se utiliza en la respiración aeróbicacomo aceptor terminal de electrones.

Nitrógeno. Todos los organismos requieren nitrógeno. El nitrógeno esmetabolizado y entra a formar parte de las proteínas, ácidos nucleicos y

polímeros de la pared celular. Las fuentes de nitrógeno que pueden serutilizadas por diferentes organismos incluyen el N2 atmosférico en algunos

procariotas, otros utilizan compuestos inorgánicos como nitratos, nitritos osales de amonio, mientras que otros requieren compuestos nitrogenadosorgánicos como son los aminoácidos o péptidos.

6.2.2. Micronutrientes (c.a. 0,2 g / l)

Fósforo. El fósforo es esencial para la síntesis de ácidos nucleicos y ATP;también forma parte de los fosfolípidos y polímeros de la pared celular. Elfósforo se suministra normalmente como fosfato inorgánico; alternativamentese puede utilizar fosfato orgánico como son los glicerofosfatos y fosfolípidos.

Potasio. El ión potasio actúa como coenzima y probablemente como catión enla estructura de RNA y otras estructuras aniónicas celulares.

Azufre. El azufre es necesario para la biosíntesis de los aminoácidos cisteina,cistina y metionina. También forma parte de coenzimas como biotina,coenzima A y ferredoxina. El azufre se suministra en forma inorgánica comosulfato u orgánica como cistina, cisteina y metionina.

Magnesio. Se utiliza como cofactor de reacciones enzimáticas donde actúa elATP.

6.2.3. Vitaminas y hormonas

Las vitaminas se clasifican en dos grupos, hidrosolubles y liposolubles. Dentrode éstas últimas la vitamina A, D y E no son necesarias para el crecimiento delas bacterias. Todas las vitaminas hidrosolubles, excepto el ácido ascórbico,son necesarias para el crecimiento de bacterias. La mayor parte de las



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vitaminas hidrosolubles son componentes de coenzimas. En los mediosindefinidos se utiliza como fuente de vitaminas el extracto de levaduras.

6.2.4. Elementos traza (c.a. 25 mg / l)

En general los requerimientos de elementos traza se conocen sólocualitativamente ya que es difícil demostrar su requerimiento debido a que lascantidades necesarias se suelen encontrar a menudo como contaminantes enotros constituyentes del medio. Son necesarios para activar algunos enzimas;

por ejemplo, el Mo6+ se necesita en la nitrogenasa que es el enzima quecataliza la conversión del nitrógeno atmosférico en amoníaco en la fijación

biológica de nitrógeno.

6.3. Permeabilidad y transporte

La membrana citoplásmica controla el paso de los nutrientes dentro de lacélula, así como hacia fuera de la célula. Existen 4 mecanismos que regulan eltransporte de nutrientes:

1.- Difusion pasiva

Las moléculas de H2O y algunos nutrientes liposolubles pasan libremente através de la membrana hasta equilibrar concentraciones. No hay consumo deenergía.

2.- Difusion facilitada

Los nutrientes se unen a una proteína transportadora para atravesar lamembrana pasando de mayor a menor concentración. No hay consumo deenergía.

3.- Transporte activo

La mayor parte de los nutrientes son transportados mediante este mecanismo.Este proceso permite concentrar altos niveles de nutrientes necesarios para lasactividades metabólicas dentro de la célula. Hay consumo de energía. El ATPdistorsiona el sitio de unión de la proteína transportadora dificultando a lamolécula salir de la célula.

4.- Transporte por translocacion de grupo

En este tipo la proteína transportadora es un enzima que añade un grupo fosfatodel ácido fosfoenolpirúvico al nutriente durante el transporte. Este nutriente



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alterado ya no es capaz de unirse a la proteína transportadora por lo que seacumula dentro de la célula.


1. ¿Cuál de los siguientes nutrientes pueden actuar como fuente decarbono, fuente de nitrógeno y fuente de energía?

a) Glucosa b) Carbonato cálcico c) Nitrato amónicod) Péptidos e) Disacáridos

2. Los microorganismos que crecen mejor a una concentración deoxígeno inferior a la atmosférica se denominan:

a) Aerobios obligados b) Aerobios estrictosc) Aerobios facultativos d) Microaerófilos

e) Anaerobios facultativos3. La glucosa entra en la célula bacteriana atravesando la membrana

plasmática por el proceso de:a)difusión pasiva b)difusión facilitadac)transporte activo d)translocación de grupoe)puede usar diversos sistemas

4. La maltosa y la lactosa entran en la célula bacteriana atravesando lamembrana plasmática por el proceso de:

a)difusión pasiva b)difusión facilitadac)transporte activo d)translocación de grupoe)puede usar diversos sistemas

5. El glicerol entra en la célula bacteriana atravesando la membrana plasmática por el proceso de:

a)difusión pasiva b)difusión facilitadac)transporte activo d)translocación de grupoe)puede usar diversos sistemas

6. El oxígeno molecular entra en la célula bacteriana atravesando lamembrana plasmática por el proceso de:

a) difusión pasiva b)difusión facilitadac)transporte activo d)translocación de grupoe)puede usar diversos sistemas

7. La fosfotransferasa está implicada en el transporte al interior de lacélula de:

a)glicerol b)lactosa c)maltosa d)glucosae)bases púricas

8. El requerimiento de nitrógeno en la mayoría de las bacteriasfotosintéticas se suple con:

a)sales de amonio cuaternario b)aminoácidosc)nitratos d)amoniacoe)nitrógeno molecular

9. La mayoría de las bacterias, nutricionalmente, pertenecen al grupo de:

a)fotoautotrofos b)quimioautotrofosc)fotoheterotrofos d)quimioheterotrofos



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e)prototrofos

10. Un organismo auxotrofo para la leucina: 1=es heterotrofo 2=necesita

leucina para crecer, además de una fuente de carbono, nitrógeno,azufre, fósforo... 4=el único compuesto orgánico que requiere esleucina.

a)1 b)2 c)3 d) 4 e)5

11. ¿Cuales de las siguientes afirmaciones son ciertas?: 1=Losmicroorganismos fijadores de nitrógeno toman éste de la atmósfera ;2=Los microorganismos fijadores de nitrógeno tienen nitrogenasa;4=Los microorganismos fijadores de nitrógeno toman éste del suelo

a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

12. Un microorganismo que no necesita compuestos orgánicos de carbono para crecer, que obtiene ATP por un proceso de fosforilaciónoxidativa, que utiliza el Fe(2+) como donador de electrones y el O2como aceptor de electrones, pertenece, nutricionalmente, al grupo:

a) fotoautotrofos b)quimioautotrofosc)fotoheterotrofos facultativos d)fotoheterotrofosobligadose)quimioheterotrofos

13. La membrana citoplasmática es una barrera semipermeableresponsable del flujo de moléculas dentro y fuera de la célula. Eltránsito de las móleculas por difusión: 1=es más fácil cuanto más

pequeñas son las moléculas; 2=es más fácil si las moléculas son polares; 4=en el caso de las proteínas se realiza a través de pasillosformados por las propias proteínas de la membrana.a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

14. Las bases púricas y pirimidínicas entran en la célula de los procariotas por el sistema fosforibosil transferasa que es un sistema de transporte:a)transporte activo b)difusión facilitadac)exocitosis d)translocación de grupoe)difusión pasiva

15. ¿Cuál de estas características se corresponden con el factor V?

a) Termostable; NAD b) Termolábil; NADc) Termostable; hemina d) Termolábil; heminae) Ninguna de las anteriores



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Capitulo 7. CULTIVO DE LOS MICROORGANISMOS: MEDIOS DECULTIVO

7.1. Diseño de los medios de cultivo

A la hora de diseñar un medio de cultivo no sólo hay que tener en cuenta losnutrientes sino también las condiciones físicas que permitan el crecimiento delos microorganismos.

1.- Aporte de nutrientes

La cantidad y naturaleza de los nutrientes en un medio de cultivo vienedeterminada por el rendimiento de un producto en especial además de losrequerimientos nutricionales del microorganismo.

2.- pH

Un microorganismo puede alterar el pH del medio de cultivo como resultadode las sustancias producidas por el propio microorganismo; por ejemplo:

Utilización de carbohidratos ----> Producción de ácidos orgánicos ---->Acidificación

Catabolismo de proteínas ----> Producción de materiales nitrogenados ---->Alcalinización

Estos cambios pueden llegar a ser tan grandes que inhiban el crecimiento delmicroorganismo. Estos cambios se pueden prevenir controlando el pHmediante sistemas tampón. Uno de los más utilizados en microbiología es la

combinación de KH2PO4 y K 2HPO4 tamponando el medio a un pH deaproximadamente 6,8.

3.- Necesidades de gases

Los gases principales que afectan al desarrollo microbiano son el oxígeno y eldióxido de carbono. Las bacterias presentan una respuesta amplia y variable aloxígeno libre clasificándose en cuatro grupos:



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i.- Aerobias: bacterias que se desarrollan en presencia de oxígeno libre.ii.- Anaerobias: bacterias que se desarrollan en ausencia de oxígeno libre.iii.- Anaerobias facultativas: bacterias que se desarrollan tanto en presenciacomo en ausencia de oxígeno libre.

iv.- Microaerófilas: bacterias que crecen en presencia de pequeñas cantidadesde oxígeno libre.

Para desarrollar bacterias aerobias se incuban los medios de cultivo enagitación constante o introduciendo aire estéril en el medio.

Los anaerobios estrictos son muy sensibles al O2 por lo que se debe evitar laexposición de estos microorganismos al O2. Se puede obtener un ambiente deanaerobiosis por los siguientes métodos:

A.- Agregando al medio de cultivo un compuesto reductor, como es eltioglicolato sódico, para disminuir el contenido de O2.

B.- Quitando el O2 por procedimientos mecánicos y reemplazándolo por N2 o CO2.

C.- Mediante reacciones químicas dentro del recipiente que contiene elmedio de cultivo inoculado para combinar el oxígeno libre con otrocompuesto. Por ejemplo: al encender una vela se transforma el oxígeno

en dióxido de carbono.

4.- Suministro de luz

Los organismos fotosintéticos deberán ser expuestos a una fuente deiluminación ya que la luz es su fuente de energía. Esta fuente de iluminaciónno debe plantear problemas de variación de temperatura, por lo que suelenusarse lámparas fluorescentes con un desprendimiento mínimo de calor.

5.- Control de la temperatura

El desarrollo de las bacterias depende de reacciones químicas, y la velocidadcon que se efectúan estas reacciones está influída por la temperatura, por lo quela temperatura puede en parte determinar la velocidad de crecimiento de losmicroorganismos. Cada especie microbiana posee una temperatura óptima decrecimiento clasificándose según esto en los siguientes grupos:

i.- Psicrófilas: capaces de desarrollarse a 0° C o menos. Su temperaturaóptima es alrededor de los 15° C.

ii.-Mesófilas: crecen mejor entre 25 y 40° C.



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iii.- Termófilas: crecen mejor entre 45 y 60° C.

6.- Otros requerimientos

Halófilas: bacterias que para su crecimiento requieren altas concentraciones desal (10 - 15%). Son aquellas bacterias aisladas del mar y ciertos alimentos.

Otras bacterias, como las aisladas en las fosas marinas, requieren presionessuperiores a las normales.

7.2. Tipos de medios de cultivo

7.2.1. Estado:

A.- Medios líquidos

B.- Medios sólidos : llevan un agente solidificante (Agar) que es un

polisacárido acídico producido por ciertas algas rojas que gelifica

por debajo de 45° C. Se usa a una concentración del 1,5%.

C.- Medios semisólidos : agar a una concentración del 0,7%.

7.2.2. Composición:

A.- Medios sintéticos o químicamente definidos. Llevan fuente de carbono,fuente de nitrógeno, sales que suplan iones (P, K, Mg, Fe, Ca...), otroselementos como son estimuladores del crecimiento (eritritol para Brucella

abortus) pero siempre a concentraciones conocidas.

B.- Medios complejos o de composición indefinida. Estos medios llevaningredientes como extracto de levadura, peptona, infusión de cerebro, extractode carne, etc. que contienen nutrientes en abundancia pero sin saber conexactitud la composición cualitativa ni cuantitativa de estos nutrientes.

C.- Medios de enriquecimiento. Son medios complejos (normalmente) conaditivos adicionales para favorecer el crecimiento de determinadosmicroorganismos (particularmente heterótrofos exigentes). Ejemplo: adicción

de sangre, suero o extractos de tejidos de animales y plantas.



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D.- Medios selectivos. Son aquellos que favorecen por su diseño elcrecimiento específico de un microorganismo particular (o grupo demicroorganismos). Es de gran utilidad para el aislamiento de microorganismosa partir de una población microbiana mixta. Ejemplo: CO2 como fuente decarbono es selectivo para autotrofos; adiccionando cristal violeta se inhibe elcrecimiento de los Gram (+); utilizando maltosa como única fuente de carbonosólo crecerán los que usen maltosa.

E.- Medios diferenciales. Son aquellos destinados a facilitar la discriminaciónde microorganismos de una mezcla por sus propiedades diferenciales decrecimiento en dichos medios. Ejemplo: Agar sangre diferencia hemolíticos deno hemolíticos; McConkey diferencia lactosa (+) de lactosa (-).

F.- Medios de mantenimiento. Suelen ser distintos a los de crecimiento

óptimo ya que el crecimiento rápido y prolífico suele ocasionar la muerterápida de las células. Ejemplo: al añadir glucosa y utilizarla losmicroorganismos producen ácidos, acidificándose el medio por lo que es

preferible no utilizar glucosa en los medios de mantenimiento.

7.3. Aislamiento de microorganismos en cultivo puro

Un cultivo puro es aquel formado por células provenientes de una sóla inicial y

por tanto pertenecientes a la misma especie y cepa. Es una situación artificialya que en la Naturaleza los microorganismos se encuentran formando poblaciones mixtas y heterogéneas. Es un artificio obligado para estudiar cadaespecie y cepa de microorganismo en particular.

1.- Métodos para aislar cultivos puros

i. Técnica de siembra por estrías en placa.ii. Técnica de vertido en placa.iii. Técnica de enriquecimiento del cultivo: consiste en diseñar

condiciones de cultivo que favorezcan específicamente al

microorganismo que queremos aislar y que se encuentra en pequeñas cantidades.iv. Técnica de las diluciones en serie: se utiliza para microorganismos

cuya proporción es mayoritaria dentro de la población mixta.v. Técnica de aislamiento de una sola célula mediante un

micromanipulador.

2.- Mantenimiento y preservación de cultivos puros

Se utilizan diversos procedimientos de acuerdo con las características y la

tolerancia del microorganismo en cuestión:



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i. Resiembra periódica en medios frescos.ii. Preservación de cultivos con una capa de aceite mineral.iii. Liofilizacióniv. Almacenamiento a temperaturas muy bajas en presencia de

agentes estabilizantes como glicerol o dimetilsulfóxido. Nitrógenolíquido (- 196° C).

3.- Colecciones de cultivos

La primera colección conocida de cultivos tipo fue la de Kral en Praga(1900).Estados Unidos (ATCC) está en Rockville (Maryland).Francia (CIP) está en el Instituto Pasteur (París).Reino Unido (NCYC) está en Norwich.España (CECT) está en Valencia.

Alemania (DSM) está en Darmstadt.Holanda (CBS) está en Baarn.Japón (IFO) está en Osaka.



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1.

El agar sangre es un medio de cultivo: 1=diferencial; 2=selectivo;4=de mantenimiento; 8=mínimo; 16=complejo.a)9 b)17 c)19 d)20 e)21

2. Un medio con extracto de levadura, glucosa y sales es un medio decultivo: 1=diferencial; 2=selectivo; 4=de mantenimiento; 8=mínimo;16=complejo.

a)9 b)16 c)17 d)20 e)21

3. En un medio de cultivo, rico, complejo, que lleve un indicador de pHque sea amarillo en medio ácido, verde en medio neutro y azul en

medio alcalino, la utilización de un azúcar como la lactosa seobservaría en el medio como aparición de color:a)azul b)verde c)amarillod) no tendría ningún efecto en el color del medioe)diferente según se oxidase o redujese el indicador

4. En un medio de cultivo, rico, complejo, que lleve un indicador de pHque sea amarillo en medio ácido, verde en medio neutro y azul enmedio alcalino, la utilización de una proteína se observaría en elmedio como aparición de color:

a)azul b)verde c)amarillo

d)no tendría ningún efecto en el color del medioe)diferente según se oxidase o redujese el indicador

5. Los medios de cultivo de mantenimiento: 1=deben llevar vitaminas;2=nunca llevan glucosa; 4=pueden llevar glicerol.

a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

6. ¿Cual de los siguientes microorganismos presenta un crecimientoinvasivo (swarming) cuando crece en una superficie de agar?:

a)Enterobacter b)Escherichia c)Proteus d)Yersiniae)Serratia

7. Los medios de cultivo de mantenimiento: 1=deben llevar vitaminas;2=nunca llevan glucosa; 4=pueden llevar glicerol.

a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

8. El medio de MacConkey es: 1=Selectivo; 2=Diferencial; 4=Contienelactosa.a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

9. El CO2 como única fuente de carbono es selectivo para:a)autotrofos b)auxotrofos c)heterotrofos d)aerobios e)anaerobios



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10. El nitrógeno es necesario para la vida celular, son fuentes denitrógeno: 1=el nitrato para los organismos fotosintéticos 2=elnitrógeno atmosférico para los fijadores de nitrógeno 4=compuestosreducidos de nitrógeno para la mayoría de las bacterias.

a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

11. El crecimiento en agar sangre: 1=permite diferenciar a losmicroorganismos catalasa positivos de los negativos; 2=permite laobservación de la existencia de la enzima coagulasa; 4= permite laobservación de la existencia y características de la hemolisis.

a)3 b)4 c)5 d)6 e)7



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Capitulo 8. CRECIMIENTO MICROBIANO

8.1. Tiempo de generación

Las principales reacciones de la síntesis celular son reacciones de polimerización, proceso por el cual los polímeros (macromoléculas) sesintetizan a partir de monómeros: síntesis de DNA, RNA y proteínas; que unavez sintetizadas se ensamblan formando las estructuras celulares tales como laenvuelta celular, flagelos, ribosomas, cuerpos de inclusión, etc. En la mayor

parte de los microorganismos este crecimiento continúa hasta que las células sedividen en dos nuevas células. El tiempo que requiere una célula paracompletar su ciclo es muy variable y depende de factores nutricionales y

genéticos. El intervalo que transcurre en la formación de dos células a partir deuna célula se llama generación y el tiempo requerido para esto es el tiempo degeneración.

8.2. Cálculo del tiempo de generación

Tiempo de generación (G) es el tiempo requerido para que una célula se dividao una población se duplique.

t

G = -----n

Si partimos de una célula al cabo de una generación habrá duplicado su númeroy así sucesivamente en cada generación. Como se puede comprobar elcrecimiento se produce en progresión geométrica:

1 generación -------------> 2 células = 21 2 generaciones -------------> 4 células = 22 3 generaciones -------------> 8 células = 23

4 generaciones -------------> 16 células = 24 5 generaciones -------------> 32 células = 25

Si partimos de N células (en microbiología los estudios se realizan con poblaciones), a un tiempo determinado (Ta) tenemos un número de célulasdeterminadas (Na). En la primera generación se duplicará el número de células(2Na) y así sucesivamente de tal manera que al cabo de un tiempo determinadoTb el número de células determinadas será Nb (Nb = 2n Na) donde n es elnúmero de generaciones transcurridas desde Ta hasta Tb. En esta fórmula (Nb= 2n Na) conocemos todos los parámetros excepto el número n de generaciones

transcurridas por lo que aplicando logaritmos será posible calcularlo. Una vez



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obtenido el número de generaciones n transcurridas en un tiempo t podremoscalcular el tiempo de generación G para ese microorganismo.

Ta -------------> Na

1 generación -------------> 2Na = 21 Na2 generaciones -------------> 4Na = 22 Na3 generaciones -------------> 8Na = 23 Na4 generaciones -------------> 16Na = 24 Na5 generaciones -------------> 32Na = 25 Nan generaciones (Tb) -------> Nb = 2n Na

Nb = 2n Na

lg Nb = n lg 2 + lg Na

lg Nb - lg Nan = ------------------------

lg 2

lg Nb / Nan = ----------------

lg 2

Nbn = 3,3 lg --------

Na

tG = --------------------

3,3 lg Nb / Na

El tiempo de generación de la levadura Saccharomyces cerevisiae es de 90minutos y el de la bacteria Escherichia coli es 20 minutos. Esta bacteria tieneun crecimiento muy rápido de tal manera que a partir de una sóla célula seobtienen al cabo de 8 horas (8 x 60 = 480 minutos; 480 : 20 = 24 generaciones;224 = 2 x 106 células) 2 millones de células. Esta misma bacteria al cabo de dosdías se habría multiplicado hasta 2,2 x 1043 células. Una bacteria pesaaproximadamente 10-15 -10-11 gramos por lo que el peso de todas estas célulases de aproximadamente 2,2 x 1030 gramos que equivalen a 8 veces el peso de laTierra.



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8.3. Curva de crecimiento

Es la representación gráfica del logaritmo del número de células frente altiempo. La curva teórica sería una recta pues los microorganismos estarían

creciendo constantemente pero en la práctica la curva presenta distintas fases:

Fase de latencia: período de adaptación de un microorganismo a unnuevo medio de cultivo.

Fase exponencial o logarítmica: aumento regular de la población quese duplica a intervalos regulares de tiempo (G).

Fase estacionaria: cese del crecimiento por agotamiento de nutrientes, por acumulación de productos tóxicos, etc.

Fase de declinación o muerte: el número de células que mueren es

mayor que el número de células que se dividen.

Las propiedades de un microorganismo dependerán de la fase de la curva enque se encuentren (la producción de antibióticos se lleva a cabo en la faseestacionaria).

8.4. Crecimiento sincrónico

Hasta ahora se ha descrito el modelo de crecimiento de poblaciones

bacterianas. Estos estudios no permiten concluir nada sobre el tipo decrecimiento de las distintas células ya que en la mayoría de los cultivos

bacterianos el tamaño celular está distribuido al azar. Para obtener informaciónsobre el tipo de crecimiento de las distintas bacterias debe recurrirse a loscultivos sincrónicos, es decir, cultivos en los que todos los individuos de una

población están en la misma etapa del ciclo celular. Esto se puede conseguir por diversas técnicas:

Inducción: cambios repetitivos de temperatura o suministrando

nutrientes.Selección: filtración o centrifugación diferencial.

Una curva de crecimiento sincrónico es del siguiente tipo: el número de célulasdel cultivo permanece aproximadamente constante durante el tiempo en el quelas células recién formadas aumentan de tamaño; luego, el número de célulasse duplica de manera brusca.



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8.5. Cultivo contínuo

Consiste en mantener la población microbiana en fase exponencial de

crecimiento. Se utiliza en fermentaciones industriales que requieren actividadmetabólica máxima. Los sistemas de cultivo contínuo pueden hacersefuncionar como quimiostatos o como turbidostatos. En un quimiostato lavelocidad de flujo de entrada y salida de nutrientes se mantiene a un valordeterminado de tal manera que la velocidad de crecimiento del cultivo quedaajustada a esa velocidad de flujo. En un turbidostato el sistema incluye undispositivo óptico que regula la turbidez controlando la velocidad de flujo.

8.6. Determinación del crecimiento microbiano

El cálculo del número de células que existen en una suspensión se puede llevara cabo mediante el recuento celular (microscopía, número de colonias), masacelular (peso seco, medida del nitrógeno celular, turbidimetría) o actividadcelular (grado de actividad bioquímica en relación al tamaño de la población).Todos estos métodos se clasifican en dos apartados: métodos directos ymétodos indirectos.

Métodos directos:

Recuento del número de células en una cámara Thoma

Peso seco celular

Determinación de nitrógeno o de proteínas totales

Determinación de DNA

Métodos indirectos:

Recuento de colonias en placa

Recuento sobre filtro de membrana

Consumo de oxígeno

Liberación de dióxido de carbono

Concentración de un enzima constitutivo

Decoloración de un colorante

Incorporación de precursores radiactivos

Medida de la turbidez



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8.7. Efecto de los factores ambientales sobre el crecimiento

No todos los microorganismos responden de la misma manera a los factoresambientales, lo que para unos puede ser beneficioso para otros es perjudicial.

8.7.1. Temperatura

Es de los factores ambientales que más influye en el crecimiento de losmicroorganismos. Al aumentar la temperatura aumenta la velocidad de lasreacciones enzimáticas hasta una cierta temperatura a la cual las proteínas,DNA y otras macromoléculas son sensibles y se desnaturalizan. Cadamicroorganismo tiene una temperatura mínima, óptima y máxima decrecimiento. La temperatura óptima siempre está más cerca de la temperatura

máxima que de la mínima.

Psicrófilos: temperatura óptima baja ( Pseudomonas, Flavobacterium, Alcaligenes)

Mesófilos: temperatura óptima normal (la mayor parte de losorganismos)

Termófilos: temperatura óptima alta (microorganismos aislados deáreas volcánicas)

Termófilos extremos: temperatura óptima muy alta (Thermococcus

celer 103° C)

8.7.2. pH

Debido a que los microorganismos cambian el pH del medio cuando crecen sedebe añadir un tampón en el medio para mantener el pH constante. Estostampones funcionan en un rango de pH por lo que se deben utilizar diferentestampones dependiendo del pH que se quiera en el medio. Para pH neutros seutiliza el tampón fosfato. Los ambientes naturales tienen un rango de pH queoscila entre 5 y 9. Los microorganismos que crecen a pH inferiores a 5 sedenominan acidófilos (Thiobacillus pH: 0,5). Los microorganismos que crecena pH superiores a 9 se denominan alcalinófilos ( Bacillus pH: 11).

8.7.3. Agua

Todos los organismos requieren H2O para vivir. Las sustancias absorben enmayor o menor medida moléculas de H2O que no están disponibles para losorganismos. Esta disponibilidad del H2O es lo que se llama potencial de agua(aw) cuyos valores van de 0 a 1. El aw del H2O pura es 1; el aw de los frutossecos es 0,7; el aw de los campos de cultivo se sitúa entre 0,9 y 1,0.



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Halófilos: microorganismos que viven en altas concentraciones desales.

Osmófilos: microorganismos que viven en altas concentraciones deazúcares.

Xerófilos: microorganismos que viven en ambientes secos.

8.7.4. Oxígeno

Aerobios:

Obligados. Requieren O2 para crecer (21 %)

Facultativos. No requieren pero crecen mejor en presencia deO2

Micraerófilos. Requieren pero a niveles más bajos que losatmosféricos (1 - 15 %)

Anaerobios:

Aerotolerantes. No requieren y crecen peor cuando el O2 está presente

Obligados. La presencia de O2 es letal



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1.

¿Cuál de las siguientes no es una fase de la curva de crecimiento?a) latencial b) diauxia c) crecimiento exponenciald) estacionaria e) declinación o muerte

2. Para determinar el número de bacterias vivas en un cultivomicrobiano. ¿Cuál de los siguientes sería el más exacto?:

a)Recuento del número de células b) Recuento de colonias en placac)Medida de turbidezd) Peso seco celulare) Consumo de oxígeno

3. ¿Cuál de los siguientes es un método directo de determinación del

número de bacterias?:a) Volumen total/volumen bacteriano ( tipohematócrito) b) Turbidimétrico mediante colorímetroc) Con nefelómetrod) Recuento de viablese) Determinación del N total

4. Para determinar el número de bacterias por un método directo. ¿Cuálde los siguientes eligirías?:

a) microkjeldahl b) determinación del peso secoc) recuento de viables tras dilución y cultivod) turbidimétrico

e) valor hematocrito del volumen total por volumen de medio5. La división de un coco por un plano sucesivamente paralelo dando

una agrupación en cadena se denomina:a) Streptococcus b) Diplococo c) Tetradad) Sarcinas e) Staphylococcus

6. La división sucesiva en los tres planos del espacio de una bacteriaesférica da lugar a una agrupación denominada:

a) Diplococo b) Estreptocococ) Sarcina d) Tetrada e)

Estafilococo7. ¿A qué se denomina esciparidad?:

a) a la fisión binaria transversal b) a la rotura de la pared celular por un antibióticoc) es una agrupación de diplosd) a la simetría de los apéndices bacterianose) a la estructura macromolecular de la membrana

8. Los nutrientes se agotan, se acumulan materias residuales tóxicas,cambia el pH, disminuyen los aceptores de H, la tasa de divisióncelular disminuye, aumenta el número de microorganismos quemueren. En que momento de la curva de crecimiento pueden tenerlugar todos estos fenómenos:

a) fase de latencia b) fase logarítmica



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c) fase estacionariad) fase de declinación o muertee) Punto Ff) fase exponencial

9. Una bacteria creciendo en condiciones ideales de nutrientes y cambiode medio, teniendo un tiempo de duplicación de 15 minutos al cabo de3 días, su masa equivaldría aproximadamente a:

a) 1 Dm cúbico b) 1Hm cúbico c) 1 Kmcúbicod) 10 elevado a 9 km cúbicos e) 10 elevado a 12 km cubicos

10. Los microorganismos psicrófilos tienen una temperatura óptima decrecimiento entre:

a) 0-10 ºC b) 10-20 ºC c) 20-40 ºCd) 40-50 ºC e) 50-60 ºC

11. Una bacteria que crece en elevadas concentraciones salinas (p.e. en

una salina) se denomina:a) acidófila b) basófila c) halófila

d) mesófila e) auxótrofa12. Los microorganismos como el Vibrio cholerae que es capaz de crecer

y multiplicarse en condiciones de pH altos por encima de 8 o 9 sedenominan:

a) protótrofos b) auxótrofos c) litótrofosd) basofilos e) psicrófilos

13. En qué fase de la curva de crecimiento las células son grandes alcomienzo de la misma y a medida que el tiempo de duplicacióndisminuye el tamaño medio se reduce?

a) latencia b) crecimiento exponencialc) estacionaria d) declinación

14. La fórmula X= 0.69/Tg en la que Tg es el tiempo de generacióncorresponde a;

a) X= tiempo de duplicación b) X = tasa de crecimientoc) X = velocidad de crecimientod) X = incremento de masa celulare) dX = régimen de nutrientes

15.

Las bacterias con una temperatura óptima entre 50-60 ºC y un rangode 25-80 ºC se denominan;a) halófilas b) mesófilas c) psicrófilasd) termófilas e) basófilas

16. En la siguiente fórmula del crecimiento microbiano: K=1/t degeneración, K es:

a) tasa de crecimiento b) constante de crecimiento microbianoc) pendiente de la recta de crecimiento exponenciald) tiempo de duplicación

e) ninguna de las anteriores17. El tiempo de generación del Escherichia coli es aproximadamente:



80

a) 2 minutos b) 10 minutos c) 20 minutosd) 40 minutos e) 60 minutos

18. ¿En cuál de las siguientes condiciones de cultivo no existiría fase delatencia?:

a) Trasfiriendo un inóculo en fase de latencia a medio fresco de igualcomposición b) Trasfiriendo un inóculo en fase estacionaria a medio fresco de igual

composiciónc) Trasfiriendo un inóculo en fase exponencial a medio mínimod) Trasfiriendo un inóculo en fase exponencial a medio fresco de igual

composicióne) ninguna de las anteriores

19. Mediante un cultivo continuo se puede estudiar: 1= La influencia dedeterminados factores sobre el crecimiento de una población; 2= Sucurva de crecimiento; 4= Utilización de sustratos; 8= Ecología de

poblaciones microbianasa)3 b)9 c)11 d)13 e)15

20. ¿Cómo conservaría una capa microbiana durante 10 años?a) Resembrandola periódicamente

b) En un medio de enriquecimientoc) Liofilizándola y congelándolad) en un medio de mantenimientoe) Bajo aceite mineral en un medio definido.

21. Cronológicamente las fases de la curva de crecimiento de unmicroorganismo son:

a) Latencia, Exponencial y Estacionaria b) Exponencial, Latencia y Muertec) Estacionaria, Exponencial y Latenciad) Exponencial, Estacionaria y Latenciae) Latencia, Estacionaria y Exponencial

22. En los experimentos de empobrecimiento súbito (step down):1= Lavelocidad de síntesis del ARN disminuye inmediatamente; 2= Lavelocidad de síntesis del ADN disminuye inmediatamente; 4= Lavelocidad de síntesis de las proteinas se mantiene durante un tiempo;8= La velocidad de división celular se mantiene durante un tiempo

a)9 b)11 c)12 d)13 e)15

23. La mayoría de las bacterias se multiplican por:a) Fisión binaria b) Fragmentación de filamentosc) Esporulación d) Fisión terciariae) Cuerpos fructíferos

24. Las bacterias halófilas:a) Crecen a baja temperatura

b) Crecen a presión muy bajac) Crecen entre 45 y 50 ºCd) Crecen en condiciones de humedad inferiores al 60%

e) Crecen a elevada concentración de sal



81

25. Los microorganismos que crecen mejor a una concentración deoxígeno inferior a la atmosférica se denomina:

a) Aerobios obligados b) Aerobios estrictos

c) Aerobios facultativosd) Microaerófilose) Anaerobios facultativos

26. ¿Qué bacterias se multiplican por fragmentación de los filamentos?a) Enterobacterias b) Pseudomonasc) Estafilococos d) Actinomicetose) Rickettsias

27. Si una bacteria se multiplica por fisión binaria, ¿cuántas células habráoriginado después de 7 generaciones?

a)7 b) 32 c) 64 d)128 e)256

28. El crecimiento de un microorganismo sometido a diferentescondiciones ambientales (pH, temperatura, humedad, etc) es unacaracterística:

a) Morfológica b) Fisiológicac) Bioquímica d) Genéticae) Ambiental

29. Una bacteria que crece en elevadas concentraciones salinas ( p.e. unasalina) se denomina:

a) acidofila b) basofila c) auxotrofa d) mesofila e) halófila



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Capitulo 9. CONTROL DE LAS POBLACIONES MICROBIANAS:ESTERILIZACION Y DESINFECCIÓN

9.1. Definiciones y conceptos

Esterilización: eliminación de toda forma de vida, incluídas las esporas.

Desinfección: proceso de destruir los agentes infecciosos.

Antisepsia: operaciones o técnicas encaminadas a crear un ambiente queimpida el desarrollo de los microorganismos e incluso pueda matarlos.

Asepsia: técnicas empleadas para impedir el acceso de microorganismos alcampo de trabajo.

Antibiosis: fenómeno biológico en el que existe una detención o destruccióndel crecimiento microbiano debido a sustancias producidas por otro ser vivo.

Antimicrobianos: sustancias que matan o inhiben el crecimiento de losmicroorganismos (antibacterianos, antifúngicos, etc.).

Microbicidas: sustancias que matan las formas vegetativas, pero nonecesariamente las esporas de un microorganismo (bactericida, fungicida, etc.).

Microbiostáticos: sustancias que inhiben el crecimiento de microorganismos(bacteriostáticos, fungistáticos, etc.).

Antisépticos: se refiere a sustancias que se aplican sobre el cuerpo.

Desinfectantes: se refiere a sustancias empleadas sobre objetos inanimados.

Agentes terapéuticos: antimicrobianos empleados en el tratamiento deinfecciones.

Agentes quimioterapéuticos: sustancias químicas empleadas en el tratamientode enfermedades infecciosas o enfermedades causadas por la proliferación decélulas malignas.

Antibióticos: sustancias producidas por un ser vivo que se oponen a la vidade otro ser vivo.



83

9.2. Muerte de las poblaciones microbianas y curvas de supervivencia

Criterio de muerte de un microorganismo: pérdida irreversible de la

capacidad de reproducción en un medio adecuado. Para poder determinar laeficacia antimicrobiana (la muerte de los microorganismos) se utilizan técnicasque descubran a los sobrevivientes es decir, a los capaces de reproducirse; yaque los incapaces de reproducirse están muertos. Esto se determinageneralmente mediante métodos cuantitativos de siembra en placa en los quelos supervivientes se detectan porque forman colonias.

Cuando una población microbiana se expone a un agente letal, la cinética de lamuerte es casi siempre exponencial ya que el número de supervivientesdisminuye de forma geométrica con el tiempo. Si representamos gráficamenteel logaritmo del número de supervivientes frente al tiempo se obtiene una línea

recta cuya pendiente negativa define la tasa de mortalidad. Esta tasa demortalidad nos dice sólamente que fracción de la población inicial sobrevive aun determinado período de tratamiento. Para determinar el número real desobrevivientes es necesario conocer además el tamaño inicial de la población.De acuerdo con esto, para establecer los procedimientos de esterilización hayque tener en consideración dos factores: la tasa de mortalidad y el tamaño de la

población inicial. En la práctica de la esterilización la población microbianaque ha de ser destruida es mixta. Como los microorganismos difierenampliamente en su resistencia a los agentes letales, los factores que se hacensignificativos son el tamaño de la población inicial y la tasa de mortalidad delos miembros más resistentes de la población mixta. Para asegurar la fiabilidad

de los métodos de esterilización se utilizan suspensiones de esporas deresistencia conocida. Los procedimientos rutinarios de esterilización se diseñansiempre de forma que proporcionen un amplio margen de seguridad.

9.3. Condiciones que influyen en la accion antimicrobiana

Temperatura: a mayor temperatura mayor acción.

Tipo de microorganismo: las células vegetativas en desarrollo son mucho mássusceptibles que las esporas.

Estado fisiológico de las células: las células jóvenes son más vulnerables quelas viejas.

Ambiente:

El calor es más eficaz en un medio ácido que en uno alcalino. La consistencia del material, acuoso o viscoso, influye marcadamente

en la penetración del agente. Las concentraciones altas de carbohidratos aumentan, por lo general, la

resistencia térmica de los organismos.



84

La presencia de materia orgánica extraña reduce notablemente laeficacia de los agentes químicos antimicrobianos por inactivar éstos o

proteger al microorganismo.

9.4. Agentes esterilizantes físicos

9.4.1. Altas temperaturas

La alta temperatura combinada con un alto grado de humedad es uno de losmétodos más efectivos para destruir microorganismos. Hay que distinguir entrecalor húmedo y calor seco. El húmedo mata los microorganismos porquecoagula sus proteínas siendo más rápido y efectivo que el calor seco que losdestruye al oxidar sus constituyentes químicos. La acción letal del calor es una

relación de temperatura y tiempo afectada por muchas condiciones. Porejemplo, las esporas de Clostridium botulinum son destruidas en 4 a 20minutos a 120° C en calor húmedo, mientras que se necesitan alrededor de 2horas de exposición al calor seco para obtener los mismos resultados.

A.- Esterilización por calor húmedo: (se utiliza para soluciones acuosas)

Autoclave: El calor en la forma de vapor a saturación y a presión es el agentemás práctico para esterilizar ya que el vapor a presión proporcionatemperaturas superiores a las que se obtienen por ebullición. El aparato

utilizado se llama autoclave (una olla que regula la presión interna y el tiempo).Los autoclaves de laboratorio se emplean generalmente a una presión de vaporde una atmósfera por encima de la presión atmosférica lo cual corresponde auna temperatura de 120° C. El tiempo de exposición depende del volumen dellíquido, de tal manera que para volúmenes pequeños (hasta unos 3 litros) seutilizan 20 minutos a 120° C; si los volúmenes son mayores debe alargarse eltiempo de tratamiento. Algunos materiales no se deben esterilizar en elautoclave. Sustancias que no se mezclan con el agua no pueden ser alcanzadas

por el vapor sobreviviendo los microorganismos que contengan. Otrassustancias se alteran o son destruidas por tratamientos prolongados de calorempleándose en estos casos otros métodos de esterilización.

Tindalización: Se utiliza cuando las sustancias químicas no pueden calentarse por encima de 100° C sin que resulten dañadas. Consiste en el calentamientodel material de 80 a 100° C hasta 1 hora durante 3 días con sucesivos períodosde incubación. Las esporas resistentes germinarán durante los períodos deincubación y en la siguiente exposición al calor las células vegetativas sondestruidas.

Pasteurización: La leche, nata y ciertas bebidas alcohólicas (cerveza y vino) sesometen a tratamientos de calor controlado que sólo matan a ciertos tipos demicroorganismos pero no a todos. La leche pasteurizada no es estéril. Latemperatura seleccionada para la pasteurización se basa en el tiempo térmico



86

B.- RADIACIONES NO IONIZANTES

Luz ultravioleta: La porción ultravioleta del espectro incluye todas lasradiaciones desde 15 a 390 nm. Las longitudes de onda alrededor de 265 nm

son las que tienen mayor eficacia como bactericidas (200 - 295 nm). Se usan para reducir la población microbiana en quirófanos, cuartos de llenadoasépticos en la industria farmacéutica y para tratar superficies contaminadas enla industria de alimentos y leche. La luz UV tiene poca capacidad para penetrarla materia por lo que sólo los microorganismos que se encuentran en lasuperficie de los objetos que se exponen directamente a la acción de la luz UVson susceptibles de ser destruídos.

9.4.4. Filtración

Algunos materiales como los líquidos biológicos (suero de animales,soluciones de enzimas, algunas vitaminas y antibióticos) son termolábiles.Otros agentes físicos como las radiaciones son perjudiciales para estosmateriales e imprácticos para esterilizarlos, por lo que se recurre a la filtracióna través de filtros capaces de retener los microorganismos. Losmicroorganismos quedan retenidos en parte por el pequeño tamaño de los

poros del filtro y en parte por adsorción a las paredes del poro durante su pasoa través del filtro debido a la carga eléctrica del filtro y de losmicroorganismos. Debido al pequeño tamaño de los virus, nunca es posibletener certeza de que, por los métodos de filtración que dejan libre de bacteriasuna solución, se van a eliminar también los virus.

A.- Filtros de membrana

Los filtros de membranas son discos de ésteres de celulosa con poros tan pequeños que previenen el paso de los microorganismos. Existen distintos tiposde filtro dependiendo del tamaño de poro. Estos filtros son desechables.Además de utilizarse en la esterilización de líquidos se usan en el análisismicrobiológico de aguas ya que concentran los microorganismos existentes engrandes volúmenes de agua.

B.- Filtros HEPA

Un filtro HEPA (High Efficiency Particulate Air) está compuesto por plieguesde acetato de celulosa que retienen las partículas (incluídos losmicroorganismos) del aire que sale de una campana de flujo laminar.

9.4.5. Desecación

La desecación de las células vegetativas microbianas paraliza su actividad

metabólica. Este proceso físico se utilizaba ampliamente antes del desarrollo dela refrigeración. El tiempo de supervivencia de los microorganismos después



87

de desecados depende de muchos factores, entre ellos la especie microbiana.En general, los cocos Gram (-) son más susceptibles a la desecación que loscocos Gram (+). Las endoesporas bacterianas son muy resistentes a ladesecación pudiendo permanecer viables indefinidamente.

9.5. Agentes esterilizantes químicos

1.- Oxido de etileno: El requerimiento esencial para un agente químicoesterilizante es que sea volátil así como tóxico para los microorganismos, demanera que pueda ser fácilmente eliminado del objeto esterilizado después deltratamiento. Normalmente se utiliza el óxido de etileno, un líquido que hierve a10,7° C. Se usa en la industria para la esterilización de placas Petri, jeringas yotros objetos de plástico que se funden a temperaturas superiores a los 100° C.

Debido a su alto poder de penetración estos objetos se empaquetan primero ydespués se esterilizan. El óxido de etileno actúa inactivando enzimas y otras proteínas que contienen grupos sulfidrilos (R-SH) mediante una reacciónllamada alquilación (R-S-CH2CH2O-H).

2.- Glutaraldehido: Una solución acuosa al 2% presenta una amplia actividadantimicrobiana. Es efectivo frente a virus, células vegetativas y esporas de

bacterias y hongos. Se usa en medicina para esterilizar instrumentos urológicosy ópticos.

9.5.1. Desinfectantes y antisépticos

Esterilización: es el proceso de destrucción de todas las formas de vidamicrobiana.

Desinfección: es el proceso de destrucción de los agentes infecciosos.

Desinfectantes: son aquellas sustancias químicas que matan las formasvegetativas y no necesariamente las formas de resistencia de los

microorganismos patógenos. Se refiere a sustancias empleadas sobre objetosinanimados.

Antisépticos: son aquellas sustancias químicas que previenen el crecimiento oacción de los microorganismos ya sea destruyéndolos o inhibiendo sucrecimiento y actividad. Se refiere a sustancias que se aplican sobre el cuerpo.

9.5.2. Inorgánicos

1.- Metales: Los más efectivos son el mercurio, plata, cobre y zinc. Actúan

inactivando las proteínas celulares al combinarse con ellas. Entre los



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compuestos de mercurio que se emplean como antisépticos en heridassuperficiales de la piel y mucosas están el mercurocromo (mercromina) y elmertiolato. Entre los compuestos de plata utilizados como antisépticos está elnitrato de plata (AgNO3) que en solución al 1% se ha utilizado para prevenir

infecciones gonocócicas en los ojos de los recién nacidos aunque actualmentese está reemplazando por antibióticos como la penicilina. Entre los compuestosde cobre se encuentra el sulfato de cobre (CuSO4) que se utiliza como algicidaen los recipientes abiertos que contienen agua. También es fungicida por lo quese utiliza para controlar las infecciones fúngicas de plantas (MezclaBordolesa). Los compuestos de zinc también son fungicidas por lo que seutilizan para tratar el pié de atleta.

2.- Acidos y álcalis: Actúan alterando la permeabilidad y coagulando las proteínas. En general los ácidos son más eficaces que los álcalis. Dentro deestos compuestos se encuentran el sulfúrico (H2SO4), nítrico (HNO3),

hidróxido sódico (NaOH) e hidróxido potásico (KOH). Tienen aplicaciónlimitada debido a su naturaleza cáustica y corrosiva. Aún así el NaOH se utilizaen la industria del vino para limpiar las cubas de madera.

3.- Compuestos inorgánicos oxidantes: actúan oxidando los componentes dela membrana y enzimas. El agua oxigenada (H2O2) al 6% (20 volúmenes) seutiliza como antiséptico en pequeñas heridas de la piel.

4.- Halógenos: Los halógenos especialmente el cloro y el iodo soncomponentes de muchos antimicrobianos. Los halógenos son agentesfuertemente oxidantes por lo que son altamente reactivos y destructivos paralos componentes vitales de las células microbianas.

Cloro: La muerte de los microorganismos por acción del cloro se debe en partea la combinación directa del cloro con las proteínas de las membranas celularesy los enzimas. Así mismo en presencia de agua desprende oxígeno naciente (O)que oxida la materia orgánica:

Cl2 + H2O ----------------> HCl + HClO (ácido hipocloroso)

HClO ----------------> HCl + O (oxígeno naciente)

El gas cloro licuificado se utiliza en la desinfección del agua de bebida y piscinas. El hipoclorito sódico (lejía) al 1% se puede utilizar comodesinfectante doméstico.

Iodo: El mecanismo mediante el cual el iodo ejerce su acción antimicrobianaes debido a su acción oxidante. Además la habilidad que tiene el iodo paracombinarse con el aminoácido tirosina resulta en la inactivación de enzimas yotras proteínas. El iodo se puede utilizar como antiséptico bajo dos formas: i)

tintura de iodo, es una solución alcohólica (tintura) de iodo (I2) más ioduro potásico (KI) o ioduro sódico (NaI). ii) iodóforos, son mezclas de iodo (I2) con



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compuestos que actúan como agentes transportadores y solubilizadores deliodo. Por ejemplo, la povidona iodada (Betadine) es un complejo de iodo y

polivinil pirrolidona (PVP). Los iodóforos tienen la ventaja de que no tiñen la piel. Las preparaciones de iodo se utilizan principalmente para desinfectar la

piel así como en la desinfección de pequeñas cantidades de agua. Los vaporesde iodo se utilizan a veces para desinfectar el aire.

9.5.3. Orgánicos

1.- Alcoholes: El alcohol metílico (1C) es menos bactericida que el etílico (2C)y además es altamente tóxico. Hay un aumento en el poder bactericida amedida que aumenta la longitud de la cadena carbonada; pero como losalcoholes con peso molecular superior al del propílico (3C) no se mezclan entodas las proporciones con el agua, no se suelen utilizar como desinfectantes.

Los alcoholes actúan desnaturalizando las proteínas, disolviendo las capaslipídicas y como agentes deshidratantes. El etanol al 96% se usa comoantiséptico de la piel y como desinfectante en los termómetros clínicos orales yalgunos instrumentos quirúrgicos.

2.- Fenol y compuestos fenólicos: Una solución acuosa al 5% de fenol matarápidamente a las células vegetativas de los microorganismos. Sin embargo, lasesporas son mucho más resistentes al fenol. Debido a que el fenol es tóxico ytiene un olor desagradable ya casi no se usa como desinfectante o antiséptico,siendo reemplazado por compuestos fenólicos que son sustancias derivadasdel fenol menos tóxicas y más activas frente a los microorganismos. Lysol es

una mezcla de compuestos fenólicos que se utiliza para desinfectar objetosinanimados como los suelos, paredes y superficies. El fenol y compuestosfenólicos actúan alterando la permeabilidad de la membrana citoplásmica asícomo desnaturalizando proteínas.

9.6. Evaluación de la actividad antimicrobiana de los desinfectantes yantisépticos

1.- Técnica de dilución en tubo: Primero se realizan diferentes diluciones delagente químico. El mismo volumen de cada dilución se dispensa en tubosestériles. A cada tubo se le añade la misma cantidad de una suspensión delmicroorganismo utilizado como prueba. A determinados intervalos de tiempose transfiere una alícuota de cada tubo a otro tubo que contenga medio decultivo. Estos tubos inoculados se incuban a la temperatura óptima decrecimiento del microorganismo utilizado como prueba durante 24 a 48 horas.Al cabo de este tiempo se examina el crecimiento del microorganismomediante la aparición de turbidez en el tubo (crecimiento +) o ausencia deturbidez (crecimiento -). Aquellos tubos que presenten crecimiento negativoindican la dilución a la cual ese agente químico mata al microorganismoutilizado como prueba cuando este microorganismo es expuesto al agente

químico durante ese período de tiempo.



90

2.- Técnica de la placa de agar: Se inocula una placa que contenga medio decultivo sólido con el microorganismo utilizado como prueba. El agentequímico se coloca en el centro de la placa, bien dentro de un cilindro o

impregnado en un disco de papel. Al cabo de 24 a 48 horas se observan zonasde inhibición (crecimiento -) alrededor del agente químico. Una modificaciónde esta técnica es la incorporación del agente químico en el medio de cultivoantes de verterlo sobre la placa. Una vez solidificado se inocula con elmicroorganismo utilizado como prueba, se incuba y se examina el crecimientomicrobiano.

3.- Técnica del coeficiente fenólico: Es una técnica estandarizada que seutiliza para comparar el poder desinfectante de un agente químico frente al delfenol. Es una modificación de la técnica de dilución en tubo tal como sedescribe a continuación: (i) Se prepara una serie de tubos conteniendo cada uno

5 ml de diferentes diluciones del desinfectante. (ii) A la vez se prepara unasegunda serie de tubos que contengan diferentes diluciones de fenol. (iii) Cadatubo de las dos series se inocula con 0,5 ml de un cultivo de 24 horas delmicroorganismo utilizado como prueba (cepas específicas de Salmonella typhi o Staphylococcus aureus). (iv) A los 5, 10 y 15 minutos se recoge una alícuotade cada tubo que se inocula en otro tubo que contenga medio de cultivo estéril.(v) Estos tubos inoculados se incuban durante 24 a 48 horas y se observa elcrecimiento del microorganismo (aparición de turbidez). (vi) La mayordilución del desinfectante que mate a los microorganismos en 10 minutos perono los mate en 5 minutos se divide por la dilución mayor de fenol que dé losmismos resultados. El número obtenido es el coeficiente fenólico de esedesinfectante.



91


1.

Qué características básicas debe reunir un producto químico para serempledo como agente para esterilizar materiales:a) tóxico para los microorganismos y soluble en agua

b) tóxico para los microorganismos y no explosivoc) tóxico para los microorganismos y estable a pH ácidod) tóxico para los microorganismos y volátil

2. Un agente físico o químico que elimina todos los microorganismos se puededenominar:

a) Desinfectante b) Esterilizante c)Esporocidad) Antiséptico e) Bacteriostático

3. Para la desinfección / esterilización gaseosa se utilizan:a)Yodóforos b) Formolc) Oxido de etileno y betapropiolactona d) Gas cloro y cloraminase) Cresoles y clorhexidina

4. La acción de los detergentes: 1=Sobre la pared celular disminuyela tensiónconsiguiendo una fácil penetración; 2=Sobre la membrana citoplásmica seinsertan sobre la capa lipídica creando canales y/o desorganizando lamembrana; 4=Sobre los ribosomas disociando las dos subunidadesimpidiendo la síntesis de proteinas

a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

5. En las técnicas de evaluación de la actividad de desinfectantes yantisépticos: 1= Se utiliza el coeficiente de fenol como un estándar ; 2= La

prueba de Rideal-Walter con subcultivos a los 2, 5, 10 y 15 minutos utilizael coeficiente de fenol como indice de la actividad del desinfectante y lamáxima dilución a la que se debe utilizar; 4=También se puede usar elrecuento de viables antes y después de la acción del agente químico

a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

6. En la desinfección del agua de bebida en la producción de agua potable se puede utilizar: 1= Gas cloro; 2= Cloraminas; 4=Clorhexidina

a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

7. Dentro de los agentes químicos para el control de los microorganismos seconsidera desinfectante/esterilizante gaseoso a:

a)formol b)aguaoxigenada c)betapropiolactonad)alcohol isopropílico e)fenol

8. Cúal de los siguientes métodos físicos por calor esteriliza?:a) Calor seco (130° C 15') b) Autoclave(120° C 15')

c) Calor seco (130° C 60') d)Ebullición (100° C)e)Vapor fluente (100° C)



92

9. Algunas esporas de hongos, los quistes de protozoos, los virusdesnudos(hepatitis B, poliovirus) y algunas bacterias como M. tuberculosis,Staphylococcus aureus presentan una resistencia relativa:

a)alta b)moderadac)baja d)ninguna de las anteriorese) algunas formas alta resitencia y otras moderadaresistencia

10. Cual de entre los siguientes agentes mutagenos produce inactivacioninsercional?:

a.- Luz ultravioleta b.- Rayos Xc.- Agentes alquilantes d.- Analogos de las basese.- Transposones

11. La probabilidad de que el objeto tratado no contenga siquiera un

superviviente, se llama:a) Esterilidad b) Asepsia c) Antisépsiad) Higiene e) Profilaxis

12. ¿Qué material esterilizarías en un baño Pasteur?a) Vidrio b) Ropa c) Medios de cultivod) Plástico e) Asas de siembra

13. Qué material no esterilizarías en un autoclave?a) Vidrio b) Ropa c) Medios de cultivosd) Pipetas e) Libros

14. Si un tubo de ensayo contenía 3000 bacterias y después de someterla a un proceso de esterilización queda sólo 2 bacterias, decimos que el tubo deensayo está:

a) Estéril b) No estéril c)Parcialmente estérild) Sucio e) Ninguna de las anteriores

15. En la desinfección del agua de bebida se suele utilizar:a)Yodóforos b) Compuestos de metales pesadosc) Formaldehído y glutaraldehído d) Gas cloro y cloraminas

e) Cresoles y clorhexidina



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Capitulo 10. METABOLISMO MICROBIANO

10.1. Concepto de metabolismo

El término metabolismo se utiliza cuando nos referimos a todos los procesosquímicos que tienen lugar dentro de una célula. Los elementos químicos

básicos que utiliza una célula provienen del medio ambiente y estos elementosquímicos son transformados por la célula en los constituyentes característicosque componen dicha célula. Estos compuestos químicos se llaman nutrientes yel proceso por el cual una célula transforma estos nutrientes en suscomponentes celulares se denomina anabolismo o biosíntesis. La biosíntesis esun proceso que requiere energía. Esta energía se obtiene del medio ambiente.Las células pueden utilizar 3 tipos distintos de fuente de energía: luz,compuestos orgánicos y compuestos inorgánicos. Aunque algunos organismos

obtienen su energía de la luz, la mayor parte lo hacen a través de compuestosquímicos. Cuando estos compuestos químicos se rompen originandocompuestos más simples se libera energía. Este proceso se denominacatabolismo. Las células también necesitan energía para otras funcionescelulares como es la motilidad (movimiento celular) y transporte de nutrientes.Como hemos visto existen dos procesos básicos de transformaciones químicasen las células: anabolismo y catabolismo. El resultado colectivo de lasreacciones anabólicas y catabólicas es el metabolismo.

10.2.Clasificación de los organismos según su fuente de carbono y energía

FUENTE DE ENERGIA FUENTE DE CARBONO

FOTOTROFOS LUZ

QUIMIOTROFOS QUIMICA

AUTOTROFOS CO2

HETEROTROFOS COMPUESTOS ORGANICOS

FUENTE DE ENERGIA FUENTE DE CARBONO

FOTOAUTOTROFOS LUZ CO2

FOTOHETEROTROFOS LUZ COMPUESTOSORGANICOS

QUIMIOAUTOTROFOS QUIMICA CO2



94

QUIMIOHETEROTROFOS QUIMICA COMPUESTOSORGANICOS

Fotoautotrofos: Vegetales, algas, bacterias fotosintéticas.

Fotoheterotrofos: Bacterias

Quimioautotrofos: Bacterias.

Quimioheterotrofos: Animales, Protozoos, bacterias.

10.3. La energía y el poder reductor en el metabolismo microbiano:papel del ATP y de los piridin nucleótidos.

La energía química es la energía liberada cuando un compuesto orgánico oinorgánico es oxidado. En biología las unidades de energía más usadas son lakilocaloría (Kcal) y el kilojulio (KJ). 1 Kcal = 4.184 KJ. La utilización deenergía química en los organismos vivos está implicada con las reacciones deoxidación-reducción, llamadas REDOX ya que por cada oxidación que ocurretiene que haber una reducción. Una oxidación se define como la eliminación deelectrones de una sustancia y una reducción se define como la adición deelectrones a una sustancia. En bioquímica, las oxidaciones y reduccionesfrecuentemente conllevan no sólo la transferencia de electrones, sino de átomosenteros de hidrógeno.

La energía liberada como resultado de las reacciones redox debe deconservarse para ser utilizada por la célula. En los organismos vivos, la energíaquímica liberada en las reacciones redox se transfiere normalmente a unavariedad de compuestos fosfato en la forma de enlaces fosfato de alta energía.El compuesto más importante en los organismos vivos que contiene enlacesfosfato de alta energía es el adenosín trifosfato (ATP). El ATP contiene 2enlaces fosfato de alta energía. Se puede considerar que el ATP tiene porobjeto "atrapar" una parte de la energía libre que queda disponible en las

reacciones catabólicas e impulsar reacciones biosintéticas al activar ciertosmetabolitos intermediarios de la biosíntesis.

Además del ATP, existen otros compuestos de alta energía que activanintermediarios metabólicos y así impulsan ciertas reacciones de biosíntesis:

Compuestos de alta energía Causa activación en la biosíntesisde: Guanina, Uridina Proteínas, Peptidoglicano,Glucógeno

Citidina Fosfolípidos



95

Desoxitimidina LipopolisacáridosAcetil coenzima A Acidos grasos

Ya hemos dicho que cuando ocurre una oxidación tiene que haber una

reducción, es decir una sustancia que acepte los electrones eliminados. En lamayor parte de los casos, cada etapa de oxidación de un metabolito implica laeliminación de dos electrones y, por ello, la pérdida simultánea de dos

protones; esto equivale a la eliminación de dos átomos de hidrógeno y sedenomina deshidrogenación. Inversamente, la reducción de un metabolitoimplica la adicción de dos electrones y de dos protones y se considera unahidrogenación. Los compuestos que con más frecuencia llevan a cabooxidaciones y reducciones biológicas (es decir, que sirven como aceptores deátomos de hidrógeno liberados en las reacciones de deshidrogenación y como

donadores de átomos de hidrógeno requeridos para las reacciones dehidrogenación) son dos piridín nucleótidos: nicotinamida adenín dinucleótido(NAD) y nicotinamida adenín dinucleótido fosfato (NADP). Estos dos piridínnucleótidos pueden fácilmente sufrir oxidaciones y reducciones reversibles enel grupo nicotinamida. La oxidación-reducción reversible del NAD y del

NADP puede simbolizarse así:

NAD+ + 2H -----> NADH + H+

oxidado reducido

NADP+ + 2H -----> NADPH + H+

10.4. Mecanísmos de obtención de ATP

En el metabolismo, el ATP se genera por dos mecanismos bioquímicosfundamentalmente diferentes: Fosforilación a nivel de sustrato y fosforilaciónoxidativa.

1.- Fosforilación a nivel de sustrato: Mediante la fosforilación a nivel desustrato, el ATP se forma a partir de ADP por transferencia de un grupo fosfatode alta energía de un intermediario de una ruta catabólica. La siguientereacción sirve de ejemplo:

Acido 2 fosfoglicéricoAcido fosfoenolpirúvico + ADPAcido pirúvico +ATP

Como consecuencia de la pérdida de una molécula de H 2O, el enlace éster de

baja energía del fosfato del ácido 2-fosfoglicérico se convierte en un enlace



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enólico de alta energía en el ácido fosfoenolpirúvico. Este fosfato de altaenergía puede luego ser transferido al ADP con lo que se produce una moléculade ATP.

2.- Fosforilación oxidativa (Transporte de electrones): En los diferentesmodos de metabolismo microbiano, incluyendo la respiración y la fotosíntesis,el ATP se genera por transporte de electrones a través de una cadena demoléculas transportadoras que tienen una orientación fijada en la membranacelular. Los componentes de la cadena son moléculas transportadoras capacesde sufrir oxidaciones y reducciones de modo reversible de tal manera que cadamiembro de la cadena es capaz de ser reducido por la molécula transportadoraque le precede y oxidado por la que le sigue.

En la cadena de transporte de electrones algunos miembros transportan átomos

de hidrógeno (un electrón más un protón), mientras que otros transportansólamente un electrón. La orientación de los transportadores en la membranacelular es tal que los transportadores de átomos de hidrógeno realizan eltransporte hacia fuera de la célula y los transportadores de electrones lorealizan hacia el interior con lo que en cada confluencia se transporta fuera dela célula un protón. La membrana celular es impermeable a los protones; comoresultado, el transporte de electrones retiene una porción de energía químicaliberada por la reacción global de la cadena (oxidación del donador primario deelectrones por el aceptor terminal de electrones). Esta energía se utiliza en los

sistemas de permeasas, movilidad celular por flagelos y en la síntesis de ATP a partir de ADP y fosfato inorgánico. Esta síntesis de ATP está catalizada por unenzima complejo unido a la membrana la ATP fosfohidrolasa (ATPasa). Lafosforilación oxidativa se puede explicar aplicando el símil de la generación deenergía eléctrica a través de agua embalsada. La membrana actúa como una

presa que retiene el agua (en este caso los protones que se transportan fuera dela célula a través de la cadena transportadora de electrones); en el momentoque se abren las compuertas (ATPasa) este agua liberada (protones) mueve laturbina (ATPasa) que genera energía eléctrica (síntesis de ATP a partir de ADP

y fosfato inorgánico).



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1. ¿Cuál de estos compuestos lleva a cabo con más frecuencia lasoxidaciones y reducciones biológicas?

a) ATP b) DNA c) NAD d) FAD e)ADP

2. La ATPasa es un enzima que cataliza la síntesis de ATP en:a) Fosforilación a nivel de sustrato

b) Fosforilación oxidativac) No cataliza la síntesis de ATPd) Actúa independientemente del tipo de fosforilacióne) Todas las demás respuestas son falsas

3. Cuando las reacciones redox, durante el catabolismo, ocurren enausencia de aceptores terminales exógenos de electrones, sedenomina:

a) Fermentación b) Respiración aeróbicac) Respiración anaeróbica d) Fosforilación oxidativae) Anabolismo

4. En la célula debe existir un equilibrio entre las formas oxidadas yreducidas de los piridín-nucleótidos. ¿Cuales son los dos componentesmayoritarios en el interior de la célula?:

a) NAD+ y NADH b) NAD+ y NADPHc) NAD+ y FADH d) NADP+ y NADPH

e)NADP+ YNADH5. Un microorganismo que no necesita compuestos orgánicos de carbono

para crecer, que obtiene ATP por un proceso de fosforilaciónoxidativa, que utiliza el Fe(2+) como donador de electrones y el O2como aceptor de electrones, pertenece, nutricionalmente, al grupo:

a) fotoautotrofos b)quimioautotrofosc)fotoheterotrofos facultativos d)fotoheterotrofosobligadose)quimioheterotrofos

6. ¿Qué tienen en común los siguientes compuestos: succinil CoA,oxalacetato y fosfoenolpiruvato.

a) Son donadores de e- b) Son compuestos de baja energíac) Son compuestos de alta energíad) Son metabolitos precursorese) Intervienen en la generación de ATP por fosforilación a nivelde sustrato

7. Un proceso en el que está implicada la glicolisis, el ciclo de los ácidostricarboxílicos TCA, el transporte de electrones con oxígeno comoaceptor final de electrones y una producción de 38 ATP, CO2 y H2Ose denomina:

a)Respiración aerobia b) Respiración anaerobiac)Fermentación d)Fotosíntesis bacteriana



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15. Regulación por retroalimentación en rutas ramificadas; el enzimaclave es único en: 1= Regulación concentrada; 2= Regulación por

isoenzimas; 4= Regulación acumulativaa)1 b)3 c)5 d)6 e)7

16. Mediante el proceso de desnitrificación se origina:a) Nitrógeno gaseoso b) Nitrato c) Amoníacod) Aminoácidos e) Todas las anteriores

17. Se denominan aerobios y anaerobios aquellos que respectivamente seael oxigeno u otras moleculas:

a) la fuente de energia b) el dador de electronesc) el donador de hidrogeno d) el aceptor final deelectrones

e) el transportador de electrones18. Cuando el aceptor final es el oxigeno que es reducido por loselectrones e hidrogeno liberados en la combustion del sustratoorganica?:

a) respiracion aerobia b) respiracion anaerobiac) fermentacion d) las tres anteriorese) ninguna de las anteriores

19. Cuando el aceptor final es un compuesto organico que se reduce porlos electrones e hidrogeno liberados en la combustion del sustratoorganico?:

a) respiracion aerobia b) respiracion anaerobia

c) fermentacion d) las tres anteriorese) ninguna de las anteriores

20. Cuando el aceptor final pueden ser nitratos, fumaratos, sulfatos,carbonatos, y otros compuestos inorganicos?:

a) respiracion aerobia b) respiracion anaerobiac) fermentacion d) las tres anteriorese) ninguna de las anteriores



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Capitulo 11. MICROORGANISMOS HETEROTROFOS

11.1.Mecanismos de obtención de energía por microorganismos

quimioheterotrofos

Como ya hemos dicho, los organismos quimioheterotrofos son aquellos queutilizan compuestos orgánicos como fuente de carbono y energía. Estosorganismos son los animales, protozoos, hongos y casi todas las bacterias. Lasvías utilizadas por los quimioheterotrofos para la oxidación de compuestosorgánicos y la conservación de la energía en ATP se pueden dividir en dosgrupos:

1.- Fermentación: cuando las reacciones redox ocurren en ausencia decualquier aceptor terminal de electrones.

2.- Respiración: cuando se utiliza el oxígeno molecular o algún otro agenteoxidante como aceptor terminal de electrones. Aeróbica: oxígeno; Anaeróbica:

Nitrato, Sulfato, Fumarato, Oxido de Trimetilamina.

11.1.1. Fermentación

Existen muchos tipos de fermentaciones pero en todas ellas sólo ocurre unaoxidación parcial de los átomos de carbono del compuesto orgánico y por lotanto sólo se produce una pequeña parte de la energía disponible.

La oxidación en una fermentación está acoplada a la reducción de uncompuesto orgánico generado a partir del catabolismo del sustrato inicial, porlo que no son necesarios aceptores externos de electrones. El ATP en la

fermentación se produce a partir de la fosforilación a nivel de sustrato. Comoconsecuencia de la no participación de un aceptor externo de electrones, elsustrato orgánico experimenta una serie de reacciones oxidativas y reductorasequilibradas; los piridín nucleótidos reducidos en un paso del proceso sonoxidados en otro. Este principio general se ilustra en dos fermentaciones: lafermentación alcohólica (típica del metabolismo anaeróbico de la glucosa porlevaduras) y la fermentación homoláctica (típica del metabolismo de algunas

bacterias lácticas). Ambos procesos fermentativos utilizan la ruta Embden-Meyerhof: las dos moléculas de NAD reducidas por esta ruta se reoxidan enreacciones que implican un ulterior metabolismo del piruvato. En el caso de la

fermentación homoláctica, esta oxidación ocurre como consecuencia directa de



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la reducción del ácido pirúvico a ácido láctico. En el caso de la fermentaciónalcohólica, el ácido pirúvico se descarboxila primero para formar acetaldehídoy la reoxidación del NADH ocurre en paralelo con la reducción delacetaldehído para formar etanol.

Las bacterias pueden producir productos fermentativos finales distintos alácido láctico y al etanol debido a las diferencias en el metabolismo del ácido

pirúvico. Estos productos finales pueden ser ácido fórmico, 2,3 butanodiol,isopropanol, ácido butírico, butanol. La mayor parte de las fermentaciones

bacterianas pueden originar varios productos finales, pero ningunafermentación da lugar a todos los productos finales.

Resultados de la fermentación de la glucosa. El resultado final de laglicolisis es el consumo de glucosa, la síntesis de 2 ATP y la producción de

productos de fermentación. Para el organismo el producto más importante es elATP y los productos de la fermentación son productos de desecho. Sinembargo, estos productos son muy importantes para el cervecero, panadero,quesero. La fermentación anaeróbica de glucosa por levaduras produce etanolque es el producto principal de las bebidas alcohólicas, y la producción deácido láctico es el paso inicial en la producción de productos lácteosfermentados incluyendo el queso. Para los panaderos, la producción de CO2

por la fermentación de levaduras es el paso esencial en el esponjamiento del pan.

El efecto Pasteur se produce en microorganismos capaces de realizarmetabolismo fermentador y respiración aerobia (anaerobios facultativos). En

presencia de O2 utilizan la respiración aeróbica, pero pueden emplear lafermentación si no hay O2 libre en su medio ambiente. Pasteur fué el primeroen observar que el azúcar es convertido en alcohol y CO2 por levaduras enausencia de aire, y que en presencia de aire se forma muy poco o nada dealcohol, siendo el CO2 el principal producto final de esta reacción aeróbica.Este efecto indica el mayor rendimiento energético de la respiración sobre la

fermentación.

11.1.2. Respiración aeróbica (Rutas de utilización del piruvato poraerobios)

La glucosa, tanto en el metabolismo respiratorio como en el fermentativo, setransforma en ácido pirúvico por una de las siguientes rutas:



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a) Embden-Meyerhof (eucariotas y procariotas) b) Pentosa fosfato (eucariotas y procariotas)c) Entner Doudoroff (sólo en ciertos procariotas como alternativa a laruta Embden-Meyerhof)

En la mayor parte de los aerobios, el piruvato sufre una descarboxilaciónoxidativa catalizada por un sistema enzimático llamado complejo piruvatodeshidrogenasa que produce acetil-coenzima A (acetil-CoA). El acetil-CoA esun metabolito precursor que puede entrar en rutas biosintéticas;alternativamente, puede ser oxidado completamente a CO2 a través de una rutaconocida como ciclo de Krebs o ciclo de los ácidos tricarboxílicos (TCA). Esteciclo es la principal vía de generación de ATP en los heterotrofos aeróbicos(por paso de electrones a través de una cadena transportadora de electronesdesde los piridín nucleótidos reducidos). El ciclo TCA genera además tresmetabolitos precursores, a-cetoglutarato, succinil-CoA y oxalacetato. El cicloTCA efectúa la oxidación completa de una molécula de ácido acético a CO2,

produce tres moléculas de piridín nucleótidos reducidos, una molécula de ATPy una molécula de FAD reducido (flavoproteína que cede electrones a unacadena de transporte independiente de piridín nucleótidos).

Reacciones anapleróticas. El ciclo TCA, además de oxidar el acetil CoA(dentro del ciclo) genera metabolitos precursores que son utilizados en la

biosíntesis (fuera del ciclo), por lo que requiere un aporte de ácido oxalacéticoque reponga el utilizado en la síntesis de los metabolitos precursores. Estasreacciones de síntesis de oxalacético se denominan anapleróticas yfundamentalmente consisten en reacciones que carboxilan el piruvato o elfosfoenolpiruvato para obtener oxalacetato. Como resultado, el carbono

procedente del piruvato entra en el ciclo por dos rutas: vía acetil-CoA y vía piruvato o fosfoenolpiruvato.

Ciclo del glioxilato. Durante la oxidación de ácido acético o ácidos grasos quese convierten en acetil-CoA sin la formación intermedia de piruvato, ocurreuna modificación especial del ciclo TCA conocida como ciclo del glioxilato.Bajo estas circunstancias no puede generarse oxalacetato a partir de piruvato o

fosfoenolpiruvato (anapleróticas) ya que en los microorganismos aeróbicos noexiste un mecanismo que sintetice piruvato a partir de acetato. El oxalacetatorequerido para la oxidación del acetato se repone mediante la oxidación desuccinato y malato, que se produce por una secuencia de dos reacciones. En la

primera reacción el isocitrato, que es un intermediario normal del ciclo TCA,se rompe para dar succinato y glioxilato. En la segunda reacción el acetil-CoAse condensa con el glioxilato para formar malato, el precursor inmediato deloxalacetato. Así, el ciclo del glioxilato actúa como una secuencia anapleróticaque permite el funcionamiento normal del ciclo TCA.



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Balance energético de la respiración aeróbica. El TCA produce la completaoxidación del ácido pirúvico en 3 moléculas de CO2 con la producción de 4moléculas de NADH y una molécula de FADH. El NADH y FADH pueden serreoxidados a través del sistema de transporte de electrones originando 3moléculas de ATP por NADH y 2 moléculas de ATP por FADH. También se

produce una molécula de ATP por fosforilación a nivel de sustrato en laoxidación de a-cetoglutarato a succinato. En total suman 15 moléculas de ATP

por ciclo. Como por cada molécula de glucosa se originan 2 moléculas de ácido pirúvico, en total serían 30 moléculas de ATP. A estos hay que añadir las 2moléculas de ATP formadas en la glicolisis y los 2 NADH que en presencia deO2 pueden ser reoxidados en el transporte de electrones originando 6moléculas de ATP. En total son 38 ATP por cada molécula de glucosa quecontrastan con los 2 ATP producidos en la fermentación.



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a la anaerobia; 4=Al mayor rendimiento energético del metabolismoquimioheterotrofo con respecto al quimioautotrofo; 8=Al descenso de la

producción de etanol por las enterobacterias en presencia de oxígenoa)1 b) 2 c)9 d)10 e)12

9. Un proceso en el que está implicada la glicolisis, el ciclo de los ácidostricarboxílicos TCA, el transporte de electrones con SO4- como aceptorfinal de electrones y una producción de ATP, CO2 ácidos orgánicos y SH2se denomina:

a) Respiración aerobia b) Respiración anaerobiac) Fermentaciónd) Fotosíntesis bacterianae) Ninguna de los anteriores

10. Los organismos heterótrofos: 1=Utilizan mayoritariamente carbohidratos

como fuente de energía; 2=Obtienen ATP por oxidación de compuestosinorgánicos ; 4=Pueden ser fermentadores o respiratorios.

a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

11. Los microorganismos heterótrofos pueden utilizar por lo general comofuente de carbono:

a) CO2 atmosférico y compuestos orgánicos oxidados b) Compuestos orgánicos oxidadosc) CO2 atmosféricod) Compuestos orgánicos reducidos



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Capitulo 12. MICROORGANISMOS AUTOTROFOS

12.1. Mecanismos de obtención de energía por microorganismosautotrofos

A diferencia de lo que ocurre en los heterotrofos las reacciones demantenimiento de los autotrofos, que obtienen su carbono celular del CO2,tienen lugar en dos fases bioquímicas distintas:

1.- Síntesis de metabolitos precursores2.- Síntesis de ATP y piridín nucleótidos reducidos

12.1.1. Síntesis de metabolitos precursores: Ciclo de Calvin-Benson

Este ciclo es compartido por la mayoría de los fotoautotrofos y losquimioautotrofos. La mayor parte de los autotrofos (aunque hay excepciones)fijan el CO2 mediante una reacción catalizada por el enzima ribulosa difosfatocarboxilasa que convierte la ribulosa 1,5-difosfato en ácido 3-fosfoglicérico, a

partir del cual se sintetizan todos los metabolitos precursores. Sin embargo, lafijación de CO2 depende de la disponibilidad de ribulosa difosfato. Por

consiguiente, parte del ácido fosfoglicérico debe de utilizarse para regenerareste aceptor de CO2 (Ribulosa difosfato). El ciclo de Calvin-Benson puededividirse en 3 fases:

1.- Fijación de CO2 2.- Reducción del CO2 fijado3.- Regeneración del aceptor de CO2

El ciclo de Calvin-Benson, en lugar de producir ATP y reducir piridínnucleótidos, los consume. En los autotrofos tales compuestos se sintetizan por

otros mecanismos.

12.1.2. Síntesis de ATP y piridín nucleótidos reducidos

A.- Quimioautotrofos

Los quimioautotrofos obtienen ATP y poder reductor mediante la oxidación decompuestos inorgánicos. Los substratos que pueden servir como fuente deenergía son H2, CO, H3 N, NO2-, Fe2+ y compuestos reducidos de azufre (H2S,S, S2O3-). En este tipo de metabolismo respiratorio, los electrones de estos

compuestos pasan a través de una cadena de transporte de electrones quegenera ATP por el modo que opera en los heterotrofos (fosforilación



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oxidativa). El aceptor terminal de electrones de la cadena de losquimioautotrofos es normalmente el O2. Algunos de estos substratosinorgánicos (H2 y CO) son agentes reductores suficientemente potentes como

para reducir directamente a los piridín nucleótidos, pero otros no lo son. Estosagentes reductores débiles (NO2- y Fe2+) reducen los piridín nucleótidos por un

proceso llamado transporte inverso de electrones; en el cual parte de lafuerza motora de protones generada en el funcionamiento de la cadena normalde transporte de electrones se utiliza para impulsar electrones en una direccióninversa, que de otro modo sería termodinámicamente desfavorable, a través deotra cadena que une el sustrato inorgánico con los piridín nucleótidos oxidadosque resultan por ello reducidos.

B.- Fotoautotrofos

Los fotoautotrofos obtienen ATP y poder reductor mediante lafotofosforilación, proceso por el que los organismos fototrofos convierten laenergía radiante de la luz en energía metabólica y poder reductor. Existen dostipos de fotosíntesis, la oxigénica y la anoxigénica.

Fotosíntesis oxigénica: La generación de ATP y poder reductor se lleva a caboen dos centros de reacción fotoquímica diferentes llamados fotosistema I (PSI)y fotosistema II (PSII), los cuales contienen clorofila y se localizan en lasmembranas de los tilacoides. Estos dos fotosistemas actúan de una maneraconjunta en cianobacterias, algas y plantas. i) Cuando la luz es absorbida por

las moléculas de clorofila existentes en el PSI, éstas moléculas de clorofila sefotoactivan lo que les permite oxidarse. Los electrones eliminados de lasmoléculas de clorofila del PSI son aceptados por el NADP reduciéndose a

NADPH2. Todo esto deja a las moléculas de clorofila del PSI temporalmentedeficientes en electrones lo que les confiere una carga positiva. ii) De la mismamanera, la luz absorbida por las moléculas de clorofila existentes en el PSII

provoca que un electrón sea eliminado de cada molécula. Estos electrones pasan a través de un sistema transportador de electrones hasta que llegan al PSIdonde son aceptados por las moléculas de clorofila deficientes en electronesque se reducen. Este sistema transportador de electrones es parecido al descritoen la fosforilación oxidativa, utilizándose la energía liberada para la síntesis de

ATP. La diferencia radica en que el donador primario de electrones es laclorofila del PSII y el aceptor terminal de electrones es la clorofila del PSI(NADH2 y O2 respectivamente en la fosforilación oxidativa). iii) En este puntola clorofila del PSII es deficiente en electrones. Sin embargo, esta clorofila esun fuerte agente oxidante que obtiene los electrones necesarios para reducirsede las moléculas de H2O. Esta oxidación del H2O genera oxígeno gaseoso. Lascianobacterias, algas y plantas son organismos que generan oxígeno mediantela fotosíntesis oxigénica, siendo los responsables de la producción mayoritariadel oxígeno que existe en la atmósfera terrestre. La atmósfera de la primitivaTierra no contenía oxígeno hasta que se desarrollaron las cianobacterias haceentre 1000 y 3000 millones de años. El desarrollo de los organismos aerobios

sólo fué posible después de que se acumularan en la atmósfera apreciables



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cantidades de O2 (generado mediante la fotosíntesis oxigénica de lascianobacterias).

Fotosíntesis anoxigénica: Los fototrofos anoxigénicos convierten la energía de

la luz en energía química necesaria para el crecimiento; sin embargo, y alcontrario que las plantas, algas y cianobacterias en este proceso detransformación de la energía no se produce oxígeno y por ello se le llamafotosíntesis anoxigénica. Otra diferencia es que los fototrofos anoxigénicoscontienen un tipo de clrofila, bacterioclorofila, diferente a la clorofila de las

plantas. Estas bacterias contienen además carotenoides, pigmentos encargadosde la absorción de la energía de la luz y posterior transmisión a la

bacterioclorofila. El color de estos pigmentos son los que le dan el nombre aestas bacterias: bacterias rojas y bacterias verdes. En las cianobacterias estos

pigmentos captadores de luz son las ficobilinas, de ahí su nombre: bacteriasazules (cianobacterias). En las bacterias rojas y bacterias verdes sólo existe un

fotosistema, de tal manera que la energía absorbida de la luz se utiliza paratransportar un electrón desde la clorofila a la cadena de transporte de electronesque finalmente cede el electrón a la misma clorofila. En esta cadena detransporte de electrones se genera la energía necesaria para sintetizar ATP. Sinembargo, el transporte de electrones es cíclico (el donador primario deelectrones y el aceptor terminal de electrones es la misma clorofila) noexistiendo por lo tanto reducción de NADP a NADPH. Esta reducción se llevaa cabo mediante transporte inverso de electrones gracias a los electronesdonados por el hidrógeno gaseoso (H2) o el sulfuro de hidrógeno (H2S). Encualquier caso nunca se produce O2.



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1. Los microorganismos quimioautotrofos utilizan:a) como fuentes de energía la luz y como fuente de carbono compuestos

orgánicos b) fuente de energía, compuestos químicos y fuente de carbono, CO2atmosféricoc) fuente de energía, luz y fuentes de carbono, CO2d) fuentes de carbono, luz y fuente de energía, compuestos orgánicos

2. El sistema de fotofosforilación de las bacterias rojas: 1=es oxigénico;2=puede ser cíclico; 4=contiene dos fotosistemas (I y II); 8=siempreconduce a la síntesis de ATP Soluciones:

a)6 b) 10 c) 11 d)14 e)15

3. En las cianobacterias y las bacterias rojas, la reducción del CO2 para la

obtención de los metabolitos precursores ocurre por el ciclo:a) TCA b)Calvin-Benson c) Glioxílicod) Acido cítrico e)no se reduce porque son heterótrofas

4. En la fotofosforilación no cíclica oxigénica, los e- que regeneran el PSII(fotosistema II) son suministrados por:

a) PSI b)cualquier compuesto reducidoc)agua d) CO2 e)NADPH

5. ¿Qué bacteria autotrofa oxida nitrito a nitrato?a) Pseudomonas b)Nitrosomonasc) Hidrogenomonas d) Nitrobactere) ninguna de las anteriores

6. En el metabolismo autótrofo, para que se obtengan los piridín nucleótidosreducidos, es necesario un transporte inverso de electrones, exceptocuando el donador de electrones es:

a) NO2- b)H2 c)SH2 d)S2O3

= e)NH3

7. ¿Cual de los siguientes grupos microbianos realiza transporte inverso deelectrones?:

a) los microorganismos que realizan respiración anaerobia b) algunos microorganismos capaces de fermentar azúcaresc) todos los microoragsmismos quimioautotrofosd) casi todos los microorganismos quimioautotrofos

e) casi todos los mciroorganismos quimioheterotrofos8. La fotofosforilación cíclica es un: 1=Sistema de obtención de energía;

2=Sistema de obtención de poder reductor ; 4=Sistema de obtención demetabolitos precursores; 8=Sistema de obtención de oxígeno a partir deagua.

a)1 b)3 c)9 d)11 e)15

9. La fotofosforilación no cíclica, que realizan las bacterias rojas, es un:1=Sistema de obtención de energía; 2=Sistema de obtención de poderreductor; 4=Sistema de obtención de metabolitos precursores; 8=Sistemade obtención de oxígeno a partir de agua.

a)1 b)3 c)9 d)11 e)15



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10. La fotofosforilación no cíclica, que realizan las cianobacterias, es un:1=Sistema de obtención de energía; 2=Sistema de obtención de poderreductor; 4=Sistema de obtención de metabolitos precursores; 8=Sistemade obtención de oxígeno a partir de agua

a)1 b)3 c)9 d)11 e)15

11. Los microorganismos autótrofos utilizan como fuente de carbono:a) CO2 atmosférico y compuestos orgánicos

b) CO2 atmosférico y succinatoc) CO2 atmosféricod) Compuestos orgánicos reducidos

12. Los microorganismos fotolitótrofos utilizan:a) como fuente de energía la luz y como fuente de carbono compuestos

inorgánicos b) como fuente de energía la luz y como fuente de carbono compuestosorgánicos

c) como fuente de energía la luz y como fuente de carbono compuestosorgánicos e inorgánicos

d) como fuente de energía la luz y como fuente de carbono la glucosa ygalactosa



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Capitulo 13. BIOSÍNTESIS

13.1.Biosíntesis

La célula es una excelente "industria química" encargada de ensamblar lasintrincadas moléculas de la vida. Muchas de estas sustancias químicas"fabricadas" por las células son tan complejas que todavía no han podido sersintetizadas artificialmente por los químicos en el laboratorio. Sin embargo, las

bacterias pueden sintetizarlas a partir de los nutrientes y a temperaturaambiente. Estas sustancias son:

1.- Sustancias nitrogenadas, incluyendo proteínas (como son los enzimas) yácidos nucleicos (DNA y RNA).

2.- Carbohidratos, donde se incluyen polisacáridos complejos como es la parte correspondiente del peptidoglucano de la pared celular.

3.- Fosfolípidos, los cuales son componentes importantes de la membranacitoplásmica.

13.1.1. Sustancias nitrogenadas

A.- Proteínas

El ácido glutámico es el aminoácido más importante a partir del cual las bacterias sintetizan otros aminoácidos. En Escherichia coli el ácido glutámicose obtiene por reducción aminada del ácido a-cetoglutárico. Este ácidoglutámico se puede transformar en otros aminoácidos por dos mecanismos:

Transaminación: el grupo amino del ácido glutámico se intercambia por unátomo de oxígeno de diversos ácidos orgánicos convirtiéndolos en

aminoácidos. Por ejemplo, la síntesis de alanina a partir de la transaminacióndel ácido pirúvico:

Ac. glutámico (-NH2) + Acido pirúvico (=O) Acido a-cetoglutárico (=O) +Alanina (-NH2)

Alteración de la estructura molecular: la otra vía por la cual el ácidoglutámico se utiliza para sintetizar otros aminoácidos es alterando su estructura

molecular. Estos cambios estructurales requieren energía en forma de ATP. Unejemplo es la síntesis de prolina:



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Acido glutámico + ATP + NADH2 Semialdehido del ácido glutámico +

ADP + P + NAD H2O + Pirrolina-5-ácido carboxílico + NADPH2 Prolina + NAD

Una vez sintetizados, estos aminoácidos deben activarse para así poder serutilizados en la síntesis de proteínas. Las células activan los aminoácidosusando la energía del ATP de la siguiente manera:

Aminoácido + ATP Aminoácido-AMP + Pirofosfato

La síntesis de proteínas se verá en capítulos posteriores.

B.- Acidos nucleicos

Los aminoácidos son utilizados también por las células para sintetizarnucleótidos (bloques constituyentes de los ácidos nucleicos). Existen dos tiposde nucleótidos según el azúcar que contengan:

Ribonucleótidos: ribosa; síntesis de RNA

Deoxiribonucleótidos: deoxiribosa; síntesis de DNA

Estos nucleótidos también se clasifican en dos grupos según la basenitrogenada que contengan:

Purinas: adenina o guanina

Pirimidinas: citosina, timina o uracilo

En la biosíntesis de las purinas se requieren los aminoácidos glicina, aspárticoy glutamina además de energía en forma de ATP y GTP (guanosina trifosfato).En la biosíntesis de las pirimidinas se requieren los aminoácidos glutamina yácido aspártico así como energía en forma de ATP. En ambos casos la ribosafosfato se obtiene a partir de glucosa.

Una vez que se han sintetizado los nucleótidos, éstos se activan por ATP. Eneste proceso el nucleótido, que ya contiene un grupo fosfato, adquiere otros dosgrupos fosfato. Por ejemplo, la guanosina monofosfato se activa a guanosinatrifosfato:

GMP + 2 ATP GTP + 2 ADP



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El ATP, además de ser una molécula que intercambia energía, es la formaactiva de un nucleótido, la adenosina monofosfato (AMP), que se utiliza parasintetizar ácidos nucleicos.

La biosíntesis de DNA y RNA a partir de los nucleótidos activados la veremosen capítulos posteriores.

13.1.2. Carbohidratos

Los microorganismos sintetizan carbohidratos mediante diferentes mecanismossegún sean autotrofos (CO2) o heterotrofos (compuestos orgánicos como laglucosa) a partir de los cuales obtienen los diferentes monosacáridos. Estos

monosacáridos deben ser activados para poder ser ensamblados en los polisacáridos correspondientes. Por ejemplo, la forma activada de la glucosa esuridin difosfato glucosa (UDP-Glucosa) y la fuente de energía usada es ATP yUTP:

Glucosa + ATP + UTP UDP-Glucosa + ADP + Pirofosfato

Biosíntesis del peptidoglucano de la pared celular: La síntesis de los polisacáridos bacterianos se puede ilustrar mediante la biosíntesis del peptidoglucano. Si bien este peptidoglucano está localizado en la pared celular,

la mayoría de la energía utilizada en este proceso biosintético se consumedentro de la célula. Los distintos pasos involucrados en este proceso sesumarizan en:

(i) A partir de glucosa y utilizando ATP y UTP se obtiene N-acetilglucosamina-UDP (NAG-UDP).

(ii) Algunas de estas moléculas de NAG-UDP se utilizan para obtener N-acetilmurámico-UDP (NAM-UDP). La energía requerida en este paso se obtiene a partir del fosfoenolpirúvico.

(iii) A cada molécula de NAM-UDP se le unen 5 aminoácidos paraformar una cadena pentapeptídica. La adición de cada aminoácido

requiere energía en forma de ATP.(iv) El grupo UDP del NAM-pentapéptido-UDP se reemplaza por un

lípido llamado lípido transportador.(v) A este NAM-pentapéptido-lípido transportador se le une una

molécula de NAG-UDP para formar una unidad completa activadaque se insertará en la cadena de peptidoglucano.

(vi) Esta unidad completa activada se transporta, con la ayuda del lípidotransportador, a través de la membrana hacia la pared celular.

(vii) Una vez en la pared celular, esta unidad completa activada se une auna cadena de peptidoglucano alargándose esta cadena en unaunidad.



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(viii) El último paso es la unión de esta cadena a otras cadenas paraformar la malla del peptidoglucano que constituye la estructura dela pared celular. Esta unión se inicia con la eliminación del quintoaminoácido de la cadena pentapeptídica, reacción catalizada por el

enzima transpeptidasa. La rotura de este enlace libera energía que esutilizada por la transpeptidasa para unir los tetrapéptidos de doscadenas distintas (el tercer aminoácido de una con el cuartoaminoácido de otra).

13.1.3. Lípidos

Los lípidos más importantes de las células bacterianas son los fosfolípidos que, junto con las proteínas, forman la estructura de la membrana citoplásmica. Lavía general por la cual los microorganismos sintetizan fosfolípidos comienza a

partir de glucosa (6C) que a través de la glucolisis se oxida originando dosmoléculas de ácido pirúvico (3C) que a su vez se descarboxila a acetil-CoA(2C); este acetil-CoA puede carboxilarse para formar malonil-CoA (3C). Estaúltima reacción consume energía en forma de ATP:

Acetil-CoA + CO2 + ATP Malonil-CoA + ADP + P

El acetil-CoA y malonil-CoA son las formas activas del ácido acético ymalónico respectivamente las cuales se utilizan para sintetizar ácidos grasos decadena larga:

(2C) Acetil-CoA + (3C) Malonil-CoA Acetil-proteína + Malonil-proteína

(4C) Butiril-proteína + CO2 + Malonil-proteína (6C)-proteína +

CO2+ Malonil-proteína (16C ó 18C)-proteína + CO2

Una vez formados los ácidos grasos de cadena larga, éstos se utilizan parasintetizar los fosfolípidos. Para ello se necesita además glicerol fosfato,compuesto que se obtiene por reducción de la dihidroxiacetona fosfato que es

un intermediario en la glucolisis. A cada molécula de glicerol fosfato se le unendos moléculas de ácidos grasos de cadena larga para formar una molécula deácido fosfatídico que es un fosfolípido sencillo a partir del cual se sintetizanotros fosfolípidos mediante la unión de otros grupos químicos al grupo fosfato.Por ejemplo, el aminoácido serina se puede adiccionar al ácido fosfatídico paraformar fosfatidilserina. La energía que se requiere en esta reacción se obtienea partir de la citidina trifosfato (CTP):

Acido fosfatídico + CTP + Serina Fosfatidilserina + CMP + Pirofosfato



115


1. Los microorganismos quimiolitotrofos utilizan:

a) como fuentes de energía la luz y como fuente de carbono compuestosorgánicos b) fuente de energía, compuesto inorgánicos reducidos y fuentes de

carbono, CO2 atmosféricoc) fuente de energía, compuestos inorgánicos reducidos y fuentes de

carbono, compuestos orgánicosd) fuentes de carbono, CO2 atmosférico y fuente de energía, compuestos

orgánicos2. En una célula de Escherichia coli cuántas moléculas de DNA suelen haber;

a) centenas b) millares c) millones d) billones

3. Las fases de microciclo son: 1= Iniciación; 2= Elongación; 3= Terminación;4.= Disociación ¿En qué orden suceden?:

a)1-2-3-4 b) 4-1-2-3 c) 4-1-3-2 d) 2-3-1-4 e) 1-2-4-3

4. Son enzimas que intervienen en la multiplicación: 1= DNA polimerasas;2.= Polinucleótidos-ligasas; 4= Endonucleasas; 8= Girasa

a)7 b)11 c)13 d)14 e)15

5. ¿Cuál de los siguientes eventos no se dan en la síntesis de proteínas en elllamado "microciclo"?:

a) las cadenas polipeptidicas crecen por su terminación carboxílica

b) las cadenas polipeptidicas están unidas al RNAt por su enlace esterc) el RNAt ocupa dos puntos adyacentes D (peptidil o dador) y A

(aminoacil o aceptor)d) en la disociación de las dos subunidades de ribosomas intervienen

varios factorese) en la transferencia se sustituye el enlace ester por el enlace peptídico



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Capitulo 14. ECOLOGIA MICROBIANA

14.1. Microbiologia del suelo

Existe una gran diversidad de microorganismos que viven en el suelo. Elnúmero y tipos de microorganismos presentes en el suelo depende de diversosfactores ambientales como son los nutrientes, humedad, aireación, temperatura,

pH, prácticas agrícolas, etc. Existen del orden de varios miles de millones de bacterias por gramo de suelo. La mayor parte son heterotrofos, siendo comuneslos bacilos esporulados, los actinomicetos que son los responsables del olor atierra mojada, y en la rizosfera (región donde el suelo y las raíces de las plantasentran en contacto) especies de los géneros Rhizobium y Pseudomonas.

1.- Ciclos biogeoquímicos

El planeta Tierra actúa como un sistema cerrado en el que las cantidades demateria permanecen constantes. Sin embargo, sí existen continuos cambios enel estado químico de la materia produciéndose formas que van desde un simplecompuesto químico a compuestos complejos construidos a partir de esoselementos. Algunas formas de vida, especialmente las plantas y muchosmicroorganismos, usan compuestos inorgánicos como nutrientes. Los animales

requieren compuestos orgánicos más complejos para su nutrición. La vidasobre la Tierra depende del ciclo de los elementos químicos que va desde suestado elemental pasando a compuesto inorgánico y de ahí a compuestoorgánico para volver a su estado elemental. Los microorganismos sonesenciales en estas transformaciones químicas.

Ciclo del nitrógeno: La fijación biológica de nitrógeno, crucial en el ciclo biogeoquímico del nitrógeno, es considerada, después de la fotosíntesis, comoel proceso bioquímico más importante para el mantenimiento de la vida sobre

la Tierra.

14.2. Microbiología del aire

La superficie de la Tierra (suelo y agua) es la fuente de los microorganismos enla atmósfera. El viento forma polvo del suelo y estas partículas de polvotransportan los microorganismos del suelo al aire. Además, las gotas de aguaque se originan en la superficie de los océanos y otros cuerpos de H2Onaturales como consecuencia de la salida de burbujas de aire, pueden contenermicroorganismos que penetran en la atmósfera. Las esporas de hongosconstituyen la mayor proporción de microorganismos en el aire.



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14.3.Microbiología del agua

El tipo de microorganismo encontrado en un ambiente acuático vienedeterminado por las condiciones físicas y químicas que prevalecen en ese

ambiente. Estas condiciones ambientales varían de un extremo a otrodependiendo de la temperatura, luz, pH y nutrientes.

Temperatura: La temperatura de la superficie está comprendida entre los 0° Cde los polos y los 40° C del ecuador. En las profundidades la temperatura rondalos 5° C. Pyrodictium occultum aislado de las aguas que rodean la isla deVulcano en Italia tiene una temperatura óptima de crecimiento de 105° C y nocrece por debajo de 82° C.

Luz: La mayor parte de las formas de vida acuática dependen, directa o

indirectamente, de los productos metabólicos de los organismos fotosintéticos.Los principales organismos fotosintéticos de los ambientes acuáticos son lasalgas y cianobacterias. Su crecimiento está restringido a las capas altas de lasaguas (0-50 m y en condiciones óptimas de claridad hasta 125 m).

pH: Los microorganismos acuáticos crecen mejor a pH: 6,5 - 8,5. El pH delagua de mar va de 7,5 a 8,5. Los lagos y ríos presentan un gran rango de pHdependiendo de las condiciones ambientales locales (pH: 1,0 - 11,5).

Nutrientes: La cantidad y tipo de nutrientes presentes en un ambiente acuático

influye significativamente en el crecimiento microbiano. Los nitratos y fosfatosson constituyentes inorgánicos comunes que promueven el crecimiento de lasalgas. Cantidades excesivas de ellos causan un crecimiento excesivo de lasalgas de tal manera que se reduce la cantidad de oxígeno en el agua

provocando asfixia en otras formas de vida acuática.

14.4. Agua de consumo humano

El agua de consumo humano de la mayor parte de las comunidades ymunicipios proviene de aguas superficiales (ríos, arroyos y lagos). Estas aguas

pueden estar contaminadas con residuos domésticos, agrícolas e industriales.Estos contaminantes se pueden clasificar en tres categorías: químicos, físicos y

biológicos. Nosotros nos centraremos en los últimos. El agua puedecomprometer a la salud y la vida si contiene microorganismos patógenos. Los

patógenos más frecuentes que se transmiten a través del agua son aquellos quecausan infecciones del tracto intestinal (fiebre tifoidea, sigelosis, cólera,enteritis virales, etc.). Estos microorganismos están presentes en las heces uorina de las personas infectadas por lo que pueden pasar al agua que en últimainstancia sirve como fuente de bebida. Para prevenir la transmisión de estos

patógenos se debe:



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1.- Purificar el agua de consumo (Potabilización)2.- Tratar las aguas residuales (Depuración)3.- Control microbiológico de las aguas de consumo

Los controles microbiológicos rutinarios para determinar la potabilidad delagua (agua exenta de microorganismos patógenos y sustancias químicas

peligrosas para la salud) no se basan en el aislamiento e identificación demicroorganismos patógenos sino que se basan en la búsqueda demicroorganismos cuya presencia indique la posibilidad de la presencia demicroorganismos patógenos. Estos microorganismos indicadores sirven comoum sistema de alarma. Un microorganismo indicador es un tipo demicroorganismo cuya presencia en el agua es una evidencia de que el agua estácontaminada con materia fecal de humanos u otros animales de sangre caliente.

Este tipo de contaminación fecal significa que cualquier microorganismo patógeno que exista en el tracto intestinal de estos animales puede estar presente también en el agua. El microorganismo utilizado como indicador esEscherichia coli y su detección se puede hacer mediante el cultivo en caldolactosado y determinación del número más probable (NMP) o mediantefiltración en membrana usando medios selectivos y diferenciales.

14.5. Microbiología de los alimentos

Una vez que los microorganismos colonizan los alimentos, estos

microorganismos se pueden multiplicar puesto que encuentran los nutrientesnecesarios para su desarrollo y como resultado del metabolismo microbianoestos alimentos se alteran. No obstante, sólamente una parte de esta microbiotainicial llega a proliferar suficientemente como para producir la alteración de losalimentos. El que sólamente una parte de la microbiota inicial sea capaz dedesarrollarse masivamente, en un alimento concreto, viene condicionado poruna serie de factores intrínsecos del propio alimento así como de factoresextrínsecos del medio ambiente que le rodea: pH, humedad, temperatura deconservación, etc.

Consecuencias del desarrollo de microorganismos en los alimentos

Los efectos que produce el desarrollo de microorganismos en los alimentos,tanto beneficiosos como perjudiciales, se sumarizan a continuación:

1.- Alteración de los alimentos (microorganismos alterantes)

Los microorganismos al crecer y utilizar los alimentos como fuente denutrientes producen cambios en la apariencia, sabor, olor y otras cualidades del

alimento. Estos procesos de degradación son:



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a.- Putrefacción

Proteínas alimentos + Microorganismos proteolíticosAminoácidos + Aminas

+ NH3 + SH2

b.- Fermentación

Carbohidratos alimentos + Microorganismos sacarolíticos Acidos +Alcoholes + Gases

c.- Enranciamiento

Grasas alimentos + Microorganismos lipolíticosAcidos grasos+Glicerol

2.- Enfermedades de origen microbiano (microorganismos patógenos)

a.- Infección alimentaria: Salmonelosis b.- Intoxicación alimentaria: Botulismo

3.- Alimentos producidos por microorganismos (microorganismosindustriales)

a.- Vegetales: vino, aceitunasb.- Lácteos: yogurt, queso

c.- Proteína de origen unicelular (SCP): células de bacterias, levaduras, algasy hongos filamentosos.



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Capitulo 15. CARACTERISTICAS GENERALES DE LOS VIRUS (I)

15.1. Estructura

El tamaño de los virus está comprendido entre 20 y 300 nm. Ya que lamayoría miden menos de 250 nm, límite de resolución del microscopio óptico,sólo son visibles con ayuda del microscopio electrónico.

Los virus están compuestos de un núcleo central formado por ácido nucleico(DNA o RNA, pero nunca los dos en el mismo virión) rodeado por una

proteína que constituye la cápsida. El núcleo central y la cápsida forman

conjuntamente la nucleocápsida del virión. Además de las proteínas de lacápsida, muchos virus contienen dentro de la cápsida uno o más enzimas queactúan en la replicación de los ácidos nucleicos del virus, polimerasas. Losretrovirus contienen la transcriptasa inversa que sintetiza una cadena de DNA a

partir de RNA viral. Algunos virus contienen además una estructura que rodeaa la nucleocápsida denominada envuelta formada por lípidos (mayoritariamentefosfolípidos aunque también existen glicolípidos, ácidos grasos, etc.). Estaenvuelta puede así mismo tener espículas constituidas por glicoproteínas.

15.2. Clasificación y nomenclatura de los virus

Las características usadas para la clasificación de los virus se basan en:

a.- Tipo de células hospedadoras (animal, vegetal, bacteriana) b.- Naturaleza química del ácido nucleico (RNA, DNA)c.- Morfología del virión (helicoidal, icosaédrico, complejo)d.- Lugar de replicación (núcleo, citoplasma)

En cuanto a su nomenclatura, los sufijos empleados son:

FAMILIA : viridae Herpesviridae

SUBFAMILIA : virinae Alfaherpesvirinae

GENERO : virus Herpes simplex virus

Los prefijos suelen referirse a alguna característica de la familia. Por ejemploPicornaviridae significa pequeño virus RNA. Hepadnaviridae significa virusDNA que causa enfermedad en el hígado.



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15.3. Características generales de los virus (ii)

15.3.1. Replicación de los virus animales

Los bacteriófagos difieren de los virus animales y vegetales en susmecanismos de entrada, síntesis y ensamblaje de los nuevos componentesvirales así como en los mecanismos de maduración y liberación.

1.- Adsorción

El primer paso en el proceso de infección viral es la unión o adsorción delvirión sobre un receptor específico de la superficie de una célula susceptible.Una célula que no tenga el receptor específico para ese virus no será infectada.Las estructuras responsables de la unión específica al receptor son las proteínasde la cápsida o en el caso de los virus con envuelta las glicoproteínas de lasespículas.

2.- Penetración

El segundo paso en el proceso de infección viral es la penetración del virión

dentro de la célula hospedadora. Virus con envuelta: existe una fusión de lamembrana de la célula hospedadora y la envuelta viral, lo que permite laliberación de la nucleocápsida dentro del citoplasma. Virus sin envuelta: sonincluídos dentro de una vacuola formada en la membrana que se integra en elaparato de Golgi liberando la nucleocápsida. El ácido nucleico debe serliberado de la cápsida para que esté disponible para la transcripción, traduccióny replicación. Dependiendo de los virus, esta desintegración de la cápsidaocurre en vacuolas, citoplasma o núcleo.

3.- Biosíntesis de los componentes virales

Como ocurre en el caso de los bacteriófagos, la biosíntesis de los componentesde los virus animales dentro de la célula hospedadora se divide en funcionestempranas y tardías. Las funciones tempranas son aquellos acontecimientos

bioquímicos dirigidos a paralizar el metabolismo de la célula para redirigirlohacia la síntesis de los primeros mRNA virales. Las funciones tardías sonaquellas que sintetizan posteriormente otras proteínas y el ensamblaje de lanucleocápsida.



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4.- Maduración y ensamblaje

Cuando se han sintetizado un número crítico de varios componentes virales,éstos se ensamblan en partículas víricas maduras en el núcleo y/o citoplasma de

la célula infectada. En este ensamblaje y al contrario de lo que ocurre en los bacteriófagos, no están implicados enzimas biosintéticos especiales, sino queocurre de forma espontánea debido a la gran afinidad de la cápsida con el ácidonucleico viral. La maduración se puede definir como la fase de la infecciónviral durante la cual los componentes estructurales del virión se producen yensamblan con el nuevo ácido nucleico viral para formar la nucleocápsida.

5.- Liberación

La liberación de los viriones maduros es el paso final en la multiplicación viral.Los mecanismos de liberación varían según el tipo de virus. En algunos virus lacélula hospedadora se desintegra liberando los viriones. También pueden serliberados a ciertos períodos de tiempo mediante exocitosis o a través de canalesespeciales (túbulos). El número de partículas víricas que se obtienen varíasegún el tipo de virus, tipo de célula y las condiciones de crecimiento. Elrendimiento medio en plantas y animales va desde varios miles a cerca de unmillón de viriones por célula, comparado con los varios cientos de fagos que seobtienen en una célula bacteriana.

15.3.2. Replicación de virus DNA (Herpes simplex virus)

Después de la adsorción, penetración y eliminación de la cubierta, el ácidonucleico viral es liberado y migra al núcleo de la célula hospedadora.Posteriormente empieza a transcribirse la porción de DNA víricocorrespondiente a los genes tempranos. Tiene lugar la traducción, siendo los

productos de estos genes enzimas requeridos para la multiplicación del DNAvírico. En la mayoría de los virus DNA, la transcripción temprana se lleva acabo con la transcriptasa (RNA polimerasa) del hospedador, salvo en el caso delos poxvirus. Algún tiempo después de la iniciación de la multiplicación del

DNA, comienza la transcripción y traducción de los genes tardíos que todavíano habían empezado a expresarse. La síntesis de las proteínas de la cápsidaocurre en el citoplasma de la célula hospedadora. Posteriormente las proteínasde la cápsida migran al núcleo donde tiene lugar la maduración: el DNA víricoy las proteínas de la cápsida se ensamblan para formar las partículas víricascompletas.

15.3.3. Replicación de virus RNA

La multiplicación de los virus RNA es esencialmente la misma que la de los

virus DNA excepto que los mecanismos para generar el mRNA son distintos en



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como mRNA para la la síntesis de las proteínas víricas y como materialgenético para su incorporación en nuevos viriones que pueden infectar a lascélulas adyacentes.

_____ RNA _____ DNA _____ RNA --2--> _____ DNA ----> _____DNA ----> ______ RNA

2 = DNA polimerasa RNA dependiente

15.4. Estudio de los virus adn

15.4.1. Viruela

El virus es transmitido primariamente por vía respiratoria e infecta diversosórganos antes de su paso al torrente sanguíneo (viremia) que conduce a lainfección de la piel y a la producción de los síntomas más característicos:fiebre, malestar, dolor de cabeza, fuerte dolor renal. La multiplicación del virusen las capas epidérmicas de la piel causa las lesiones. La viruela fué la primeraenfermedad frente a la que se indujo inmunidad de forma artificial y es la

primera en ser erradicada de la población humana. Se ha estimado que durantela Edad Media el 80% de la población europea podía esperar que a lo largo desu vida iba a contraer la viruela. La última víctima en padecer viruela fué una

persona en 1977 en Somalia.

15.4.2. Varicela

Es una enfermedad infantil relativamente moderada. La varicela se contrae porinfección del sistema respiratorio, localizándose el virus, al cabo de unas dossemanas, en las células de la piel. La piel infectada presenta vesículas durante 3ó 4 días, tiempo en el cual las vesículas se llenan de pus, se rompen y formanuna costra para después sanar. Cuando la varicela afecta a adultos, la

enfermedad es más grave y la tasa de mortalidad significativaDespués de una infección primaria el virus alcanza los nervios periféricos y semueve hacia los ganglios nerviosos centrales donde persiste como DNA víricoen forma latente. Más adelante, a veces después de décadas, el virus puedereactivarse. El desencadenante puede ser el estrés o simplemente ladisminución de inmunocompetencia asociada al envejecimiento. Los viriones

producidos por el DNA reactivado se desplazan a lo largo de los nervios periféricos hasta los nervios sensoriales de la piel donde producen una nuevamultiplicación vírica en forma de herpes-zóster apareciendo vesículas similaresa las de la varicela pero localizadas en zonas definidas, siendo típica su

distribución alrededor de la cintura aunque se pueden ocasionar infeccionesfaciales y del tronco superior.



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15.4.3. Hepatitis B

Las personas en contacto directo con sangre, como médicos, enfermeras,dentistas y personal de laboratorio, presentan una incidencia de estaenfermedad considerablemente superior a la de la población en general (x5).Además de la transmisión por sangre portadora de virus, la hepatitis B puedetransmitirse por medio de cualquier secreción o fluído corporal (saliva,lágrimas, leche materna y semen). El período de incubación medio es de 12semanas siendo los síntomas muy variables. En las primeras etapas incluyen

pérdida de apetito, fiebre moderada y dolor articular apareciendo la ictericiamás tarde. El 90% de las hepatitis B concluyen con una recuperación total.

15.5. Estudio de los virus ARN

15.5.1. SIDA

El primer caso de SIDA ocurrió en USA probablemente entre los años 60 y 70 pero no fué reconocida como una nueva enfermedad hasta 1981 en SanFrancisco. En 1982 se declararon 159 casos (158 hombres y 1 mujer). Desdeentonces la incidencia ha ido incrementando de una forma alarmante, de talmanera que se estima que para el año 2000 unos 40 millones de personas

pueden estar infectadas con el virus. Se han propuesto varias teorías sobre elorigen del virus del SIDA. La actual sostiene que el HIV apareció por mutaciónde un virus que ha sido endémico durante muchos años en algunas zonas deAfrica Central. Se ha especulado que el HIV fué transportado a Haití, en elCaribe, por los haitianos que habían vivido en Africa Central. Se supone que

pasó de Haití a USA a través de inmigrantes haitianos y de homosexualesnorteamericanos que habían veraneado en Haití.

Agente causante del SIDA

En 1983 el patógeno causante de esta enfermedad había sido identificado comoun retrovirus, conocido ahora como virus de la inmunodeficiencia humana(HIV). Existen 2 virus relacinados: HIV-1 y HIV-2. Ambos tipos causan elmismo daño al sistema inmune del paciente.

Estructura del HIV



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La porción interna consiste en 2 copias de RNA monocatenario y 2 copias delenzima transcriptasa inversa. Ambas moléculas están contenidas en unacápsida que a su vez está rodeada por una envuelta que contiene la proteína 17y una membrana lipídica que lleva insertadas glicoproteínas. Estasglicoproteínas le permiten al virus unirse al receptor CD4 que existe en lasuperficie de los linfocitos T4. Estas células son destruidas durante lamultiplicación viral. El virus es también capaz de infectar a macrófagos ylinfocitos B. Aparentemente estas células no son destruidas durante laliberación de los nuevos virus por lo que actúan como reservorios.

Sintomatología del SIDA

El SIDA es la fase final de una infección por HIV. Tras la infección inicial porcontactos homosexuales y/o heterosexuales (semen, sangre y fluidosvaginales), uso de jeringuillas compartidas entre drogadictos, transfusiones desangre contaminada, de madre a hijo antes del parto o durante el parto, el

paciente experimenta la seroconversión, es decir dá un resultado positivo en las pruebas utilizadas para detectar anticuerpos frente al HIV. Los primerossíntomas, fiebre y malestar, pueden aparecer hasta 11 años después (en el 20%al 30% de los casos es a los 5 años). Esto es debido a que los anticuerpos

producidos frente al virus controlan las multiplicaciones virales durante un período de tiempo, incluso años. Sin embargo, no eliminan completamente elvirus debido a su estado de provirus en los linfocitos T4. Cuando una célula T4que lleve el provirus es estimulada en la respuesta inmune, el HIV es activadoy se replica matando a la célula T4. Por lo que la activación del sistema inmunecontribuye a la destrucción de un componente esencial del propio sistemainmune, las células T4, ya que son esenciales para el normal funcionamiento delinfocitos T, B y macrófagos. Hasta que llega un momento en el que el sistemainmune está dañado de tal manera que ya no puede controlar al virus. En este

momento aparecen los síntomas del SIDA. Aún no se sabe cuál es el porcentajede personas infectadas por HIV que desarrollarán totalmente el SIDA. Casitodos los que desarrollan SIDA fallecen en un plazo de 200 a 400 días. Lacausa de la muerte suele ser una infección oportunista o un sarcoma de Kaposi(cáncer de piel y vasos sanguíneos).

Tratamiento

Hay dos campos básicos en la investigación sobre el SIDA: algunos científicos

buscan vacunas para prevenir la enfermedad mientras que otros investiganfármacos para su tratamiento.



127

AZT (Azidotimidina): No cura el SIDA pero retarda la multiplicación viral porlo que prolonga la vida del paciente. El AZT es un análogo de la timidina que"engaña" a la transcriptasa inversa pero no a la DNA polimerasa parando laadición de nuevos nucleótidos en la síntesis de DNA viral. Como efectossecundarios (30-40% de los pacientes) está la anemia ya que daña a la médulaósea.

DDI (Dideoxyinosidina): Actúa de forma similar al AZT y aunque es menosefectivo es menos tóxico.

CD4: Es la glicoproteína que actúa como receptor de los linfocitos T4 para elHIV obtenida por ingeniería genética. En la fase experimental (en laboratorio)funcionó bien.

Inhibidores de la proteasa: Actúan inhibiendo a la proteasa que participa enla hidrólisis de las proteínas de la cápsida bloqueando por tanto la maduración.

Cocktail: Es una mezcla de AZT (replicación) e inhibidores de la proteasa(maduración).

15.6.Agentes infecciosos no convencionales

15.6.1. Viroides

Sólamente se han encontrado en plantas donde pueden ocasionar importantesdaños en los cultivos de patata y limón. Los viroides son trozos pequeños (300-400 nucleotidos) de RNAss que no poseen cápsida. Este RNA no parececodificar para ninguna proteína (no pueden actuar como mRNA) por lo que sureplicación depende totalmente de la maquinaria metabólica de la célulahuesped. No se sabe exactamente como causan enfermedad. Se cree que losviroides podrían proceder evolutivamente de los intrones.

15.6.2. Priones

Parecen ser proteínas aunque se multiplican en la célula hospedadora. Todaslas enfermedades conocidas causadas por priones son neurológicas. Dentro deestas se incluyen el kuru, Creutzfeldt-Jakob y scrapie. El scrapie es unaenfermedad de las ovejas (to scrape = rascarse). El animal infectado se rascacontra las cercas y paredes hasta dejar zonas del cuerpo en carne viva, va

perdiendo el control motor y acaba por morir.



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Ovejas con scrapie Vacas locas Encefalopatía espongiforme en humanos

15.7. Virus oncogenicos: mecanismos moleculares de oncogenesis viral

Cáncer es el nombre colectivo que se da a un determinado número deenfermedades que se caracterizan por un crecimiento incontrolado de lascélulas. Cuando las células se multiplican de una manera incontrolada elconjunto de tejido que se desarrolla como consecuencia de tal multiplicación sedenomina tumor. No todos los tumores son cancerosos (tumor maligno). A untumor no canceroso se le denomina tumor benigno. Los tumores se denominangeneralmente con el sufijo -oma después del nombre del tejido en el cual sedesarrollan. Existen tantos tipos de cáncer como tipos de células existen en el

cuerpo humano (más de 100) pudiéndose agrupar la mayoría en las siguientescategorías:

1.- Leucemias: producción anormal de leucocitos por la médula ósea.

2.- Linfomas: producción anormal de linfocitos por el sistema linfático.

3.- Sarcomas: tumores sólidos que crecen a partir de tejido conectivo,cartílagos, huesos, músculos y tejido adiposo.

4.- Carcinomas: tumores sólidos que crecen a partir del tejido epitelial, siendola forma más común de cáncer.

Las células cancerígenas no son sensibles a las señales que inhiben lareproducción excesiva de las células normales, creciendo de una formaincontrolada. En la mayoría de las personas que mueren de cáncer la causa demuerte no es el tumor primario que desarrollaron sino la diseminación delcáncer a otras partes del cuerpo. El cáncer tiene tres características

principales:

1.- Hiperplasia: proliferación incontrolada de las células

2.- Anaplasia: anormalidades estructurales de las células que conllevan a unareducción o pérdida de sus funciones.



129

3.- Metástasis: habilidad de las células malignas para abandonar el tumor yestablecer un nuevo tumor en otro lugar dentro del huesped.

La inducción del cáncer se denomina oncogénesis. Prácticamente cualquiercosa que pueda alterar el material genético de una célula es un agente

potencialmente cancerígeno. Actualmente se sabe que algunos tipos de cáncerestán producidos por virus que se denominan virus oncogénicos. Tanto viruscon DNA como virus con RNA son capaces de inducir tumores en animales.Cuando esto ocurre se dice que las células afectadas se han transformado, demanera que han adquirido propiedades distintas a las de las células noinfectadas o a las de las células infectadas que no forman tumores. Unacaracterística que distingue a todos los virus oncogénicos es que su material

genético se integra en el DNA de la célula hospedadora y se replica con él sinllegar a lisarse la célula huesped. Las células transformadas pierden una propiedad denominada inhibición por contacto. Las células normales en cultivo presentan movimiento ameboide y se dividen repetidamente hasta que entranen contacto unas con otras. En este momento se detiene tanto el movimientocomo la división celular formándose una monocapa en el cultivo celular. Lascélulas transformadas no exhiben esta inhibición por contacto en cultivo celularsino que forman masas celulares de tipo tumoral. Otras propiedades de lascélulas transformadas son que producen tumores cuando se inyectan enanimales susceptibles, también tienden a ser más redondeadas que las células

normales y a presentar ciertas anormalidades cromosómicas (número inusual,cromosomas fragmentados).

Dentro de los virus RNA sólo los miembros de la familia Retroviridae puedencausar cáncer en animales: Virus de la leucemia humana de células T (HTLV-1) (leucemias y linfomas en humanos).

En contraste, dentro de los virus DNA pueden causar cáncer los miembros de 3

familias:

1.- Papovaviridae: Virus del papiloma (verrugas benignas y cáncer de útero)

2.- Herpesviridae: Virus de Epstein-Barr (EBV) (Linfoma de Burkitt, tieneafinidad por los linfocitos transformándolos)

3.- Adenoviridae:



130


1.

Cual de las siguientes etapas del ciclo lítico de un fago se entiendedesde el comienzo (inoculación del cultivo bacteriano con un virus)hasta que se pueden detectar los primeros viriones en el cultivo?

a.- Fase de eclipse b.- Fase de latencia

c.- Fase de acumulación intracelular d.- Eclosión

2. La inyección de material genético vírico (en fagos T pares) en la bacteria hospedadora es un proceso que: 1=Necesita aporte de energia por parte del hospedador; 2= A veces si la necesita dependiendo delfago implicado; 4= No necesita aporte de energia por por parte del

hospedador; 8= El proceso consume energia que es aportada por elfago.a)3 b)6 c)12 d)14 e)15

3. La especificidad de los bacteriófagos es en general:a) Muy alta b) Son poco

específicos

c) Tienen una especificidad intermedia

4. Se confirma el hecho de la disociación del DNA y la cápsida de los

bacteriófagos por:a) La existencia del período de eclipse b) La existencia del período de latencia

c) La existencia del período de acumulación intracelular

d) La existencia del período de eclosión

5. La transcripción prioritaria del DNA del fago se consigue: 1= Síntesisde nuevos factores sigma; 2= Modificación y cambio de afinidad dela RNA polimerasa por los nuevos factores sigma; 4= Acoplando latranscripción a la duplicación del DNA; 8= Síntesis de nuevas RNA

polimerasasa)3 b)6 c)7 d)11 e)15

6. La capsida de los virus está formada por capsómeros. ¿Qué ventajasrepresenta esta estructura? 1. Economía en la información genéticanecesaria para su síntesis 2. Facilita la liberación de DNA 4. Seeliminan (durante su ensamblaje) las defectuosas 8. Se incrementa la

protección del Acido nucleicoa)5 b)7 c)10 d)11 e)15

7. ¿Cuáles de las siguientes son características distintivas de los virus? 1.Poseen un sólo tipo de ácido nucleico (DNA o RNA) 2. Poseen sólo



131

parte de la maquinaria metabólica y por ello son parásitosintracelulares 4. No poseen maquinaria metabólica propia 8. Pueden

poseer ADN y ARN pero en general sólo poseen uno de los dosa)3 b)5 c)7 d)13 e)15

8. En una infeccion viral en que orden aparecen la produccionde lassiguientes defensas?:

a) Interferon, IgG, IgM b) Interferon, IgM, IgG

c) IgM, IgG, Interferon d) IgM, Interferon, IgG

e) IgG, IgM, Interferon B 38

9. Son utiles en el tratamiento de algunas infecciones viricas: 1 -amantadina 2 - desoxiuridinas 4 - arabinosidos (Ava A, Ava C) 8 -tiosemicarbazonas 16 - anticolinergicos 32 - adrenergicos

a) 6 b) 7 c) 15 d) 27 e) 31

10. La invasión de la infección viral puede realizarse: 1. Por contiguidad2. Por vía sanguínea 4. Por vía nerviosa 8. Por vía linfática

a)6 b)7 c)13 d)14 e) 15

11. En la virología diagnóstica por métodos serológicos detectando unaumento del título de anticuerpos en un intervalo de 2-4 semanas seutilizan principalmente 3 tipos de reacciones; 1. Precipitación 2.Aglutinación 3. Neutralización 4. Fijación del complemento 5.Inhibición de la hemaglutinación

a) 1-2-3 b) 2-3-4 c)3-4-5 d) 4-5-1 e) 4-5-2

12. Los arabinósidos A y C se usan en el tratamiento de algunasinfecciones virales porque inhiben la siguiente fase de la infecciónviral:

a) Adsorción b) Penetración y liberación ácido nucleico

c) Replicación ácido nucleicod) Transcripcióne) Traducción

13. Las desoxiuridinas se usan en el tratamiento de algunas infeccionesvirales porque inhiben la siguiente fase de la infección viral:

a) Adsorción b) Penetración y liberación ácido nucleicoc) Replicación ácido nucleicod) Transcripcióne) Traducción

14. En el proceso de replicación de los virus y en la fase de infección

existen 3 etapas: 1. Adsorción 2. Penetración 3. Liberación de ácidonucleico. ¿En qué orden se realizan?



132

a) 1-2-3 b) 1-3-2 c) d-3-1 d) 2-1-3

15. En la replicacion de virus animales se dan diversas fases: 1 - adsorcion2 - penetracion 3 - sintesis de virus 4 - liberacion del acido nucleico 5

- maduracion (ensamblaje y union) 6 - liberacion (lisis o gemacion)Cual de los siguientes es la secuencia correcta?:a) 1-2-3-4-5-6 b) 1-2-4-3-5-6 c) 1-2-4-3-6-

5

d) 2-1-3-4-5-6 e) 2-1-4-3-6-5

16. Los acidos nucleicos en los virus:a) un virus puede llevar tanto ADN como ARN

b) son monocatenariosc) estan divididos en varios segmentos (o moleculas)

d) tienen un peso molecular proporcional al tama|o del viruse) soportan la informacion y la infecciosidad17. El diagnostico de las virosis puede realizarse: 1- por aislamiento en un

laboratorio especializado 2- por metodos serologicos en un laboratoriono especializado 4- por metodos serologicos demostrando el aumentodel titulo entre dos muestras del suero del enfermo

a) 3 b) 4 c) 5 d) 6 e) 7

18. A que familia pertenece el virus de la verruga simple y el delcondiloma acuminado?:

a) poxvirus b) herpes virus c)

adenovirusd) papovavirus e) reovirus

19. Que virus de los siguientes tiene estructura compleja o simetria no bien definida?:

a) Rabdovirus b) Adenovirus c) Poxvirusd) Poliovirus e) Ortomyxovirus

20. Son familias del virus ADN bicatenario con envoltura: 1. Poxviridae2) Adenoviridae 4. Papovaviridae 8. Herpesviridae

a)6 b)9 c)12 d)14 e) 15

21. Son familias de virus ADN desnudos: 1. Poxviridae b) Adenoviridae

4. Papovaviridae 8. Herpesviridaea)6 b)9 c)12 d)14 e) 15

22. El antígeno Australia es el antígeno de mayor importancia en eldiagnóstico de la hepatitis B. ¿Qué otro nombre recibe?

a) HBcAg b)HBeAg c)HBsAgd) Polimerasa e) Hemaglutinina

23. Existen varias formas de infección con el virus de la hepatitis B: 1.Hepatitis aguda 2. Hepatitis fulminante 4. Hepatitis crónica 8.Infección anictérica

a)11 b)12 c)13 d)14 e)15



133

24. Es un ribovirus con simetría icosaédrica y cubierto con membrana:a) Picornavirus b) Reovirus c) Togavirusd) Paramyhxovirus e) Rabdovirus

25. Que virus puede dar un cuadro inicial de fiebre, cefalalgia, angina,

vomitos, dolores neuralgicos seguidos a los 2 o 3 dias de otro cuadrocon dolor muscular, meningismo, paralisis flacidas asimetrias, que pueden conducir a una atrofia muscular y a una deformidad osea:

a) rinovirus b) arbovirus c) rabdovirusd) virus de la encefalitis venezolana e) virus de la poliomielitis

26. Que virus puede dar un cuadro clinico de un rash maculo-papular yvesiculas unilateral y limitado a la zona de inervacion de un nervio?:

a) virus de la viruela b) virus de la varicela y herpes-sosterc) virus del herpes labial d) adenovirus

e) picornavirus27. Las infecciones de los virus, herpes, poxvirus y adenovirus, en las que

la liberacion del virus se efectua por citolisis de las celulas soninfecciones a nivel celular:

a) productivas citoliticas b) persistentes c) productivas establesd) cultivos portadores e) no productivas, integradas olatentes

28. En la tecnica inmunoenzimatica (ELISA) para el diagnostico de lahepatitis virica B se absorbe el anticuerpo contra el antigeno Australia(antigeno de superficie del virus) en una superficie. En diversas

muestras se a|ade solamente el antigeno Australia marcado (con laenzima) y en otras el antigeno marcado junto con el suero del

paciente. Si existe una inhibicion competitiva y las muestras con suerodel enfermo tienen menos actividad enzimatica (por adicion delsustrato y reaccion colorimetrica) que las muestras solamente con elantigeno marcado esto indica que en el suero del paciente:

a) existe antigeno Australia b) no existe antigeno Australiac) existen anticuerpos contra el antigeno Australiad) no existen anticuerpos contra el antigeno Australiae) no se puede afirmar ninguna de las anteriores

29. La fiebre amarilla esta producida por:a)picornavirus b)arbovirus c)arenavirusd)orthomyxovirus e)retrovirus

30. Un cuadro con cefalgias, faringitis, nauseas, mialgias y una curvafebril monofasica del dia tercero al septimo puede corresponder a unainfeccion por poliovirus. Pero a que forma puede corresponder estecuadro:

a)forma paralitica b) forma meningiticac)forma abortiva d)forma inaparente



134

31. Son secuelas paralíticas de la poliomelitis medular; 1. Escoliosis ycontracturas 2. Atrofia de las piernas y equinovaro 4. Opistótomo ytrismo

a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

32. En la patogenia de la poliomelitis: 1. El virus se ingiere por la boca 2.Se produce infección primaria de la mucosa orofaringea 4. Semultiplica en intestino (placas de Peyer) 8. Pasa a sangre y de aquí aotros tejidos extraneurales 16. Desde orofaringe y otros tejidos alcanzamédula espinal y bulbo raquideo

a)23 b)27 c)29 d)30 e)31

33. En la fiebre amarilla: 1. La transmisión se efectúa por medio delmosquito Aedes aegypti (hembra) 2. Existe fiebre bifásica 4.Aparecen ictericia y hemorragias 8. Puede terminar fatalmente en

cualquier períodoa)7 b)9 c)12 d)14 e)15

34. El virus de la hepatitis A: 1. Es un virus ADN con simetría icosaédrica2. Es un enterovirus 4. Es un picornavirus 8. Es un virus RNA consimetría icosaédrica.

a)7 b)10 c)11 d)14 e)15

35. Existen varias formas clínicas de Poliomilitis; 1. Formas inaparentes(90-95%) 2. Formas abortivas (4-8%) 4. Formas paralíticas (0.1%) 8.Formas meningíticas (1%) 16. Formas crónicas (3%)

a)7 b)13 c)15 d)29 e)31

36. Los virus que se transmiten al hombre por vectores hematofagos y quese multiplican tanto en las celulas humanas como en las celulas de losvectores invertebrados se agrupan bajo la denominacion de:

a) arbovirus b) reovirus c) picornavirusd) rabdovirus e) picornavirus

37. ¿Cuales son arbovirus? Es decir, virus transmitidos por vectoresartropodos hematófagos: 1- Togavirus 2- Bunyavirus 4- Orbivirus

a) 3 b) 4 c) 5 d) 6 e) 738. Son ribovirus con simetria helicoidal: 1 - orthomyxocirus 2 -

paramyxovirus 4 - coronavirus 8 - bunyavirus 16 - orbivirus 32 -adenovirus 64 - retrovirus

a) 38 b) 54 c) 71 d) 79 e)103

39. Los arbovirus mediante su accion patogena dan diversos cuadros patologicos que reciben diversas denominaciones. Fundamentalmenteson de tres tipos: 1 - formas encefaliticas 2 - formas paraliticas 4 -

formas meningiticas 8 - formas hemorragicas 16 - formas febriles 32 -formas exantematicas



135

a) 22 b) 25 c) 29 d) 31 e) 63

40. Un cuadro clinico bifasico: En la primera fase de viremia, fiebre,cefalea, raquialgias. En la segunda fase o toxica con hemorragias

puntuales (paladar, epistaxis, hematemesis) y una intensa ictericia ycuadro toxico. Que virus o patogenia viral puede producirla?:a) virus de la hepatitis A b) virus de la hepatitis Bc) arenavirus d) virus de la fiebreamarillae) virus del dengue

41. El período de incubacion: 1- Es muy prolongado (de 200 dias) en elsarampion 2- Es muy extenso (de 100 dias) en la gripe 4- Es muycorto (1 dia) en la rabia 8- Es muy extenso (de 100 dias) en la hepatitisB

a) 8 b) 9 c) 10 d) 11 e) 15



136

Capitulo 16. TOXIINFECCIONES ALIMENTARIAS Y OTRASAFECCIONES TRANSMITIDAS POR ALIMENTOS

16.1. Introducción

El termino de toxiinfección alimentaria se emplea corrientemente para referirsea un amplio grupo de enfermedades o condiciones clínicas que afectan al tractogastrointestinal.

Las enfermedades o lesiones producidas por el consumo de alimentoscontaminados, es una de las principales causas de perdida económica,enfermedad y muerte en le mundo.

Se estima según estadísticas recientes, que solo en los Estados Unidos de Norteamérica aproximadamente 33 millones de personas por año sufriránenfermedades o lesiones como consecuencia del consumo de alimentoscontaminados por microorganismos o toxinas, de estos, se calcula por lo menos9,000 casos serán mortales.

Las perdidas económicas ocasionadas por estos casos asciende a cifrasalarmantes tales como 6.700 millones de dólares al año. Los costosocasionados como consecuencias de incidentes de intoxicaciones alimentaríasalcanzan cifras muy elevadas como por ejemplo: un brote de botulismo por

consumo de salmón enlatado en Bélgica (1982) produjo una perdida de 140millones de dólares. Otro brote producido por la contaminación de queso porListeria en Estados Unidos (1985) ocasiono perdidas por 700 millones dedólares.

En el Perú, la epidemia del cólera en 1991 que incluso se extendió hasta paísesde Centroamérica y México produjo mas de 340,000 casos y 3,600 muertes,según un estudio de la Oficina Panamericana de Salud (OPS, 1991) y la FSISde los EE. UU. Esto significo una perdida para nuestro país en el mercadoexterno de 175 millones de dólares y en el mercado interno las perdidasascendieron a aproximadamente 32 millones de dólares en el sector pesquero y

cerca de 16 millones de dólares en el comercio ambulatorio.

16.2. Generalidades sobre la etiología y epidemiología de lasenfermedades transmitidas por alimentos

a) Infecciones.- Es la penetración de microorganismos altamenteespecializados en los tejidos donde se multiplican y provocan reacciones dedefensa que se reconocen como manifestaciones patológicas en elorganismo afectado. Ejm. Salmonella, E. coli, Shigella.



137

b) Intoxicaciones.- Son las manifestaciones patológicas en el organismoinfectado producidas por una toxina formada por los microorganismos, bienen el alimento o bien solo en el intestino del hombre.

c) Infestación.- Describe los cuadros patológicos producidos por la invasión

del organismo por parásitos. d) Transmisión.- Hay que diferenciar entre infecciones e intoxicaciones yentre infecciones con DMI (dosis mínima infectiva) o DI50 (dosis infectivaque produce la enfermedad en el 50 % de la población) bajas o altas. Enmuchos casos no está totalmente claro si el proceso es intoxicativo oinfectivo.

La DMI varía entre las personas dependiendo de su estado general de saludy de la forma como se ingieren las bacterias (en ciertas condiciones lasDMI pueden ser muy baja por lo que es muy necesaria la higiene).

e) Morbilidad.- Solo se declara un 10 % de las toxiinfeccionesaproximadamente por lo que la incidencia real de estas enfermedades noestá clara.

16.3. Los microorganismos como agentes patógenos transmitidos poralimentos

Por otra parte, ciertos microorganismos patógenos son potencialmente

transmisibles a través de los alimentos. En estos casos, las patologías que se producen suelen ser de carácter gastrointestinal, aunque pueden dar lugar acuadros más extendidos en el organismo e, incluso, a septicemias.

Las patologías asociadas a transmisión alimentaria pueden ser de dos tipos:infecciones alimentarias producidas por la ingestión de microorganismos ointoxicaciones alimentarias producidas como consecuencia de la ingestión de ytoxinas bacterianas producidas por microorganismos presentes en losalimentos. En ciertos casos, pueden producirse alergias alimentarias causadas

por la presencia de microorganismos.

En cualquier caso, para que se produzca una toxiinfección es necesario que elmicroorganismo haya producido:

a) Suficiente número para colonizar el intestino. b) Suficiente número para intoxicar el intestino.c) Cantidades de toxina significativas.

Los tipos de microorganismos patógenos con importancia alimentariacomprenden bacterias, protozoos y virus, en el caso de las infecciones

alimentarias, y bacterias y hongos (mohos) en el caso de las intoxicaciones.



138

Para que una bacteria pueda causar una infección, además de las condicionesanteriores es necesario que el microorganismo presente un rango detemperaturas de crecimiento compatible con la temperatura corporal de losorganismos superiores (40ºC). Esto es la causa de que patógenos vegetales nosean patógenos animales y que la mayoría de psicrófilos y psicrótrofos no seande gran relevancia en patología.

Por último, debido a la importancia en salud pública de las toxiinfeccionesalimentarias, la labor del microbiólogo de alimentos se dirige, en muchoscasos, al control destinado a evitar el consumo de productos elaborados encondiciones deficientes, mal procesados y que, por tanto, sean potencialmente

peligrosos. Para ello, ha tenerse en cuenta, a la hora de realizar un análisismicrobiológico de alimentos:

a) Las fuentes de contaminación del alimento. b) Las rutas de infección del patógeno.c) La resistencia de los patógenos a condiciones adversas.d) Las necesidades de crecimiento de los patógenos.e) Minimizar la contaminación y el crecimiento de los microorganismos.f) Técnicas de detección y aislamiento.g) Método de muestreo proporcional al riesgo.

Todo lo anterior obliga a la regulación legal de las característicasmicrobiológicas de cada alimento, lo que comprende la definición de cada

alimento o producto alimentario y las regulaciones sobre la tolerancia delnúmero de microorganismos permisibles. (los llamados valores de referencia).

16.4.Origen de los microorganismos patogenos presentes en los alimentos:

Los alimentos presentan siempre microorganismos en su superficie o en suinterior. Estos microorganismos pueden ser de origen:

Endógenos .- ya presentes en el interior de las estructuras del alimento donde

pueden provocar zoonosis, enfermedades animales no transmisibles al hombrey enfermedades vegetales no transmisibles al hombre. Los agentes endógenosson eliminados en mataderos (animales enfermos) o durante el procesado(pasteurización).

Exógenos.- se incorporan al alimento durante su manipulación y procesado,atendiendo su relación con el consumidor, estas pueden ser agentes patógenoso alterantes (saprófitos).

En cualquier caso, los alimentos son una vía importante de transmisión demicroorganismos que pueden causar infecciones e intoxicaciones que, engeneral tienen un tiempo de incubación corto (2-10 h.) y suelen cursar con



139

síndromes gastrointestinales. Puesto que algunas de estas patologías tienen unaDMI (dosis mínima infectiva) muy baja es muy necesaria la higiene de losalimentos y de los procesos de elaboración.

A. Infecciones alimentarias transmitidas por bacterias:

1. Salmonella SSP.

La Salmonella ssp es un bacilo gram negativo, de gran ocurrencia enanimales especialmente en aves y porcinos. La salmonella typhi

produce la fiebre tifoidea en humanos. Otras bacterias paratifoideas ocasionan la salmonelosis, enfermedad con síntomas menos agudos.

El origen de las salmonelas puede ser endógeno (animales portadores) oexógeno; las prácticas ganaderas favorecen la infección a través de los

piensos que pueden generar portadores asintomáticos y del manejo delos animales en el matadero (aves, cerdos, terneros). En cualquier caso,los números iniciales suele ser pequeños y la contaminación aparece siel alimento no es tratado correctamente desde el punto de vista térmico.Las medidas profilácticas se dirigen al control de animales portadores,

procesamiento de alimentos (pasteurización) y reducción de las posibilidades de contaminación exógena.

Esta bacteria esta asociada con los siguientes alimentos: Carnes cruda,carnes de ave, huevos, leche y productos derivados, pescado,camarones, mayonesa, mantequilla de maní, cocoa y chocolate. Variasespecies de salmonella han sido aisladas a partir de las cáscaras delhuevo, sin embargo, la S. Enteritidis es capaz de ingresar al interior delhuevo, ubicándose en la yema.

Las poblaciones susceptibles que desarrollan los síntomas mas severosson los niños, ancianos y enfermos.

2 . Shigelosis o disentería bacilar

La shigella produce Shigelosis o disentería bacilar . Las shigelas son de

origen humano y los animales no son reservarios de ellas, por lo que lascontaminaciones se producen por vía de la manipulación humana delalimento. La DMI varía mucho dependiendo de si se ingiere la bacteriacon alimentos sólidos (alta) o líquidos como leche o agua (baja). Lasmedidas de prevención se basan en reducir e higienizar la manipulaciónhumana y evitar el desarrollo del microorganismo con una correctarefrigeración. Es invasiva.

3. Escherichia coli

Existen cuatro clases reconocidas de E.coli:



140

Enterovirulentas causantes de gastroenteritis en humanos, llamadastambién enterotoxigénicos no invasivos productores de unaenterotoxina termolábil de alto peso molecular, las cuales comprometendiarreas principalmente en infantes.

El agua empleada en el proceso de los alimentos, puede contaminar casitoda clase de ellos, rara vez han sido aislados en productos lácteos yquesos semiblandos

Enteropatogénicas. Las cuales producen un mecanismo de excreciónde enterotoxinas y pueden afectar a humanos, bovinos y cerdos.Generalmente es capaz de contaminar casi todos los alimentos con una

ligera preferencia por la carne cruda y el pollo.

Enterohemorrágicas . Son las que producen una potente toxina quecausan un daño severo en la pared intestinal. Están asociados aalimentos como hambuguesas semicrudas, leche y otras carnes

Enteroinvasivas. Estas dañan las paredes intestinales, que penetran a lamucosa intestinal y las colonizan, son responsables de la llamadadisentería bacilar. Prácticamente puede contaminar cualquier alimento

Las medidas profilácticas se dirigen a la eliminación de animalesenfermos, control de la contaminación por manipulación humana yrefrigeración adecuada para evitar el crecimiento de las bacterias

presentes.

4. Enteritis por yersinia enterocolitica

Yersimia enterocolitca en una bacteria psicrotrofa que probablementecausa zoonosis y puede transmitirse a través de alimentos animalesinfectados. Produce una enfermedad con posibles complicacionesreumatoides. Las medidas profilácticas son similares a las de

Salmonella aunque en este caso no sirve la conservación a bajatemperaturas por el carácter psicrotrófo.

5. Diarr eas por vibri o parahaemolyticus y v. Cholerae

V. parahaemolyticus es un bacilo Gram-negativo presente en las aguasmarinas, halotolerante. Produce al ingerirlo una gastroenteritis febril enla que las heces aparecen teñidas de sangre. Se ingiere con productosmarinos crudos o no bien tratados. Otras especies próximas aparecen ensalmueras y salazones.



141

V. Cholerae es un Bacilo gram negativo responsable de la infecciónconocida como cólera, enfermedad diarreica aguda que en muchoscasos puede ser mortal. Es generalmente asociado a las condicionessanitarias deficientes y fuentes de agua contaminada. La infección se

produce a través del consumo de peces y mariscos procedentes de aguascontaminadas y cuyo procesamiento es deficiente.

La profilaxis se centra en su eliminación por cocción, prevención de larecontaminación y prevención de su multiplicación medianterefrigeración o congelación.

6. Enter iti s por Campylobacter .

Campylobacter jejuni es un bacilo gram negativo curvado

microaerofilo, reconocido como un importante enteropatógeno. A partirde 1972 se desarrollaron métodos para su reconocimiento a partir de laheces y es desde entonces que se le ha asociado con un gran numero decasos de diarreas agudas.

Esta presente muchas veces en las fuentes de agua no clorinados talescomo acequias, riachuelos y estanques. La enfermedad producida por C.

jejuni es conocida como Campilobacteriosis. Se requiere una ingestiónde entre 400 a 500 bacterias para producir la enfermedad en unindividuo adulto.

Bacteria presente en el intestino de ganado vacuno, perros, aves yovejas. Causa una infección entérica con vómitos, dolor agudo y diarreaexplosiva. Se puede transmitir a través de los mismo alimentos queSalmonella o Yersimia (carne cruda de cerdo o ave, leche cruda).

Produce una infección invasiva del epitelio intestinal.

La profilaxis se centra en eliminar la bacteria del alimento, prevenir la

recontaminación y conservar adecuadamente.

7. Enter iti s producidas por bacil laceae

Producidas por Clostridum perfringens o por Bacillus cereus. Serequieren altos números de bacterias (105 ufc/g) y pueden producirse enalimentos tratados térmicamente e, incluso, protegidos frente a larecontaminación.

El C. Perfringes es un bacilo grande, inmóvil, gram positivo,esporulado, que produce distintos tipos de toxinas A, B, C, D, y E, lamás poderosa es del tipo C que causa una enfermedad conocida como



143

Producida por la ingestión de alimentos en los que ha crecido una cepa patógena de Staphylococus aureus productora de enterotoxinatermorresistente. La principal reserva de S. aureus es la piel, y cavidad

buconasal de operarios que pueden contaminar los alimentos cuyo

contenido en agua es bajo (productos de pastelería, jamón curado...) porque a mayor aw otra flora sobrecrece a S. aureus. La enfermedad esmuy rápida con vómitos y dolor aguado, suele durar menos de 30 horas.

Las medidas profilácticas van encaminadas a disminuir lacontaminación y el desarrollo de las bacterias mediante tratamientostérmicos adecuados; la destrucción de las toxinas es muy difícil dada sutermorresistencia.

3. Intoxicación por bacil lus cereus .

B. cereus como C. perfingeus, una bacteria oblicua y su ingestión en bajas cantidades es inocua. Produce dos tipos de síndromes:intoxicación diarréica (asociada a una toxina termosensible similar a lade C. perfingens que se produce durante el crecimiento exponencial yque está asociada a alimentos como sopas de ave, carne, salsas,

pudding) y una forma emética (asociada a una toxina termorresisitentesimilar a la de S. aureus y asociada a arroz, y otros alimentos ricos enalmidón cocinados).

Profilaxis: dada la termorresistencia de las esporas hay que procurarenfriar muy rápidamente los alimentos cocinados ricos en almidón, yconservarlos a baja temperatura, para evitar el crecimiento de lasformas vegetativas.

4. Síndromes causados por bacterias productoras de aminasvasopresoras

Muchas bacterias son capaces de descarboxilar activamenteaminoácidos produciendo aminas vasopresoras causantes de manchasrojas en la piel, mareos y, a veces, dificultades respiratorias. La relacióndosis - efecto varia mucho de unos individuos a otros.

5. Papel de otras bacterias toxigénicas

Quizá algunos estreptococos del grupo D pueden producir algunastoxinas cuando están en grandes concentraciones (casos exóticos y pocorelevantes para nosotros).

C. Intoxicaciones alimentarias crónicas

Muchos mohos son productores de substancias proteicas de bajo pesomolecular y acción tóxica conocidas como micotoxinas. Elevadas

ingestiones de micotoxinas pueden producir cuadros agudos fácilmentedetectables; pero estos casos son raros, es más frecuente la intoxicación



145

Históricamente la leche de vacas mastíticas ha sido una vía de contagiode tuberculosis producida por Mycobacterium bovis, sin embargo las

prácticas de pasteurización habituales han eliminado esta vía decontagio.

Más relevantes son las bacterias del género Brucella. B. melitensis provoca la fiebre de malta y se transmite por la leche de cabra u oveja, B. abortus se transmite por la leche de vaca. Ambos tipos de bacterias pueden destruirse con los tratamientos térmicos habituales de la leche ode la nata o crema. En este sentido es especialmente relevante lautilización de leche pasteurizada en la producción de quesos de cabra uoveja para evitar la transmisión de la brucelosis.

4. Enfermedades entéricas bacterianas transmitidas principalmentepor el agua:

Como se ha comentado, algunos microorganismos tienen DMI muy bajas cuando se ingieren con agua y el estómago está vacío. Salmonella y Shigella pueden producir toxiinfecciones de esta forma. AsimismoVibrio cholerae se transmite a través del agua. Por consiguiente esnecesario hacer tratamientos de higienización del agua para llegar avalores de número de microorganismos muy bajos, y utilizar aguas dealta calidad bacteriológica para cualquier proceso relacionado con losalimentos.

E. Virosis transmitidas por los alimentos.

El número de unidades infectivas que puede producir la enfermedad esmuy bajo. Normalmente no suelen aislarse en los laboratorios demicrobiología de alimentos porque su manipulación es técnicamentecompleja.

1. Hepatitis tipo A

Este virus se transmite a través del agua contaminada con materia fecaly de alimentos muy manipulados en condiciones de higiene deficientes

(ensaladas de patatas, frutas contaminadas, zumos contaminados) y productos marinos presentes en zonas costeras contaminadas. El viruses termorresistente por lo que la profílaxis ha de centrarse en la higienedel operario, agua y productos.

2. Otras virosis entéricas humanas.

Su incidencia real no está muy clara, se han asociado a veces alconsumo de productos marinos costeros como mejillones o percebes,

presentes en aguas contaminadas y no tratadas adecuadamente desde el punto de vista térmico.

3. Virosis de origen animal.



146

En general los virus que producen enfermedades en los animales no son patógenos para el hombre, ni siquiera los oncogénicos productores detumores. En cualquier caso, estos virus se inactivan por tratamientotérmico.

PICORNAVIRUS: grupo complejo de virus con ARN de doble cadena(aunque no se si todos la tienen o sólo algunos). A este grupo perteneceuna serie de virus interesantes como el de la Hepatitis a (transmisible

por alimentos),. el virus de la poliomelitis, el del resfriado, el de lafiebre aftosa y una serie de virus denominados enterovirus o echovirusque viven principalmente en el intestino y que pueden causar efectoscitopáticos aunque en ocasiones las enfermedades que producen no sonevidentes. Es interesante también tener en cuenta los denominados«reovirus» causantes de patologías tanto a nivel de tracto respiratorio(resfriados) como a nivel intestinal (diarreas); [quizá estos virus sean

responsables de los procesos diarreicos asociados a ciertos resfriados uotros procesos febriles.

F. Enfermedades por protozoos transmitidas a traves de los alimentos.

Los protozoos parásitos tienen como hábitat habitual el intestinohumano de donde salen a través de las heces para, a veces, sertransportados por otros portadores secundarios. En algunas ocasiones

pueden atravesar la barrera intestinal y producir infestaciones masivas. Normalmente adoptan formas de resistencia denominados quistes.

Su detección en animales es con frecuencia difícil y por tanto la medida profiláctica más segura es el tratamiento térmico adecuado puesto queson organismos termosensibles.

Las patologías más relevantes son la disentería amebiana (producida por Entamoeba histolytica, transmitida a través del agua, frutas yverduras), giardiasis (producida por Giardia lamblia y transmitida através del agua en zonas endémicas), toxoplamosis (Toxoplasma gondii transmitido a través de la carne cruda, zoomosis de animales decompañía) y la cristosporidiosis (Cryptosporidium parvum, transmitido

a través de la carne cruda).

G. Enfermedades por helmintos.

Los helmintos tienen ciclos biológicos más complicados que los de los protozoos; pero como ellos forman quistes que, al ser ingeridos, producen la infestación del hombre. Otra vía de entrada son las aguascontaminadas con huevos de los gusanos.

Las enfermedades más importantes producidas por helmintos son:Teniasis (producidas por Tenia solium de origen porcino o T. saginata

de origen vacuno, que forma en los animales unos quistes denominadoscistercercos), Difolobotriasis (producida por Diphyllobothrium latum,



147

parásito de peces), la Hidatidosis o Equinococosis (producida por Echinococcus granulosus, enfermedad muy grave por los quistes quecausa el gusano; al hombre suele transmitirse por los perros, aunqueotras carnes o aguas contaminadas pueden ser su vehículo), la

triquinosis (producida por Trichinella spiralis que forma quisteintramusculares en cerdos de granja); la anisakiasis (producida por Anisakis marina transportada por peces como el arenque); Capilariasis(producida por Capillaria philipina y transmitida por el consumo decarnes o pescados crudos, en una enfermedad que no se ha descrito ennuestra zona geográfica) y Ascaridiosis (producida por Ascaris

lumbricoides transmitida por contacto persona-persona cuando lahigiene no es correcta y hay contaminación fecal.

En general las enfermedades producida por helmintos se deben alconsumo de alimentos contaminados endógenamente (animales

infestados) o exógenamente (contaminación fecal en aguas u hortalizas)que se consumen crudos o insuficientemente lavados y cocinados. Lasmedidas profiláctica, a parte de las higiénicas, pasan por la congelacióny tratamiento térmico adecuado de las carnes infestadas para inactivarlas larvas enquistadas. En muchos casos, el veterinario puede detectar laenfermedad por estudio de las canales (cisticercosis y triquinosis).



148


1. ¿Cuál de los siguientes es el grado mínimo de infección sin respuesta

del huesped?a) Colonización b) Infección inaparentec) Enfermedad infecciosa d) Todas las anteriorese) Ninguna de las anteriores

2. Un animal libre de gérmenes al que se le implanta la flora normal deotra especie (por ejemplo humana) se denomina:

a) axénico b) gnotoxénico c)heteroxénicod) holoxénico e) plurixénico

3. Son neurotoxinas: 1= Tetánica; 2= Botulínica; 4= Colérica; 8= La producida por Staphilococcus aureus; 16= La producida por

Escherichia coli.a) 3 b) 7 c) 11 d) 19 e) 23

4. En la estructura química de las endotoxinas: 1=La fracción interna esun lípido; 2= La fracción central es un polisacarido idéntico en los G-; 4= La fracción externa es una cadena de oligosacaridos diferentes enlos G- .

a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

5. La penetracion de bacterias patogenas: 1= todas las bacterias tienencapacidad de penetración; 2= algunas tienen capacidad de penetracion

activa (Salmonella, Shigella, Neisseria); 4= algunas tienen capacidadde penetracion pasiva (fiebre recurrente, peste); 8= las modalidadesde la infeccion dependen de la capacidad de penetracion (colonizacionmucosa, penetracion, difusión

a) 12 b) 13 c) 14 d) 15 e) 16

6. Son modelos de relaciones Huesped-Parasito: 1= saprofitos; 2=simbiontes o parasitos; 4= predador-presa; 8= comensalismo; 16=mutualismo; 32= parasitismo

a) 29 b) 30 c) 31 d) 59 e) 63

7. La exotoxina del Vibrio cholerae es un ejemplo de:a) Neurotoxina b) Enterotoxina c)Hemolisina

d) Leucocidina e) De acción general

8. La exotoxina del Clostridium tetani es un ejemplo de:a) Neurotoxina b) Enterotoxina c)Hemolisina

d) Leucocidina e) De acción general

9. La exotoxina del Clostridium botulinum es un ejemplo de:



151

26. El período de incubación de la fiebre tifoidea es de:a) De 1 a 7 horas

b) De 10 a 24 horasc) c) De 10 a 14 días

d) De 1 a 2 mesese) Meses o años27. ¿Cuál de las siguientes bacterias es un parásito intracelular obligado?

a) Pseudomonas b) Cocos Gram + c)Vibriosd) Clamidias e) Arqueobacterias

28. La mayoría de los microorganismos que habitan el intestino delhombre pertenecen al grupo de los:

a)microaerófilos b)anaerobios facultativos

c)anaerobios estrictos d)enterobacteriase)enterococos

29. ¿Cuales de las siguientes afirmaciones son ciertas para el géneroBrucella ?: 1=Puede crecer intracelularmente 2=Tiene apetencia poreritritol 4=Puede producir abortos en ganado 8=Resiste la temperaturade pasteurización. Soluciones:

a)5 b)6 c)7 d)13 e)15

30. ¿Cual de las siguientes sustancias producidas por Pseudomonas es deestructura proteica, semejanta a las proteínas víricas y letal paraalgunos individuos de la misma especie?:

a)Hemolisina b)Exotoxina Ac)Pigmentos coloreados d)Bacteriocinase)Enterotoxina

31. Las bacteriocinas son: 1=de estructura proteica 2=enzimas de defensafrente al ataque inmunitario 4=letales para microorganismos de lamisma especie que quien las produce 8=útiles en terapiaantiinfecciosa.

a)4 b)5 c)6 d)12 e)13

32. ¿Cuales de las siguientes afirmaciones son ciertas para el géneroBrucella ?: 1=Puede crecer intracelularmente 2=Tiene apetencia por

cisteína 4=Puede producir abortos en ganado 8=Resiste la temperaturade pasteurización.

a)5 b)6 c)7 d)13 e)15

33. Legionella pneumophila, 1=es una enterobacteria 2=se adquiere porvía respiratoria 4=es un parásito intracelular 8=es responsable de lafiebre de Pontiac.

a)3 b)9 c)11 d)14 e)15

34. ¿Cuales de las siguientes afirmaciones son ciertas para el géneroBrucella ?: 1=Puede crecer intracelularmente 2=Tiene apetencia por



152

eritritol 4=Puede producir abortos en el ganado 8=Se destruye a latemperatura de pasteurización.

a)7 b)9 c)11 d)13 e)15

35. Legionella : 1=Requiere cisteína y hierro 2=Puede crecerintracelularmente 4=Es sensible a eritromicina 8=Produce la fiebre dePontiac 16=Produce neumonía atípica.

a)12 b)13 c)15 d)27 e)31

36. La conjuntivitis del recién nacido u oftalmia neounatorum es uncuadro clínico producido por:

a) Estafilococo b) Meningococosc) Gonococo d) Clostridios e) Haemophilus

37. ¿Cuál de estos géneros se caracteriza por su incapacidad de sintetizarlos factores X y V?a) Pasteurella b) Haemophilus c)Gardnerellad) Veillonella

38. ¿Cuál de estos géneros es un bacilo G- anaerobio estricto?a) Fusobacterium b) Mycobacteriumc) Chromobacterium d) Corynebacterium

e) Todos los anteriores39. ¿Cuales de las siguientes son especies del género Salmonella ?:

1=tiphy 2=dysenteriae 4=aeruginosa 8=enteritidis.

a)1 b)3 c)5 d)9 e)11

40. En algunas ocasiones Proteus puede producir infecciones,fundamentalmente serán:

a) Intestinales b)urinarias c)respiratoriasd) de la piel e)de heridas

41. ¿Qué microorganismo de los siguientes puede producir una septicemiagrave en individuos que presentan un exceso de hierro en sangre?:

a) Vibrio cholerae b) Vibrio vulnificusc) Mycobacterium tuberculosis

d) Haemophilus influenzaee) Francisella tularensis e) Lectospira interrogans

42. Vibrio cholerae, 1=invade las células intestinales, 2=provoca diarreaacuosa (agua de arroz) 4=es muy sensible a la acidez estomacal.

a)3 b)4 c)5 d) 6 e)7

43. La toxina colérica: 1=Provoca la acumulación de AMPcíclico, 2=Sóloel componente A entra en la célula 4=El componente B se fija a unreceptor (GM1) de la célula epitelial. Soluciones:

a)3 b)4 c)5 |d) 6 e)7



153

44. Los microoganismos del género Photobacterium: 1=Son de origenmarino 2=Producen luz propia 4=Algunos son patógenos de peces8=Están emparentados con los vibrios.

a)2 b)3 c)10 d)11 e)15

45. Uno de los siguientes géneros de enterobacterias no realiza lafermentación butanodiólica:

a)Klebsiella b)Enterobacterc)Escherichia

d)Erwinia e)Serratia46. El tratamiento del cólera puede ser:

a) Eritromicina b) Ampicilinac) Combatir la deshidratación y/o Tetraciclinad) Isoniazida, Rifampicina, Estreptomicina

e) Penicilina47. Erwinia sp: 1=es un peligroso productor de neumonía 2=es patógena

para las plantas 4=es una enterobacteria que produce fermentación butanodiólica.

a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

48. La toxina colérica: 1=Provoca la acumulación de AMPcíclico en elinterior de la célula epitelial 2=Sólo el componente A entra en lacélula 4=El componente B se fija a un receptor (gangliósido GM1) dela célula epitelial.

a)3 b)4 c)5 d) 6 e)7

49. ¿Cual de los siguientes enzimas sintetizados por Vibrio cholerae provoca la formación de receptores celulares para la toxina colérica?:

a)adhesina b)sialidasa c)mucinasa d)hidrogenoliasae)hemolisina

50. Los microoganismos del género Photobacterium: 1=Son de origenmarino 2=Producen luz propia 4=Son muy sensibles a loscontaminantes químicos 8=Están emparentados con los vibrios.

a)2 b)3 c)10 d)11 e)15

51. Klebsiella pneumoniae: 1=es un peligroso productor de neumonía2=es capsulado 4=es una enterobacteria que produce fermentaciónácido-mixta.

a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

52. Shigella dysenteriae: 1=es una enterobacteria 2=es una bacteriainvasiva 4=está muy relacionada con Salmonella con quién puederecombinarse 8=produce disentería bacilar.

a)3 b)9 c)11 d)13 e)15

53. La capacidad de fermentar el disacárido lactosa: 1=es una

característica muy importante para diferenciar unas enterobacterias de



154

otras 2=requiere una galactósido permeasa 4=requiere una Beta-galactosidasa.

a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

54. Vibrio cholerae, 1=invade las células intestinales, 2=provoca diarreaacuosa (agua de arroz) por acción de una toxina que interfiere con elsistema adenilciclasa 4=es muy sensible a la acidez estomacal.

a)3 b)4 c)5 d) 6 e)7

55. Se asocia al consumo de pescado crudo, o poco cocinado, lagastroenteritis por :

a)Salmonella enteritidis b)Campylobactercolic)Shigella dysenteriae d)Vibrio choleraee)Vibrio parahaemolyticus

56. ¿Cual de los siguientes enzimas sintetizados por Vibrio cholerae provoca la formación de receptores celulares para la toxina colérica?:a)adhesina b)sialidasa c)mucinasad)hidrogenoliasa e)hemolisina

57. El Escherichia coli enterotoxigénico (ECEI) produce unagastroenteritis semejante al :

a)cólera b)disentería bacilarc)salmonelosis d)intoxicación estafilocócicae)campilobacteriosis

58. Unos bacilos G-, anaerobios facultativos , móviles, que no fermentanla lactosa pero si la glucosa con producción de gas pertenecen al

género:a) Salmonella b) Escherichia c) Shigellad) Yersinia e) Klebsiella

59. Unos bacilos G-, anaerobios facultativos , inmóviles, que nofermentan la lactosa rápidamente y no producen desaminasa ni SH2 nigas ni glucosa pertenece al género:

a) Salmonella b) Escherichia c) Shigellad) Yersinia e) Klebsiella

60. Unos bacilos G-, anaerobios facultativos , móviles, lactosa +, glucosa+, con producción de gas IMViC ++-- pueden pertenecer al género:


61. Unos bacilos G-, anaerobios facultativos , móviles, lactosa +,IMViC++-- pueden pertenecer al género:


62. Un coco G-, anaerobio facultativo , móviles, ureasa + fenil alanina-,desaminasa+, puede ser:

a) Escherichia b) Enterobacter c)Citrobacterd) Proteus e) Serratia

63.

Un coco G-, anaerobio facultativo , lactosa+, IMViC ++--, puede pertenecer al género:



155

a) Escherichia b) Enterobacter c)Citrobacterd) Proteus e) Serratia

64. Un cuadro clínico de vómitos y diarrea fecaloide muy abundante

(301/dia), con aspecto de agua de arroz, con deshidratación ehipovolemia puede estar producido por:a) Escherichia coli b) Salmonella thyphi c) Vibriocholerae d) Shigella dysenteriae e) Yersinia pestis

65. Un cuadro clínico con inflamación de uno o varios ganglios,ulceración de los mismos (bubón), acompañado de un síndromeinfeccioso y un síndrome tóxico, puede estar producido por:

a) Escherichia coli b) Salmonella thyphic) Vibrio cholerae d) Shigella dysenteriaee) Yersinia pestis

66. Qué microorganismo puede ser transmitido por Xenopsylla cheopsis:a) Escherichia coli b) Salmonella thyphic) Vibrio cholerae d) Shigella dysenteriaee) Yersinia pestis

67. En el diagnóstico bacteriológico de qué microorganismo realizamos la prueba del filamento con desoxicolato sódico sobre las colonias.

a) Escherichia coli b) Salmonella thyphic) Vibrio cholerae d) Shigella dysenteriae e)

Yersinia pestis

68. El serodiagnóstico de Widal y Felix con antígeno O, H y Vi se utiliza para diagnosticar las infecciones debidas a:


69. ¿Qué microorganismo tiene una patogenia de ingestión, infección devasos linfáticos y ganglios mesentéricos; circulación por vasoslinfáticos, conductos torácicos y paso a sangre; diseminación a bazo,riñón, hígado y vesícula; infección de placas de Peyer; excrección.


70. El medio selectivo TCBS (tiosulfato-citratos-sales biliares) se utiliza para aislar:

a) Vibrio cholerae b) Salmonella-Shigellac) Streptococcus pyogenesd) Mycobacterium tuberculosise) Mycobacterium leprae

71. El medio dexosicolato-citrato se utiliza como medio selectivo paraaislar:

a) Vibrio cholerae b) Salmonella-Shigella



156

c) Streptococcus pyogenesd) Mycobacterium tuberculosise) Mycobacterium leprae

72. ¿Qué enfermedad infecciosa cursa con marcada deshidratación e

hipovolemia?a) Botulismo b) Tetano c) Cólerad) Tularemia e) Carbunco

73. ¿Cuál de los siguientes géneros de la familia Enterobacteriacea nofermentan la lactosa?: 1. Proteus 2. Escherichia 4. Enterobacter 8.Providencia.

a)1 b)5 c)7 d)9 e)13

74. Y. enterocolítica, es un microorganismo que está asociado ainfecciones de tipo:

a) Peste b) Gastroenteritis asociada con diarrea

c) Pneumonia d)Septicemia75. Los microorganismos pertenecientes al género Salmonella se

caracterizan por:a) Ser móviles b) Ser agar (+) c) SerSH2 (+)d) Ser lactosa positivo e) Ninguna de las anteriores

76. En el tratamiento clínico de la peste se emplea como antibiótico deelección primaria:

a) Estreptomicina b) Rifampicinac) Cloramfenicol d) Tetraciclina e)Cefalosporinas

77. Que microorganismo suele transmitirse por Pediculus humanus:a) Escherichia coli b) Salmonella thyphic) Vibrio cholerae d) Shigella dysenteriaee) Yersinia pestis

78. Unos síntomas de fiebre progresiva y confusión con aglutinaciones deWidal-Felix que pasaron del título 1/40 el día 3º al 1/640 el día 18

puede tratarse de:a) Clostridium tetani b) Mycobacterium tuberculosisc) Fiebre recurrente d) Fiebre tifoideae) Gangrena gaseosa

79. Un cuadro clínico con fiebre, dolores abdominales, nauseas, vómitos ydiarrea abundante (jalea de grosella), puede estar producido por:

a) Yersinia pestis b) Escherichia colic) Vibrio cholerae d) Shigella dysenteriaee) Salmonela thyphi

80. ¿Qué infección se transmite por contacto directo e indirecto (manos,alimentos, objetos, moscas, etc), ha sido uno de los grandes azotes dela humanidad, es muy frecuente en campos de batalla, requiere unadosis infectiva baja para el contagio y entra por vía digestiva:

a) Disenteria bacilar por Shigella b) Tetanos

c)

Carbuncod) Salmonelosis



157

e) Glomerulonefritis81. Unas colonias lactosa +, en MacConkey (color rosa) con un Kliger de

ácido en fondo y alcalino en slant (glucosa +, lactosa-), formación degas y producción de SH2, con la prueba de las desaminasas (FAD)

negativa y la prueba de las betagalactosidasas (ONPG) tambiénnegativas, puede ser:a) Staphylococcus epidermidis

b) Streptococcus pyogenesc) Especies de Salmonellad) Sthaphylococcus aureuse) Klebsiella pneumoniae

82. Un bacilo G-, anaerobio facultativo móvil, que no fermenta la lactosa pero si la glucosa con producción de gas puede pertenecer al género:


83. Que microorganismo produce la peste bubónica:a) Escherichia coli b) Salmonella thyphi

c) Vibrio cholerae d) Shigella dysenteriaee) Yersinia pestis

84. Un cuadro clínico con inflamación de uno o varios ganglios,ulceración de los mismos (bubón) acompañado de un síndromeinfeccioso y un síndrome tóxico, puede estar producido por:

a) Yersinia pestis b) Escherichia colic) Vibrio cholerae d) Salmonella thyphie) Shigella dysenteriae

85. Un bacilo G-, anaerobio facultativo, móvil, lactosa +, IMViC++--, puede pertenecer al género:

a) Yersinia b) Klebsiella c) Salmonellad) Escherichia e) Shigella

86. Un bacilo G-, anaerobio facultativo, lactosa+ IMViC++--, puede pertenecer al género: a) Citrobacter b) Escherichia c) Enterobacter d)Proteus e) Serratia a 25Que microorganismo produce el cólera:


87.

El período de incubación de la Enterocolitis por Salmonella es de:a) De 1 a 7 horas b) De 10 a 24 horasc) De 10 a 14 días d) De 1 a 2 meses e)

Meses o años88. Un bacilo G-, anaerobio facultativo, inmóvil, no fermenta la lactosa

rápidamente y no produce desaminasa ni SH2 ni gas ni glucosa, puede pertenecer al género:


89. Un cuadro clínico de vómitos y diarrea fecaloides muy abundantes(30L/día), con aspecto de agua de arroz con deshidratación e hipovolemia

puede estar producida por:a) Salmonella thyphi b) Vibrio cholerae



158

c) Escherichia coli d) Shigella dysenteriaee) Yersinia pestis

90. Los microorganismos como el Vibrio cholerae que es capaz de crecer

y multiplicarse en condiciones de pH altos por encima de 8 o 9 sedenominan:a) prototrofos b) auxotrofos c) litotrofosd) psicrofilos e) basofilos

91. El medio selectivo agar SS se utiliza para aislar:a) Vibrio cholerae b) Salmonella-Shigellac) Mycobacterium tuberculosis d) Mycobacterium lepraee) Streptococcus pyogenes

92. El tratamiento de elección en la fiebre tifoidea es:a) Tetraciclina

b) Cloramfenicol y ampicilina

c) Combatir la deshidratación y tetraciclinad) Isoniazida, Rifampicina, Estreptomicinae) Penicilina

93. El tratamiento del colera puede ser:a) Tetraciclina

b) Cloramfenicol y ampicilinac) Combatir la deshidratación y tetraciclinad) Isoniazida, Rifampicina, Estreptomicinae) Penicilina

94. Cuales de las siguientes afirmaciones acerca de Bdellovibrio es falsa?a) Es un organismo fermentador

b) Se produce en el espacio periplásmico de bacterias Gram-c) Es un organismo aerobiod) Es un Gram-e) Existen mutantes de vida independiente de la presa

95. El Tracoma es una enfermedad producida por:a) Treponema trachomatis b) Rickettsia trachomatisc) Salmonella trachomatis d) Micrococcus trachomatise) Chlamydia trachomatis

96. ¿Cuál de los siguientes estados o estructuras bacterianas no soncapaces de regenerar una pared celular?a) Formas L b) Protoplastos c) Esferoplastos

d) Micoplasmas e) Streptobacillus moniliformis97. Al realizar la tinción de Macchiavello en el género Chlamydia los

cuerpos reticulares aparecen teñidos de color:a) Azul b) Rojo c) Verded) Amarillo e) Marrón

98. ¿Cuál de las siguientes especies produce neumonitis en hombres?a) Rickettsia rickettsii b) Rschalinea quintanac) Chlamydia trachomatis d) Chlamydia psittacie) Mycoplasma pneumoniae

99. ¿Cuál de las siguientes especies del género Rickettsia produce fiebre

botunosa?



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a) R. tsutsugamuski b) R. rickettsii c) R. prowazekiid) R. conorii e) R. thyphi

100. ¿Cual de las siguientes especies de la tribus Rickettsiaceae crece en

agar sangre?a) R. Prowazekii b) Rochalimea quintanac) Coviella burnetii d) R. cronoriie) Ninguna de las anteriores

101. ¿Cuál de las siguientes especies es el agente casual de la fiebre Q?a) R. Coronii b) Rochalinea quintanac) Covoella burnetti d) R. thyphi e) R. reckettsii

102. Cocos gram- positivos. Estafilococos y Estreptococos.La acción patógena de Streptococcus pyogenes está facilitada por lastoxinas y enzimas producidos por la cepa; entre estas se encuentran: 1.Estreptolisina 2. Toxina eritrogenica 4. Coagulasa 8. Estreptoquinasa16. Estreptodornasa.

a)24 b) 25 c)27 d)29 e)31 e 27

103. En la identificación de Streptococcus pneumoniae se utiliza la:a) Reacción de Nelson b) Reacción de Quellungc) Reacción de VDRL d) Reacción de Widal y Felixe) Reacción de Dick

104. Para identificar la toxina eritrogénica de Streptococcus pyogenes o para diagnosticar la eripsela o escarlatina se utiliza la:

a) Reacción de Nelson b) Reacción de Quellungc) Reacción de VDRL d) Reacción de Widal yFelixe) Reacción de Dick

105. El medio agar sangre se utiliza para el aislamiento e identificación de:a) Vibrio cholerae b) Salmonella-Shigellac) Streptococcus pyogenes d) Mycobacteriumtuberculosise) Mycobacterium leprae

106. La eripsela y la escarlatina son cuadros clínicos producidos por:a) Staphylococcus aureus

b) Estreptococos del grupo A (S. pyogenes)c) Estreptococcus del grupo D (Enterococos)d) Estreptococcus viridanse) Streptococcus pneumoniae

107. La acción patógena de los estreptocococos se lleva a cabo a través desus enzimas y toxinas. ¿Cuáles de las siguientes son toxinas o enzimasimportantes de los estreptococos del grupo A: 1. Estreptolisina 2.Toxina eritrogénica 4. Estreptoquinasa 8. Estreptodornasa 16.

Neurotoxina 32. Estreptonefrotoxina.a)15 b) 46 c) 47 d) 60 e) 63

108. Un cuadro clínico con escalofríos, tos, fiebre, punta de costado,disnea, esputos herrumbrosos y leucocitosis corresponde a:



160

a) Carbunco pulmonar b) Neumolia lobar porneumococosc) Mionecrosis d) Bronquitis porHaemophilus

e) Tularemia por Fracisella109. Staphylococcus aureus se diferencia de los otros miembros del géneroStaphylococcus por:

a) Ser catalasa + b) Ser G+c) Ser coagulasa + (90-98%) d) Ser anaerobio facultativo

110. El tratamiento específico para las infecciones por Streptococcus pneumoniae, se basa preferentemente en la administración al pacientede:

a) Kanamicina b) Streptomicina c)Tetraciclinad) Cloramfenicol e) Penicilina

111. En Streptococcus pneumoniae la fijación del DNA exógeno durante el proceso de transformación se;

a) requiere que el DNA sea de doble cadena y de un tamañomínimo de 400-500 pares de bases

b) Requiere que el DNA sea de doble cadena y de un tamañomenor a 400 pares de bases

c) Mecanismo específico que sólo reconoce ADN homologo dedoble cadena

d) Mecanismo específico para ADN homólogo de cadenasencilla A 27

112. Unos cocos Gram+, agrupación irregular, catalasa +, fermentaciónanaerobia de la glucosa, puede ser:

a) Bacillus tetani b) Bacillus anthracisc) Staphylococcus aureus d) Micrococcus sp.e) Especies del género Streptococcus

113. Unas colonias pequeñas, hemolíticas en agar sangre, compuestas porcocos G+, con agrupación en cadenas, produciendo una hemolisis

beta, insoluble en bilis y resistentes a la optoquina, puede ser:a)Staphylococcus epidermidis b) Streptococcus pyogenesc) Especies de Salmonella d) Sthaphylococcus aureuse) Klebsiella pneumoniae

114. Streptococcus pneumoniae: 1. No tiene cápsula y es insoluble en bilis2. Se presenta en diplos o pequeñas cadenas presentando formalanceolada 4. Los cuadros clínicos que producen son: neumonia lobar

por contigüidad y procesos piogenos como sinusitis y otitis 8. Eltratamiento de elección es Penicilina.

a)6 b)7 c)13 d)14 e)15 d) 27

115. Unos cocos gram +, catalasa -, agrupación en diplococos o cadenas pueden pertenecer a:

a) Bacillus tetani b) Bacillus anthracis

c) Staphylococcus aureus d) Micrococcus sp.e) Especies del género Streptococcus



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a) Staphylococcus epidermidis b) Streptococcus pyogenesc) Especies de Salmonella d) Sthaphylococcus aureusf) Klebsiella pneumoniae

123. Un cuadro clínico de nauseas, vómitos, palidez, transpiración, dolorabdominal o calambres abdominales con diarrea y temperatura normalcon un comienzo a las tres horas de la ingestión de un alimentosospechoso de estar contaminado es muy probable que sea unaintoxicación alimentaria debida a:

a)Streptococcus pyogenes b) Staphylococcus aureusc) Costridium botulinum d) Vibrio choleraee) Ninguno de los anteriores

124. Streptococcus pyogenes produce el cuadro clínico de:a) Pian b) Reumatismo c) Fiebre recurrente

d) Carbunco e) Botulismo

125. La erisipelaela está producida por:a) Staphylococcus aureus b) Staphylococcus

pyogenesc) Neisseria gonorrhoeae d) Treponema pallidume) Leptospira icterohaemorrhagiae

126. En la fiebre reumática: 1. Existe generalmente una infecciónestreptocócica en la garganta (anginas) 2. Se pueden aislar de lagarganta estreptococo 4. Al cabo de 10-14 días aparece el cuadro dereumatismo con dolor e inflamación de articulaciones.

a)3 b)4 c)5 d)6 e)7

127. El Streptococcus pyogenes produce el cuadro clínico de:a) Pian b) Reumatismo c) Fiebre recurrented) Carbunco e) Botulismo

128. Penicilina y eritromicina son los tratamientos de elección en lasinfecciones por:

a) Vibrio cholerae b) Salmonella-shigella

c) Mycobacterium tuberculosis d) Mycobacterium lepraee) Streptococcus pyogenes

129. El período de incubación de una intoxicación alimentaria porestafilococos es de:

a) De 1 a 7 horas b) De 10 a 24 horasc) De 10 a 14 días d) De 1 a 2 mesese) Meses o años

130. El Streptococcus pneumoniae: 1. No tiene capsula y es insoluble en bilis 2. Se presenta en diplos o pequeñas cadenas presentando forma

lancealada 4. Los cuadros clínicos que producen son: neumonia lobar



163

por contigüidad y procesos piogenos como sinusitis y otitis 8. Eltratamiento de elección es Penicilina.

a)6 b)7 c)13 d)14 e)15

131. En las zonas de la lesión neumónica en la Neumonía neumocócica seencuentran los siguientes cambios histopatológicos del tejido pulmonar: 1. Existe una zona de edema externo con los alveolos llenosde líquido edematoso que contiene neumococos 2. Mas internamenteexiste otra zona de condensación precoz con algunos

polimorfonucleares y algunos hematies 4. Más internamente seencuentra la zona de condensación avanzada con abundantes

polimorfonucleares con neumococos fogocitados 8. Finalmente en lazona central existe una zona de caseificación en que se coagula las

proteínas de las polimorfonucleares, neumococos y pus.a)7 b)12 e)13 d)14 e)15

132. Unos cocos Gram+, agrupación irregular, catalasa +, no fermentandola glucosa en condiciones anaerobias puede ser:


133. El Clostridium botulinum produce el cuadro clínico de:a) Pian b) Reumatismo c) Fiebre recurrented) Carbunco e) Botulismo

134. El Bacillus anthracis produce el cuadro clínico de:a) Pian b) Reumatismo c) Fiebrerecurrented) Carbunco e) Botulismo

135. Los Clostridium tetani y botulinum son clostridium:a) Neurotóxicos b) histotóxicos c)Enterotóxicosd) Piógenos e) miotóxicos

136. Unos de los microorganismos que se encuentra con más frecuencia enla gangrena gaseosa es:

a) Clostridium dificile b) Clostridium botulinum

c) Clostridium perfringens d) Bacillus anthracise) Bacillus cereus137. Un cuadro clínico de dolor en la herida, edema, hinchazón, exudado

serohemorragico, crepitación de los tejidos a la presión puede estar producido por una infección de:

a) Clostridium tetani b) Mycobacterium tuberculosisc) Fiebre recurrented) Fiebre tifoideae) Gangrena gaseosa

138. Un anaerobio, bacilo G+, esporulado con espora deformante y

terminal puede ser:a) Bacillus tetani b) Bacillus anthracis



164

c) Staphylococcus aureus d) Micrococcus sp.e) Especies del género Streptococcus

139. El carbunco puede estar producido por:a) Treponema pertenue b) Streptococcus pyogenes

c) Neisseria meningitidis d) Bacillus anthracise) Borrelia recurrentis140. Un cuadro sintomatológico de parálisis espásticas y convulsiones

evidenciado por trismus, risa sardónica y opistotonos suele estar producido por:

a) Clostridium tetani b) Mycobacterium tuberculosisc) Fiebre recurrente d) Fiebre tifoideae) Gangrena gaseosa

141. Un bacilo G+ con los extremos rectos, capsulado, esporulado conespora central o subterminal no deformante puede ser:


142. En el carbunco humano: 1. Las formas externas son la pustula malignay el edema maligno 2. Las formas internas pueden ser pulmonar,intestinal, faringea, nerviosa 4. La septicemia tiene una mortalidad del75% 8. Debe su nombre (carbunco) al color negruzco que toma lasangre y la escara negra de la pustula.

a)6 b)7 c)13 d)14 e)15

143. Un espasmo completo en enfermedad avanzada: El paciente rígido en

opistotonos moderado, con los brazos extendidos y abdomen en tabla, pudiendo producirse un paro respiratorio. ¿En qué infección puedeaparecer un cuadro como éste?

a) Clostridium tetan b) Mycobacterium tuberculosisc) Fiebre recurrente d) Fiebre tifoideae) Gangrena gaseosa

144. ¿Para qué utilizan el enzima catalasa las micobacterias?:a) como endotoxina b) como exotoxinac) como proteína inductora de anticuerposd) es un enzima capaz de capturar hierroe) es un enzima para la defensa del ataque de los macrófagos

145. ¿Para qué le sirven los sulfolípidos a las micobacterias?:a) como endotoxinas

b) como exotoxinasc) para crecer de forma acordonadad) para capturar hierroe) para la defensa del ataque de los macrófagos

146. Mycobacterium leprae, 1=tiene apetencia por tejido pulmonar, 2=nose ha conseguido cultivar en el laboratorio en medios de cultivo, 4=esde crecimiento muy lento 8=puede contagiarse por vía respiratoria.

a)6 b)7 c)13 d)14 e)15



165

147. Mycobacterium tuberculosis: 1=tiene apetencia por tejido pulmonar,2=no se ha conseguido cultivar en el laboratorio en medios de cultivo,4=es de crecimiento muy lento 8=puede contagiarse por víarespiratoria.

a)6 b)7 c)9 d)13 e)15

148. Los microorganismos del género Nocardia: 1=Tienen ácidosmicólicos en la pared celular, 2=Son ácido-alcohol resistentes 4=SonGram positivos 8=Son filamentosos.

a)2 b)3 c)10 d)11 e)15

149. La prueba de la tuberculina: 1=es una reacción de hipersensibilidad2=se da contra ciertas proteínas de Mycobacterium tuberculosis4=sirve para diagnosticar tuberculosis 8=es positiva desde el primermomento del contagio de Mycobacterium tuberculosis

a)2 b)3 c)5 d)10 e)11

150. ¿Qué son las exoquelinas?:a) endotoxinas de las micobacterias

b) exotoxinas de las micobacteriasc) proteínas responsables de la reacción de la prueba de latuberculinad) sideróforos de las micobacteriase) moléculas de resistencia al ataque de los macrófagos de lasmicobacterias

151. ¿Cuál de estos géneros presenta ácidos micórticos en su pared celular

y sin embargo no es ácido-alcohol resistente?a) Nocardia b) Corynebacteriumc) Mycobacterium d) Ninguno de los anteriores

152. ¿Cuáles de estas características corresponden a la toxina diftérica? 1.Es una cadena polipéptica formada por densos fragmentos 2. Todoslos fragmentos son necesarios para la acción tóxica de las células 4. Elfragmento A une la toxina a la célula 8. El fragmento B penetra en lacélula

a)3 b)5 c)9 d)15

153. ¿Cuáles de estos factores tóxicos no intervienen en la patogénesis de

Mycobacterium tuberculosis?a) Cord factor b) Sulfolípidosc) Micotoxinas d) Exoquelina

154. ¿En cuál de estos medios crece Mycobacterium leprae?a) Agar sangre b) Agar sangre-chocolatec) Agar infusión cerenbro-corazón d) Planta de pié de ratón d29

155. ¿Cuál de estos microorganismos es ácido-alcohol resistente?a) Fusobacterium b) Mycobacterium

c) Chromobacterium d) Corynebacterium



166

e) Todos los anteriores156. ¿Cuáles de estas características corresponden a la lepra tuberculoide?

1. Progresiva 2. Contagiosa 4. Suave 8. Se desarrolla hipersensibilidadretardada

a)3 b)7 c)11 d)12 e)15

157. Cuáles de estas características corresponden a la toxina diftérica? a) esuna cadena polipeptídica formada por dos fragmentos b) Todos losfragmentos son necesariso para la acción 4. El fragmento A penetra enla célula 8. El fragmento B une la toxina a la célula

a)3 b)5 c)9 d)13 e)15

158. La aparición de colonias gris oscuras o negras en agar-cisteína-teluritonos indica la presencia de:

a) Fusobacterium b) Mycobacterium c)

Chromobacteriumd) Corynebacterium e) Nocardia159. La toxina diftérica actúa inhibiendo la síntesis de:

a) Acidos nucleicos b) Proteínas c)Carbohidratosd) Lípidos e) Ninguna de las anteriores

160. ¿Cuáles de estas características corresponden a la toxina diftérica? 1.Es una cadena polipeptídica formada por dos fragmentos 2. Elfragmento A une la toxina a la célula 4. El fragmento B penetra en lacélula 8. Todos los fragmentos son necesarios para la acción tóxica enlas células

a)3 b)5 c)9 d)13 e)15

161. ¿Cuáles de estas características corresponden a la lepra lepromatosa?1. Progresiva 2. Contagiosa 4. Suave 8. Se desarrolla hipersensibilidadretardada

a)3 b)7 c)11 d)13 e)15

162. ¿Cuál de estos microorganismos origina micetoma?a) Actinomyces israelii b) Nocardia asteroidesc) Mycobacterium bovis d) Nocardia brasiliensise) Mycobacterium tuberculosis

163. ¿Cuál de estos factores tóxicos no interviene en la patogénesis deMycobacterium tuberculosis ?

a) Cord factor b) Micotoxina c)Sulfolípidosd) Exoquelina e) Catalasa

164. En el tubérculo o granuloma que se forma en la infección conMycobacterium tuberculosis: 1. En la zona central hay célulasgigantes 2. En la zona media hay células conjuntivas 4. En la zona

periférica hay fibroblastos, monocitos y linfocitos.a)3 b) 4 c)5 d)6 e)7



167

165. La inoculación experimental al cobaya se utiliza para el diagnósticomicrobiológico de infecciones por:

a) Vibrio cholerae b) Salmonella-shigellac) Mycobacterium tuberculosis d) Mycobacterium

lepraee) Streptococcus pyogenes166. La isoniazida, rifampicina y estreptomicina so n los antibióticos de

elección para el tratamiento de infecciones por:a) Vibrio cholerae b) Salmonella-shigellac) Mycobacterium tuberculosis d) Mycobacterium lepraee) Streptococcus pyogenes

167. Que microorganismo produce en su comienzo una lesión de chancro primario indurado, diseminación linfática o hematógena con pequeñossíntomas en la puerta de entrada o chancros duros primarios?

a) Vibrio cholerae b) Salmonella-shigella

c) Mycobacterium tuberculosis d) Mycobacterium lepraee) Streptococcus pyogenes

168. El medio de Lowentein-Jensen se utiliza para cultivar:a) Vibrio cholerae b) Salmonella-Shigellac) Mycobacterium tuberculosis d) Mycobacteriumlepraee) Streptococcus pyogenes

169. El Mycobacterium leprae: 1. No es cultivable; se multiplica conextraordinaria lentitud 2. Tiene predilección por el sistema nervioso 4.Es exclusivo del hombre 8. Es sensible a la Dapsona.

a)6 b) 7 c) 13 d) 14 e)15

170. Son micobacterias atípicas: 1. Mycobacterium kansasi 2.Mycobacterium avium 4. Mycobacterium tuberculosis 8.Mycobacterium leprae 16. Mycobacterium intracellulare 32.Mycobacterium scrofulaceum.

a)50 b)51 c) 59 d) 62 e) 63

171. El período de incubación de la lepra es de:a) De 1 a 7 horas b) De 10 a 24 horas c) De 10 a14 díasd) De 1 a 2 meses e) Meses o años

172. Cual de las siguientes Mycobacterias puede producir tuberculosis enlos animales y en el hombre: 1. M. tuberculosis 2. M. bovis 4. M.africanum 8. M. microti 16. M. Kansasi 32. M. avium.

a)9 b)13 c) 15 d) 31 e)63

173. Unos síntomas de fiebre, sudoración, astenia y adelgazamientoacompañado o no con síntomass locales variables de tos, dolor pleural,

puede estar producido por:a) Clostridium tetani b) Mycobacterium tuberculosisc) Fiebre recurrente d) Fiebre tifoideae) Gangrena gaseosa



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