microbiologia (2014)

Resumen Catalán
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Biotecnología - 2º curso
Asignatura Microbiologia
Año del apunte 2014
Páginas 5
Fecha de subida 05/10/2014
Descargas 16
Subido por

Descripción

tema 1

Vista previa del texto

LA MICROBIOLOGIA. Els microbis i el món microbial La microbiologia estudia els microorganismes, un extens i divers grup d’éssers vius que presenten unes característiques comunes com són les d’existir com a cèl·lula aïllades o bé com a petits conjunts de cèl·lules que mantenen la seva independència i que, en general, no poden ser observats a simple vista. Normalment una única cèl·lula microbiana pot realitzar de manera individual totes les funcions de captació de nutrients, producció d’energia, creixement, intercanvi d’informació amb l’entorn, replicació i evolució.
Hi ha una sèrie de característiques que defineixen el camp d’estudi de la microbiologia. Per exemple:  Estudi de les estructures cel·lulars i de les seves funcions.
 Captació de nutrients i obtenció d’energia per als processos cel·lulars i de biosíntesi (metabolisme).
 Creixement i control de la proliferació de les poblacions microbianes.
 Estudi del material genètic i dels processos relacionats.
 Relacions dels microorganismes entre ells, amb altres éssers vius i amb el seu entorn (ecologia).
 Efectes lesius d’alguns microorganismes (patogènia).
 Els virus i els seus hospedadors.
 Paper dels microorganismes sobre altres àrees de la ciència i la societat.
L’estudi de la microbiologia com a àrea de coneixement independent està justificat per dues raons principals:  Com a ciència biològica bàsica: proporciona algunes de les eines més accessibles per a l’estudi de la naturalesa dels processos biològics. El coneixement més complex i sofisticat de molts processos químics i dels principis físics prové d’estudis realitzats amb microorganismes.
 Com a ciència aplicada: la microbiologia s’encarrega de buscar solucions a un gran nombre de problemes de la medicina, l’agricultura i la indústria. Moltes de les malalties d’humans, animals i vegetals estan produïdes per microorganismes. També els microorganismes juguen un paper important en la fertilització del sòl i la producció animal. Addicionalment, els microorganismes poden ser aplicats en alguns importants processos industrials, ara coneguts com a biotecnologia.
Una altre característica de la microbiologia és la de posseir una metodologia pròpia. Ja que l’objecte d’estudi d’aquesta ciència presenta unes característiques específiques per tractar-se 1 d’organismes que no poden ser observats a simple vista, ha estat necessari establir una sèrie de tècniques i metodologies pròpies que permetin obtenir informació sobre aquests elements biològics.
 L’observació de les estructures mitjançant la microscòpia.
 L’estudi dels processos biològics de manera indirecta, inferits a partir de l’estudi de poblacions microbianes i no de cèl·lules aïllades, ja que són éssers molt petits. Aquest fet fa necessària la implantació d’un mètode de cultiu dels microorganismes sota unes condicions a les quals les poblacions microbianes puguin ploriferar.
 Donada la capacitat d’estar per tot arreu, ha estat també necessari disposar d’una metodologia que garanteixi que la població que s’estudia no conté altres microorganismes que no hi fossin inicialment. Això ha portat al desenvolupament de les tècniques d’asèpsia i esterilització de tots els materials que hagin d’estar en contacte amb els microorganismes que s’analitzen.
Els sistemes biològics La cèl·lula és la unitat fonamental dels organismes vius.
Es tracta d’una entitat aïllada de l’entorn mitjançant una membrana que separa l’interior de l’exterior.
Els components fonamentals de l’interior cel·lular són el citoplasma i el material genètic.
Totes les cèl·lules contenen determinats tipus de compostos químics complexos com ara les proteïnes, els àcids nucleics, els lípids i els polisacàrids.
Donat que aquests compostos es troben en totes les cèl·lules, es pensa que els éssers vius provenen d’un avantpassat comú: LUCA. Però al llarg de l’evolució del món viu, s’ha produït una diversificació impressionant de tipus cel·lulars, que ha donat lloc a l’existència d’organismes vius molt diferents. Per tant, les cèl·lules d’un determinat organisme, tot i que mantenen les seves característiques que les diferencien de les d’altres organismes, són un sistema obert en el qual es produeixen canvis continus contemplats dins l’evolució.
Classificació dels éssers vius La classificació dels éssers vius ha estat un problema complex per als científics des de fa molt temps. Tradicionalment, els organismes es van classificar en animals i plantes. Però quan es varen descobrir els microorganismes, es va veure que no tots es podien incloure entre els animals o les plantes, raó per la qual es va parlar d’infusoris. Més endavant, amb la utilització de les tècniques de microscòpia, es va veure que tots els organismes vius es podien diferenciar 2 segons la seva estructura i composició cel·lular en dos grans grups: els procariotes i els eucariotes. Aquests dos tipus cel·lulars presentes clares diferències estructurals, de les quals cal destacar a més de la mida, l’absència o presència d’una membrana nuclear que manté aïllat el material genètic (nucli). Segons aquest nou criteri, tots els animals i plantes són organismes eucariotes, igual com tres grups de microorganismes: fongs, microalgues i protozous. D’altra banda, tots els bacteris s’inclouen dins els procariotes, tal com es mostra a la taula següent: Tanmateix, des del punt de vista d’evolució molecular, dins els procariotes es poden distingir dos grups: els eubateris i els arqueobacteris, que presenten línies d’evolució independents i alhora són també independents dels eucariotes. De moment es desconeix si van aparèixer primer els eucariotes o els procariotes però, donades les diferències existents, es pensa que tant els eucariotes, com els eubacteris i els arqueobacteris van evolucionar per separat a partir d’un ancestre comú, l’avantpassat universal. El diagrama de l’evolució dels éssers vius basat en els estudis d’evolució molecular de l’estructura del RNA ribosòmic es pot representar d’aquesta manera: Microorganismes: color lila El fet que determina l’objecte d’estudi de la microbiologia és la mida. Els microorganismes són éssers vius molt petits no visibles a simple vista. La mida promig d’un bacteri és de 1-2μm mentre que una cèl·lula eucariota pot ser entre 10 i 100 vegades més gran. Dins la microbiologia s’estudien tant els microorganismes eucariotes com els procariotes i 3 arqueobacteris. Les microalgues, els fongs i els protozous microscòpics formen part d’un grup de microorganismes anomenats protistes, al qual s’adscriuen tots aquells microorganismes amb una estructura cel·lular típicament eucariota. Els virus també s’estudien dins la microbiologia, no són cèl·lules. Es tracta d’estructures d’uns 0,1μm a les quals els manquen la major part dels atributs d’una cèl·lula i no són sistemes dinàmics oberts. Una partícula vírica és una estructura estàtica bastant estable que només es pot replicar i adquirir els atributs d’un sistema viu quan s’associa amb una cèl·lula, ja que es tracta d’estructures desposseïdes de metabolisme.
Depenent de la definició que es faci de la vida, els virus podrien quedar exclosos dels sistemes biològics.
L’estudi de les característiques estructurals, metabòliques i genètiques de les cèl·lules no és l’únic objectiu d’estudi de la microbiologia. Cal considerar que les cèl·lules no són elements aïllats a la natura sinó que normalment es troben en un entorn amb el qual interaccionen.
L’entorn pot estar constituït per altres elements físics, químics i biològics. Dins els elements biològics, s’ha de contemplar la interacció de les cèl·lules amb altres éssers vius i amb altres cèl·lules de la mateixa espècie. Tot i que una cèl·lula microbiana aïllada rarament podria causar un efecte perceptible, aquesta cèl·lula és capaç de multiplicar-se molt ràpidament de manera que la nova progènie cel·lular podria originar importants alteracions. Aquesta possibilitat de multiplicar-se ràpidament és una de les característiques més important que presenten els microorganismes. Per això, els microorganismes són importants components dels ecosistemes.
De fet, a la natura els microorganismes es troben en conjunts de cèl·lules anomenades poblacions. Les poblacions estan formades per individus cel·lulars provinents generalment d’una sola cèl·lula original. La situació en l’entorn que ocupa una població és l’anomenat hàbitat. L’ecologia microbiana s’encarrega per tant d’estudiar els microorganismes en el seu entorn natural, al qual freqüentment les poblacions es troben associades formant comunitats.
Així, una comunitat és un conjunt de poblacions que viuen juntes ocupant el mateix hàbitat. De vegades, les poblacions microbianes d’una comunitat interaccionen de manera avantatjosa o desfavorable. Segons quin sigui el tipus d’interacció, les poblacions romandran juntes o bé una farà desaparèixer l’altra. La interacció dels microorganismes amb el medi físic i químic pot influenciar també de manera important l’estabilitat de les poblacions a un hàbitat.
Addicionalment, les característiques de l’hàbitat podrien ser modificades pels propis microorganismes com a conseqüència dels seus processos metabòlics i d’intercanvi amb l’entorn. Així, parlem col·lectivament dels microorganismes i l’entorn físic i químic com a ecosistema inclòs dins la biosfera.
Alguns microorganismes poden causar també efectes importants sobre els éssers vius superiors, amb els quals desenvolupen unes relacions de patogenicitat que també estudia la microbiologia, així com les tècniques de control de malalties produïdes per microorganismes.
4 Tanmateix cal emfatitzar que la major part de microorganismes no són patògens i que n’hi ha molts que realitzen processos de gran interès i beneficiosos per a la humanitat, tant pel que fa a la indústria com a l’agricultura, ramaderia i sanitat.
5 ...