Virus y crecimiento

Especiacion Bacteriana

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ESPECIE: animales y plantas, población de individuos que puede cruzarse en condiciones naturales produciendo descendencia fértil y que esta aislada reproductivamente de otras poblaciones

ESPECIE BACTERIANA: taxonomia polifasica; dentro de los criterios geneticos taxonomicos la taxonomia polifasica incluye en particular la secuenciacion de la subunidad pequeña del RNA ribosomico y la hibridacion genomica

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Son parásitos intracelulares obligados que utilizan metabolismo y reproducción del huésped.

Poseen una sola hebra de ADN ó ARN y una envoltura proteica que rodea el ácido nucleico.

Son metabólicamente inertes y carecen de maquinaría para generar energía o sintetizar moléculas.

Características Virus Otros m.o.

Tamaño Generalmente<<200nm

Generalmente > 200nm

Ácido nucleico ADN ó ARN ADN y ARN

Cubierta externa Simple y proteica Pared y membranacelular complejas

Reproducción Requiere huésped Generalmenteindependiente

Metabolismo Utiliza maquinaríametabólica delhuésped

Posee su propiamaquinaríametabólica

Cultivo No puede sercultivado en medioslibres de células

Usualmente puedenser cultivados enmedio sin células

Comparación de tamaños de virus y bacteria

Fuente: Lim, 1998. Microbiology. Ed. McGraw-Hill, Estados Unidos.

Ácido nucleico “desnudo” es susceptible a ser degradado por nucleasas en la naturaleza, por lo que están rodeados de una envoltura proteica, CAPSIDE.

Cápside esta compuesto de subunidades proteicas llamadas CAPSOMEROS.

Cápside junto con ácido nucleico se conoce como NUCLEOCAPSIDE.

Estructura

Virus de animales

En el espacio entre la envoltura y la nucleocapside en virus de animales, se encuentra una matriz de proteínas que fortalece la envoltura y conectan la nucleocapside.La ENVOLTURA esta compuesta de glicoproteínas embebidas en una bicapa lipídica, que proviene de la membrana plasmática del huésped. Esta envoltura la adquiere en el proceso de expulsión de la célula huésped después de la replicación.Localizados en la superficie externa de la envoltura encontramos los peplomeros ó espinas, compuestas de glicoproteínas con actividad hemaglutinina y neuraminidasa.


Virus de animales

Formas básicas de las nucleocápsides:


Icosahedricos

Poseen 20 caras, 30 bordes y 12 vértices. Cada cara es un triángulo equilátero, resultando una estructura simétrica. Ejemplos: adenovirus,papovavirus y herpesvirus.

Virus HelicoidalesEjemplos: Virus del mosaico del tabaco (TMV), Virus Rabies(Animales). TMV esta compuesto de 2,130 subunidades proteicas acomodadas en forma helicoidal protegiendo al ácido nucleico.

Virus binales o complejosEjemplos: poxvirus (v.gr. viruela)y bacteriofagos (T2, T4 y T6)


T2 P1

T2 y P1 son bacteriofagos de doble hebra

Viroides y Priones son agentes infecciosos más pequeños que los virus. Viroides están compuestos únicamente

de ácido nucleico, esta plegado fuertemente con lo que se protege de las nucleasas externas. Son responsables de enfermedades en plantas.

Utilizan las enzimas de la célula huesped para replicarse.

Priones están compuestos únicamente de proteínas sin que se haya detectado la presencia de ácido nucleico. Son resistentes al calor y radiación ultravioleta.

Hipótesis de su infectividad es que estas partículas pueden ser codificadas por la célula huésped activándose por la infección.

Ocasionan la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob en humanos de edad avanzada, causa hoyos en el cerebro lo que conduce a pérdida de la memoria y demencia.

Encefalopatia bovina espongiforme (BSE) o “enfermedad de las vacas locas”, evidencia científica señala que se contrae por consumo de carne contaminada.

Virus de Plantas

Grupo Morfología Envuelta(E) odesnuda(N)

Tamañoaprox. (nm)

AcidoNucleico

Virus

Virus quecontienen ADNGeminivirus N 2-18 ADN

Circularss

Virus delmaíz

Caulimovirus N 50 ADNCircularss

Mosaicodel coliflor

Virus que contienen ARNAlmovirus N 18-58 x

18ARNlineal ss

Mosaicode la alfalfa

Bromovirus N 23 ARNlineal ss

Mosaico

Ss una hebra, ds doble hebra

Virus de PlantasGrupo Morfología Envuelta

(E) o desnuda (N)

Tamaño aprox. (nm)

Acido Nucleico

Virus

Virus que contienen ARN Carlavirus N 690 x 12 ARN

lineal ss Virus del clavel

Closteovirus N 600-2,000 x 12

ARN lineal ss

Virus del betabel

Comovirus N 30 ARN lineal ss

Virus del garbanzo

Cucumovirus N 30 ARN lineal ss

Mosaico del pepino

Hordeivirus N 110-160 x 23

ARN lineal ss

Mosaico de la cebada

Ilarvirus N 26-35 ARN lineal ss

Mosaico Del tabaco


Virus de Plantas


Tamañoaprox. (nm)

AcidoNucleico

Virus

Virus que contienen ARNLuteovirus N 25 ARN

lineal ssVirus decebada

Nepovirus N 30 ARNlineal ss

Mancha Anular Tabaco

Potexvirus N 480-580x 13

ARNlineal ss

Virus dela papa X

Potyvirus N 680-900x 12

ARNlineal ss

Virus dela papa Y

Rhabdovirus N 130-150x 45430-500x 110

ARNlineal ss

Necropsiaamarilla de la lechuga


Virus de Plantas


Tamañoaprox. (nm)

AcidoNucleico

Virus

Virus que contienen ARNTobamovirus N 300 x 18 ARN

lineal ssMosaicodel tabaco

Tobanecrovirus N 28 ARNlineal ss

Necrosisdel tabaco

Tobravirus N 46-114 y180-215x 22

ARNlineal ss

Virus detabaco

Tymovirus N 30 ARNlineal ss

Virus deTomate


A. Lesiones causadas por virus del mosaico del tabaco B. Cambios en las hojas de orquidea, causadas por el virus del mosaico del tabaco.

A BFuente: Lim, 1998. Microbiology. Ed. McGraw-Hill, Estados Unidos.

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Algunos son como bastones delgados y otros lucen como pedazos de cuerdas con bucles.

Algunos son más complejos, con forma de cráteres lunares.

Virus del Ebola

VIH

Crecimiento microbiano

Tiene lugar en dos niveles:

La célula sintetiza nuevos componentes celulares, e incrementa su tamaño.

El numero de células de la población se incrementa.

30 años 30 minutos

Efecto de la concentración de sustrato en el crecimiento máximo de microorganismos. Conforme la concentración de sustrato se incrementa, también lo hace la producción máxima de microorganismos.

Velocidad de crecimiento para algunas bacterias representativas bajo condiciones óptimas.

Organismo Temperatura (◦C) Tiempo de generacion (min)Bacillus stearothermophilus 60 11Escherichia coli 37 20Bacillus subtilis 37 27Bacillus mycoides 37 28Staphylococcus aureus 37 28Streptococcus lactis 37 30Lactobacillus acidophilus 37 75Mycobacterium tuberculosis 37 360

a)Empezando con una célula, si cada producto de la reproducción se divide por fisión binaria, la población se doblara con cada nueva generación. Este proceso puede ser representado con logaritmos (2 elevado a un exponente).

b)Al dibujar el log de las células se produce una línea que indica el crecimiento exponencial: si se dibuja el numero de células aritméticamente, se obtiene una línea curva.

Matemáticas del crecimiento de una población

FASES DE CRECIMIENTO MICROBIANO:

El crecimiento de un cultivo microbiano se divide en tres etapas claramente diferenciables:

Fase de latencia: Etapa en la cual un inóculo proveniente de otro medio de cultivo al ser puesto en un medio fresco no crece.

Fase exponencial: Etapa en la que las células están dividiéndose, por lo que crecen de manera exponencial. La velocidad varía de una especie a otra y depende de parámetros ambientales como la temperatura.

Fase estacionaria:Etapa en la que los nutrientes se agotan y el crecimiento exponencial cesa.Hay actividad metabólica de síntesis y energía.

Fase de muerte:Las células ya no crecen ni realizan actividades metabólicas. Hay lisis celular.

1

23

4

Tiempo

Nº

de

mic

roor

gan

ism

os v

iab

les

Curva de crecimiento bifásica

Factores ambientales y crecimiento Factores ambientales y crecimiento microbiano.microbiano.

Nutrientes

Tiempo

OxígenoDisponibilidad de agua

pH

Temperatura

Temperatura


TemperaturaCada microorganismo es capaz de crecer en un rango muy determinado de temperatura. Este rango es conocido como temperaturas cardinales y establece las temperaturas mínimas, máximas y óptimas de crecimiento en función de la velocidad de crecimiento y la temperatura de incubación.

La temperatura mínima es a la que el microorganismo ya no se detecta crecimiento a valores más bajos de temperatura. La actividad metabólica es mínima, las membranas se hacen más rígidas y los procesos de transporte son limitados o inexistentes.

La temperatura optima es cuando el microorganismo registra la máxima velocidad de crecimiento y las reacciones enzimáticas ocurren a la máxima velocidad posible.

La temperatura máxima es en la que el crecimiento no existe y se hace insostenible todo proceso bioquímico por la desnaturalización de proteínas y enzimas.

pH.

Acidofilos

Alcalofilos

Hongos y algas.

Thiobacillus.

Staphylococcus aureus

Bacillus

La disponibilidad de agua que se encuentra libre en el mismo y es necesaria para que las bacterias se multipliquen. Este agua "no comprometido" con ningún nutriente recibe el nombre de actividad de agua (Aw). y se indica con un número que va desde 0 hasta 1.

Cuanto más cercano a cero es ese valor, menos disponible está el agua para las bacterias.

Alimento

CarneLecheHarinaGalletas

Aw

0.980.990.700.60

Actividad de agua

Concentracion de oxigeno.


Oxígeno.

AEROBIOS. Microorganismos que viven en ambientes con tensiones normales de oxígeno (21 % de O2).

MICROARÓFILOS. Microorganismos que viven en presencia de niveles de oxígeno que están bajo la concentración presente en el aire (<21 %).

ANAEROBIOS FACULTATIVOS. Microorganismos que pueden vivir en ausencia de oxígeno o en su presencia.

ANAEROBIOS. Microorganismos incapaces de crecer en presencia de O2.

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