- Presentan una gran diversidad y viven en cualquier ecosistema
- Debido a su gran diversidad metabólica, participan en todos los ciclos de la materia, permitiendo que se cierren y aportando nutrientes que de otra forma no podrían introducirse.
- Permiten, junto con otros factores, la formación del suelo vegetal.
- Son los descomponedores de las cadenas tróficas en los distintos ecosistemas.
- Su pequeño tamaño y rápido crecimiento, les aporta ventajas fisiológicas como la eficacia en el intercambio de nutrientes con el medio, elevada tasa de reproducción, etc.
- Pueden ser parásitos (provocan enfermedades), saprófitos o simbiontes generando una serie de efectos beneficiosos a los organismos con los que se asocian. Y es en este punto donde el hombre se ha centrado...
Pero vamos por partes....
1.- Intervienen en los ciclos biogeoquímicos de la materia.
Los microorganismos son los encargados de descomponer la materia orgánica y transformarla en inorgánica.
Son los que fijan el nitrógeno atmosférico y lo transforman en nitratos que puedan utilizar las plantas. Lo mismo ocurre con el fósforo y con el hierro; necesarios todos para formar las moléculas de hemoglobina, ATP, aminoácidos, etc. Son imprescindibles para la vida.
Los ciclos de a materia o biogeoquímicos en los que intervienen son: carbono, nitrógeno, azufre, fósforo y hierro.
Para ampliar la información, aquí.
2.- Los microorganismos son los causantes de numerosas enfermedades.
Los microorganismos patógenos son los responsables de las enfermedades infecciosas.
Hablamos de infección cuando se da una situación donde el microorganismo patógeno se instala y crece en el huésped, independientemente de que sea o no dañado. Esta infección dependerá de la patogenicidad del parásito (capacidad de provocar cambios fisiológicos o anatómicos en el huésped propios de la enfermedad) y de la resistencia o susceptibilidad del huésped a la acción del parásito. Ambos términos, determinan la virulencia del parásito.
En algunos microorganismos, esta virulencia viene determinada por la producción de una serie de sustancias que son las causantes de la enfermedad. Estas sustancias se denominan toxinas, y pueden ser:
- Exotoxinas: proteínas solubles liberadas al medio de crecimiento por bacterias Gram +. Son sensibles al calor, muy tóxicas y no producen fiebre. Inducen la formación de anticuerpos en el organismo.
- Endotoxinas: componentes lipídicos de la membrana externa de las bacterias Gram -. Producen fiebre, no se destruyen con calor y sus efectos son generales en el organismo.
Surge una rama de la medicina, la epidemiología, que estudia la incidencia de las enfermedades infecciosas, esto es, el número de enfermos de cada enfermedad infecciosa en una población.
Términos como epidemia, pandemia, incidencia, brote, etc., son algunos de los términos propios de esta rama.
Los agentes patógenos capaces de producir enfermedades infecciosas en los seres vivos son:
- Las bacterias: que se deben generalmente a la producción de toxinas. Existen vacunas y se combaten mediante antibióticos. Ejemplos: cólera, tuberculosis, tétanos, difteria, salmonelosis, peste bubónica, meningitis, etc.
- Los hongos: son infecciones superficiales sobre la piel, el pelo, las uñas o la mucosa. Provocan las micosis como la tiña, la candidiasis o el pie de atleta.
- Los protozoos: la malaria, la enfermedad del sueño, la toxoplasmosis, tricomiasis, son enfermedades provocadas en el hombre por protozoos y se tratan con quimioterapia.
- Los virus: al ser acelulares son parásitos obligados y siempre provocan enfermedades. Pueden contagiar por contacto directo o contacto indirecto a través de alimentos o agua. El tratamiento contra estas enfermedades es mediante vacunas, antivirales ya que los antibióticos son ineficaces. Enfermedades como la gripe, la poliomelitis, sarampión, hepatitis, rabia, varicela, viruela, etc., son provocadas por ellos.
- Viroides y priones
3.- El hombre ha aprovechado muchas de las características de los microorganismos para la biotecnología.
Un microorganismo útil para la biotecnología es aquel que puede crecer rápidamente, ser cultivado a gran escala y producir una sustancia aprovechable en cantidad apreciable y en el menor tiempo posible.
La biotecnología se emplea, además de para la obtención de alimentos, para la obtención de antibióticos y vacunas, para el control de plagas de insectos, y para obtener hormonas de microorganismos modificados genéticamente.
- En la industria alimentaria:
A partir de la fermentación ácido acética, de bacterias como Acetobacter, se obtiene el vinagre del vino o la cerveza. Mediante la fermentación alcohólica, y la acción de la levadura Saccharomyces cerevisiae, el hombre ha obtenido numerosas bebidas alcohólicas como el vino de la uva, la cerveza de la cebada, el sake del arroz (aquí es el hongo Aspergillus).
El pan, mezcla de agua, harina de trigo, centeno, maíz, arroz o cebada, sal y levaduras, se forma por fermentación alcohólica. el alcohol que se produce se evapora durante la cocción.
En la fabricación de los productos lácticos, a partir de la leche, la fermentación láctica realizada por bacterias del género Streptococcus, Lactobacillus y Leuconostoc, permite transformar la lactosa en ácido láctico. De esta manera se obtiene el yogur, el queso, la mantequilla, etc.
- En la industria farmacéutica.
Posteriormente, se descubrieron la estreptomicina y las tetraciclinas cuyo campo de acción es mucho más amplio, combatiendo infecciones tanto de Gram + como Gram - y Mycobacterium tuberculosis.
- La ingeniería genética microbiana:
De esta forma se han obtenido fármacos, vacunas y hormonas como las esteroideas, la del crecimiento. También han permitido obtener proteínas y vitaminas; y actualmente se cultivan microorganismos como suplemento proteico para alimentos.
Otra aplicación industrial de los microorganismos es la fabricación de plaguicidas, que carecen de toxicidad para el ser humano o los animales.
4.- Los microorganismos se han utilizado en la biotecnología ambiental.
La biotecnología ambiental es el conjunto de procesos mediados por microorganismos cuya finalidad es la conservación y preservación del medio ambiente. Hay dos líneas de actuación:
- Biorremedación: utilización de los microorganismos para eliminar sustancias contaminantes del medio ambiente.
- Biodegradación, o degradación de materiales como papel, pintura, fibras textiles, hormigón o hidrocarburos mediante microorganismos.
Ejemplos de estos usos estarían en el tratamiento de las aguas residuales, en su depuración en las estaciones depuradoras; en la degradación del petróleo o en la producción de biocombustibles.
Aquí tenéis la presentación usada en clase y los ejercicios que corresponden al tema de microorganismos (son los mismos que puse en la tutoría de la semana pasada):
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