Microbilogía y Biotecnología

Ingeniería Bioquímica I

bacterias

Protozooarios

algas hongos

virus

Microorganismos con y sin organización celular

No tienen membranas plasmáticas.

Son parásitos sin organización celular

Procariotas - Arqueobacterias

Características importantes:

Tiene las mismas estructuras que el resto de las bacterias procariotas

pero están constituidas por compuestos químicos diferentes. Las

diferencias a nivel molecular entre arqueas y el resto de los procariotas

son tan fundamentales que se las clasifica en grupos distintos. Debido a

estas diferencias, las arqueas exhiben una ALTA RESISTENCIA contra

los antibióticos y los agentes líticos, presión osmótica, etc. Actualmente

se las considera más cercanas a los eucariotas

Tamaño y forma

•Diámetros 0,1 μm y más de 15 μm

•Diversas formas, esferas, barras,

espirales, placas, finos filamentos,

cuadradas y planas

“Fósiles vivientes” por que viven en hábitats semejantes a las

condiciones de la Tierra primitiva.

Ambientes termales con temperaturas > a 100 ºC, medios halófilos (muy

salados)

•Por ser extremófilas, en particular las resistentes a las ALTAS

TEMPERATURAS o a los EXTREMOS DE ACIDEZ O ALCALINIDAD, son una

importante fuente de ENZIMAS capaces de funcionar bajo estas duras

condiciones

•En la industria, las AMILASAS, GALACTOSIDASAS realizan su

función a más de 100 °C, lo que permite la elaboración de

alimentos a altas temperaturas, tales como leche baja en

lactosa y suero de leche.

• Las enzimas de estas arqueas termófilas también son muy estables en

solventes orgánicos, por lo que pueden utilizarse en una amplia gama de

procesos relacionados a la SÍNTESIS DE COMPUESTOS ORGÁNICOS.

•Son una parte vital del tratamiento de aguas residuales, realizando la

digestión anaeróbica de los RESIDUOS

• Prometedores en minería para la extracción de metales tales

como ORO, COBALTO Y COBRE

Uso de Archaea en tecnología e industria

Procariotas – Eubacterias -

Organismos unicelulares

Funciones: gran variedad de funciones que ayudan a mantener

los ciclos bio-geo-químicos.

Constituyen la mayoría de las bacterias

Las bacterias son los organismos más abundantes del planeta

40 millones de células bacterianas en 1g de tierra

1 millón de células bacterianas en un 1 ml agua dulce

En total, aproximadamente 5×1030 bacterias en el mundo

Procariotas - Eubacterias

Organismos unicelulares - mayoría de las bacterias

Tamaño: 1 a 10 m

Son tan pequeñas que

no necesitan citoesqueleto

Hábitat: adaptados a vivir en

cualquier ambiente

terrestre o acuático

Nutrición: autótrofas:

fotosintéticas, quimiosintéticas

heterótrofas: saprófitas,

simbióticas, parasitarias

Procariotas – Eubacterias -

La mayor parte de las bacterias adoptan

formas características, aunque en

ocasiones la configuración puede verse

influida por las condiciones del medio de

cultivo. Son unicelulares, pero también

aparecen agrupadas cuando se

mantienen unidas tras la división.

Esquema Célula Procariota

Puede no estar

presente

a) 1 minuto en cristal violeta

b) se lava con agua destilada

c) 1 minuto en lugol (mordiente)

d) se decolora con alcohol de 951 (decolorante)

e) se lava con agua destilada

f) 1 minuto en fucsina (colorante de contraste)

TINCIÓN DE GRAM.

g) se lava con agua corriente

h) se seca suavemente y sin frotar con papel de filtro

Una vez que la preparación está totalmente seca, poner

una gota muy pequeña de aceite de cedro y observar al

microscopio con el objetivo de inmersión.

MUREÍNA o

PEPTIDOGLUCANO

Anillos de

polisacáridos

unidos por péptidos Ácido

teicoico

VER EN BIBLIOGRAFÍA ANEXA: TABLA A.2. Características comparativas de las

bacterias Gram + y Gram-

• BIOMASA, proteínas

•Pocesos como TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

•En la producción de QUESOS, YOGURT, VINAGRE

•Fabricación de MEDICAMENTOS, antibióticos de bacilos

•PRODUCTOS QUÍMICOS: ÁCIDOS ORGÁNICOS, SOLVENTES

•ENZIMAS: amilasas, catalasa lactasa, etc.

VER EN LA BIBLIOGRAFÍA ADJUNTA

(TABLA A.1: Productos obtenidos de procariotes)

Uso de las Eubacterias

en tecnología e industria

MICROORGANISMOS CON ORGANIZACIÓN CELULAR EUCARIOTA

protozoos

Presentan una mayor complejidad en su organización

Algas microscópicas unicelulares

levaduras Hongos filamentosos

HONGOS

•BIOMASA, BEBIDAS, PAN

•Pocesos como TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

•En la producción de ENZIMAS: amilasas, catalasa

glucosa oxidasa, invertasa, lipasa

•Fabricación de ANTIBIÓTICOS a partir de hongos,

VITAMINAS.

•PRODUCTOS QUÍMICOS: ÁCIDOS ORGÁNICOS,

SOLVENTES, ETHOL (levaduras)

•VER EN LA BIBLIOGRAFÍA ADJUNTA (TABLA A.4: Productos obtenidos de

organismos eucariotes)

Eucariotes -levaduras y hongos filamentosos-

en tecnología e industria

Nucleolo (cuerpo granular, RNA y proteínas)

Núcleo (Nucleolo y Cromosomas:

DNA y proteínas llamadas cromatina)

Retículo

endoplasmático

rugoso (síntesis y

secreción)

Aparato de Golgi (modifica, empaca y distribuye

proteínas a otros organelos

Citoesqueleto

Microtúbulos Retículo endoplasmático liso

(red de membranas internas)

Mitocondrias

Peroxisomas

Citoplasma Lisosomas

(enzimas degradadoras)

Membrana

celular

Ribosomas

(gránulos RNA y

proteínas)

Células animales

VER EN BIBLIOGRAFÍA

ANEXA:TABLA A.3.

•INTERFERÓN leucocitos humanos

•VACUNAS VIRALES: Influenza

Rubeola

Fiebre amarilla

•VER EN LA BIBLIOGRAFÍA ADJUNTA. (TABLA A.5: Productos obtenidos de

células animales)

Eucariotes - células animales-

en tecnología e industria

Se emplean células, tejidos u órganos

Eucariotas - Células vegetales -

•OBTENCIÓN DE PRODUCTOS FARMACOLÓGICOS

Coloración Gram

Streptomycetes

Los Streptomycetes son bacterias con propiedades de hongos. Poseen estructuras ramificadas con apariencia a micelio fúngico

Son células procariotas Gram positivas con propiedades fúngicas. Producen numerosos antibióticas, enzimas extracelulares, biorremediacón.

hay más de 500 especies.

Viven en tierra, y el ambiente

Nutrición (variada): azúcares, alcoholes, amino ácidos, ácidos orgánicos, compuestos aromáticos

Se conocen más de 50 antibióticos diferentes: Estreptomicina, neomicina cloranfenicol tetraciclinas.

MICROORGANISMOS RECOMBINANTES

La incorporación de la ingeniería genética permite optimizar

la eficiencia del proceso de producción y/o la calidad del

producto (modificar el control de vías metabólicas, por

ejemplo para la sobreproducción de algún producto)

La incorporación de la ingeniería genética permite obtener

a partir de un microorganismo, cultivo de células, planta o

animal un producto completamente ajeno.

Esto se consigue por introducción y expresión del gen de

interés en un organismo hospedador fácil de cultivar

*producción de insulina en bacterias,

*anticuerpos humanos en plantas

*vacunas en levaduras.

Son los organismos obtenidos ingeniería genética