TRABAJO DE MICROORGANISMOS by fernandez aramburu holgado

ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN 2. DIVERSIDAD MICROBIANA 3. TAXONOMIA 4. DESARROLLO DE LA TAXONOMIA MICROBIANA

5. DOMINIO BACTERIA 5.1 CARACTERISTICAS 5.2 NUTRICIÓN DE LAS BACTERIAS 5.3 REPRODUCCIÓN BACTERIANA 5.4 INTERÉS Y APLICACIÓN

6. DOMINIO ARCHAEA 6.1 CARACTERÍSTICAS 6.2 NUTRICIÓN 6.3 REPRODUCCIÓN 6.4 CLASIFICACION 6.5 INTERÉS Y APLICACIÓN

7. DOMINIO EUKARYA 7.1 CARACTERÍSTICAS 7.2 REPRODUCCIÓN 7.3 CLASIFICACIÓN

8. EUCARYA REINO FUNGI 8.1 CARACTERÍSTICAS 8.2 DIVERSIDAD EUCARYOTA 8.3 NUTRICIÓN 8.4 REPRODUCCIÓN 8.5 CLASIFICACIÓN 8.6 INTERÉS Y APLICACIÓN

9. EUCARYA REINO PROTISTA 9.1 CARACTERÍSTICAS 9.2 NUTRICIÓN 9.3 REPRODUCCIÓN 9.4 CLASIFICACIÓN

10. VIRUS 10.1 CARACTERÍSTICAS 10.2 DIVERSIDAD 10.3 REPRODUCCIÓN 10.4 CLASIFICACIÓN 10.5 INTERÉS Y APLICACIÓN

1. INTRODUCCIÓN Hace trescientos años Antonie van Leeuwenhoek observó por primera vez en un microscopio primitivo unos “pequeños animálculos” que ahora se conocen como microrganismos. Los microorganismos, también conocidos como gérmenes o microbios son formas de vida muy pequeñas que sólo pueden ser observados a través del microscopio. Son organismos dotados de individualidad que presentan, a diferencia de las plantas y los animales, una organización biológica elemental. En su mayoría son unicelulares, aunque en algunos casos se trate de organismos cenóticos compuestos por células multinucleadas, o incluso multicelulares. Son los seres más primitivos y numerosos que existen en la Tierra, colonizan todo ambiente: suelo, agua y aire, participan de forma vital en todos los ecosistemas y están en interacción continua con las plantas, los animales y el hombre. Los microorganismos son clave para el funcionamiento de los sistemas biológicos y el mantenimiento de la vida sobre el planeta. También participan en procesos metabólicos, ecológicos y biotecnológicos de los cuales dependemos para sobrevivir y enfrentarlos retos del futuro. Estos retos son gigantescos para la continuidad de la vida, en particular, para satisfacer la demanda de alimentos, medicamentos y resolver problemas ecológicos y de contaminación ambiental. En otras palabras, parte de la actividad biológica esencial que permite la vida depende de los microorganismos. Algunos de ellos son beneficiosos, mientras que otros pueden ser perjudiciales para los seres humanos. A pesar de sus dimensiones, sumamente reducidas, los microbios presentan muchos tamaños y formas. En el grupo de los microorganismos se incluyen las bacterias, hongos (levaduras y hongos filamentosos), virus, protozoos y algas microscópicas.

2. DIVERSIDAD MICROBIANA Los microorganismos son las formas de vida más sencillas que conocemos, pero ello no debe hacernos subestimar su complejidad. Visto desde una perspectiva planetaria, se podría afirmar que la vida de este planeta es fundamentalmente microbiana. Se ha estimado que a pesar de su tamaño, los microorganismos representan casi la mitad de la biomasa terrestre. Para que nos hagamos una idea de la abundancia y diversidad de los microorganismos, diremos que en sólo un gramo de tierra fértil es posible encontrarse

Hasta mil millones de bacterias, y casi un millón de organismos más si juntamos hongos, algas y protozoos. Las primeras evidencias de vida en nuestro planeta se remontan hacia los 3.900 millones de años. Estos primeros seres vivos eran microorganismos. Durante los 3.000 millones de años siguientes sólo existió vida microbiana, y su acción modificó la composición química de la atmósfera, condicionando la evolución de los seres que aparecerían después. En la actualidad, los microorganismos siguen jugando un papel fundamental en la biosfera, asegurando el cierre de los diferentes ciclos de los elementos (C, N, O, P, S). La vida microbiana es extremadamente ubicua: es posible encontrarla en prácticamente cualquier hábitat del planeta. Esta enorme biodiversidad no sólo tiene relevancia a nivel ecológico, sino que también presenta gran interés desde el punto de vista económico (en casos como por ejemplo la biodegradación de vertidos del petróleo, o en la producción de nuevos antibióticos.) El mundo microbiano es extremadamente complejo y el resultado de 3.500 millones de años de evolución. Del enorme número de especies que existen, sólo un pequeño porcentaje es objeto de estudio de la Microbiología Médica. Entre lo microorganismos que infectan o coexisten con el hombre se encuentran los Hongos, Bacterias, Virus y Protozoos. La Microbiología Médica incluye también el estudio de los parásitos multicelulares que causan enfermedad al hombre, que en algún momento de su ciclo de vida presentan formas microscópicas. Los Hongos y los Protozoos tienen muchas características que los asemejan a las células de los mamíferos o de las plantas. Son organismos Eucariotas, que poseen membrana nuclear, lo que determina la presencia de un núcleo verdadero, con varios cromosomas, aparato mitótico, mitocondrias y otros orgánulos membranosos en el citoplasma, membrana citoplasmática que contiene esteroles y la capacidad de reproducirse sexualmente. Estos microorganismos Eucariotas presentan tamaño variable, pero su diámetro o sección, cuando se trata de formas alongadas, no supera los 10 micrómetros (µm). Algunos pueden ser bastante largos y la mayoría de los Hongos y Protozoos pueden cultivarse en medios artificiales. Las diferencias fundamentales entre célula Eucariota y Procariota se detallan en la siguiente tabla:

Característica

Procariota

Eucariota

Núcleo

No posee membrana nuclear, tiene un único cromosoma circular

Posee membrana nuclear, tiene uno o mas pares de cromosomas

ADN extracromosómico

Puede estar presente como plásmidos

Presente en organelas

Organelas citoplasmáticas

No contiene

Mitocondrias (y cloroplastos), lisosomas, retículo endoplasmático liso y rugoso, aparato de Golgi

Membrana plasmática

Contiene las enzimas de la cadena respiratoria. Existe secreción activa de enzimas. Es el sitio de síntesis de fosfolípidos y ADN

Capa semipermeable que regula el transporte de sustancias entre el interior y exterior de la célula

Pared celular

Capa rígida de péptioglicano

Algunas pueden tener pared de celulosa o quitina

Esteroles

Ausentes excepto en Mycoplasma

Presentes

Ribosomas

70s en el citoplasma

80s libres o adosados al retículo

División

Fisión binaria

Mitosis

Tamaño

0,2 a 10 μm algunas bacterias pueden formar filamentos de mayor tamaño

Siempre mayor a 6 ó 7 μm

3 .TAXONOMIA Para poder comprender la gran diversidad de organismos existentes es preciso agruparlos y organizar los grupos generales en una estructura jerárquica sin superposiciones. De eso se encarga la Taxonomía, que es la ciencia de la clasificación biológica. La taxonomía en su sentido más amplio se descompone en tres partes independientes pero interrelacionadas: La Clasificación es la estructuración de los organismos en grupos o taxones en función de semejanzas mutuas o del parentesco evolutivo. La Nomenclatura es la rama de la taxonomía que se ocupa de la asignación de nombres a grupos taxonómicos de conformidad con normas publicadas. La Identificación constituye el lado práctico de la taxonomía, el proceso de determinar que un determinado organismo pertenece a un taxón reconocido. Las categorías taxonómicas que se utilizan en la actualidad son las siguientes: Especie→ Género → Familia → Orden→ Clase→ Filum (División) →Reino →Dominio

4. DESARROLLO DE LA TAXONOMIA MICROBIANA La Taxonomía moderna fue creada en el siglo XVIII por el naturalista sueco Carlos Linneo, quien clasificó miles de especies, utilizando como criterio la anatomía y fisiología. (También fue el autor del Sistema Binomial de Nomenclatura.) Su clasificación era muy simple:  

Reino Plantae Reino Animalia.

Ya en el S. XVIII se empieza a describir microorganismos y empieza a haber problemas para clasificarlos. Haeckel, en el S. XIX propone un tercer reino, el reino protista, que incluía hongos, bacterias, algas y protozoos. En el S. XX, (1949) con la microscopía electrónica, se comienza a estudiar la estructura de los microorganismos, descubriendo que existen dos tipos de organización: 

Organización Procariota



Organización Eucariota.

En 1969, Whittaker hace una clasificación de los seres vivos en 5 reinos, usando como criterios la estructura celular y el tipo de nutrición; absorción, ingestión o fotosíntesis.

En 1970, con la secuenciación del DNA y RNA, se pueden comparar filogenéticamente los distintos organismos. En 1978, Woese y colaboradores eligen, para su clasificación, la molécula de rRNA (16 ó 18 s.) Esta molécula es un excelente cronómetro biológico, porque ha variado muy poco a lo largo de la evolución, pero ha variado lo suficiente como para discernir qué especies están más emparentadas. En Procariotas los ARNr 23S y 5S forman parte de la subunidad mayor de los ribosomas, mientras que el ARNr 16S forma parte de la subunidad menor. En Eucariotas los ARNr (ribosomales) 5S, 5'8S y 28S forman parte de la subunidad mayor de los ribosomas, mientras que el ARNr 18S forma parte de la subunidad menor. En ambos casos, sobre el armazón constituido por los ARNr se asocian (dentro del núcleo celular) proteínas específicas, formando las subunidades ribosomales, que salen a través de los poros de la membrana nuclear al citoplasma, lugar en el que desarrollan su función de síntesis proteica. Encuentran 3 grupos de secuencias del rRNA, y estos 3 grupos denotan la existencia de 3 líneas evolutivas o dominios diferentes que surgen de un mismo antecesor común. Los 3 dominios son:

5. DOMINIO BACTERIA

5.1 CARACTERISTICAS Las bacterias son los organismos más abundantes del planeta. Son ubicuas, se encuentran en todos los hábitats terrestres y acuáticos; crecen hasta en los más extremos como en los manantiales de aguas calientes y ácidas, en desechos radioactivos, en las profundidades tanto del mar como de la corteza terrestre. Algunas bacterias pueden incluso sobrevivir en las condiciones extremas del espacio exterior. Se estima que se pueden encontrar en torno a 40 millones de células bacterianas en un gramo de tierra y un millón de células bacterianas en un mililitro de agua dulce. En total, se calcula que hay aproximadamente 5×1030 bacterias en el mundo. Las bacterias son imprescindibles para el reciclaje de los elementos, pues muchos pasos importantes de los ciclos biogeoquímicos dependen de éstas. Como ejemplo cabe citar la fijación del nitrógeno atmosférico. Sin embargo, solamente la mitad de los filos conocidos de bacterias tienen especies que se pueden cultivar en el laboratorio por lo que una gran parte (se supone que cerca del 90%) de las especies de bacterias existentes todavía no ha sido descritas. Las bacterias son:  Microorganismos unicelulares  Su tamaño es de unos pocos micrómetros (entre 0,5 y 5 μm, por lo general)  Son procariotas  No tienen el núcleo definido ni presentan, en general, orgánulos membranosos internos.  Generalmente poseen una pared celular compuesta de peptidoglicano.  Muchas bacterias disponen de flagelos o de otros sistemas de desplazamiento  Son móviles aunque hay algunas que no lo son

Estructura de la célula Bacteriana. A-Pili; BRibosomas; C-Cápsula; DPared celular; E-Flagelo; FCitoplasma; G-Vacuola; HPlásmido; I-Nucleoide; JMembrana citoplasmática

Paredes celulares bacterianas. Arriba: Bacteria Gram positiva. 1-membrana citoplasmática, 2-pared celular, 3-espacio periplásmico. Abajo: Bacteria Gram negativa. 4-membrana citoplasmática, 5pared celular, 6-membrana externa, 7espacio periplásmico

La forma de las bacterias es muy variada y, a menudo, una misma especie adopta distintos tipos morfológicos, lo que se conoce como pleomorfismo. De todas formas, podemos distinguir tres tipos fundamentales de bacterias: 

Coco: de forma esférica. Algunos ocasionan enfermedades a los humanos, como es el caso de, por ejemplo Neumococo y Estafilococo. También es causante de enfermedades como la Meningitis. Otros, sin embargo, resultan inocuos o incluso beneficiosos Los cocos se dividen en:



Diplococo: cocos en grupos de dos.

Tetracoco: cocos en grupos de cuatro.

Estreptococo: cocos en cadenas.

Estafilococo: cocos en agrupaciones irregulares o en racimo.

Bacilo: en forma de bastoncillo.

Los Bacilos son bacterias que se encuentran en diferentes ambientes y solo se pueden observar con un microscopio. Aunque muchos Bacilos son patógenos para el ser humano, algunos no hacen daño, pues son los encargados de producir algunos productos lácteos como el yogur (lactobacilos) Los bacilos se suelen dividir en: Bacilos Gram positivos: fijan el violeta de genciana (tinción de Gram) en la pared celular porque carecen de capa de lipopolisacárido. Bacilos Gram negativos: no fijan el violeta de genciana porque poseen la capa de lipopolisacárido (peptidoglicano).



Formas helicoidales: 

Vibrio: ligeramente curvados y en forma de coma, judía o cacahuete. Las especies de género Vibrio son invariablemente Bacilos Gram negativos, de entre 2 y 3 µm de largo, de forma algo curva, dotados de un único flagelo polar que les permite una elevada movilidad. Soportan bien los medios alcalinos, así como las concentraciones salinas. No forman esporas, son oxidasa positiva, y anaerobios facultativos. Varias de las especies de Vibrio son patógenas, provocando enfermedades del tracto digestivo, en especial V. cholerae, el agente que provoca el Cólera, V. parahaemolyticus causante de diarrea inflamatoria auto limitada y V. vulnificus, que se transmite a través de la ingesta de marisco. Además de estos, existen varias especies marinas bioluminiscentes, tanto de vida independiente como simbiótica o parasitaria 

Espirilo: en forma helicoidal rígida o en forma de tirabuzón

Los Espirilos son bacterias Gram negativas (agrupadas clásicamente en las "Proteobacterias") flageladas de forma helicoidal o de espiral. Se desplazan en medios viscosos avanzando en tornillo. Su diámetro es muy pequeño, lo que hace que puedan atravesar las mucosas. Causan enfermedades como Sífilis ,Leptospirosis , fiebre recurrente Epidémica. Pueden ser muy peligrosos 

Espiroqueta: en forma de tirabuzón (helicoidal flexible). Las Espiroquetas son un filo de bacterias Gram negativas que tienen células alargadas y enrolladas helicoidalmente. Tienen una longitud comprendida entre 5 y 500 µm y un diámetro de alrededor de 0,1-0,6 µm. Casi todas son unicelulares, si bien se sospecha que Spirochaeta plicatis pudiera ser pluricelular. Poseen una membrana externa formada por múltiples capas llamada "envoltura celular" o "vaina externa" que rodea completamente el cilindro protoplasmático. Son organismos Quimioheterótrofos, la mayoría anaerobios que viven libremente, pero hay numerosas excepciones de parásitos

Miembros importantes de este filo son: o

Leptospira, que causa leptospirosis o enfermedad de Weil.

Borrelia burgdorferi, que causa la enfermedad de Lyme.

Borrelia recurrentis, que causa la fiebre recurrente.

Treponema pallidum, que causa la s铆filis.

A continuaci贸n se citan diferentes especies con diversos patrones de asociaci贸n de las bacterias: Neisseria gonorrhoeae en forma diploide (por pares)

Neisseria gonorrhoeae (gonococo) es un diplococo Gram negativo, oxidasa positivo, que causa la Gonococia, una enfermedad de transmisi贸n sexual que se presenta en los humanos.

Streptococcus en forma de cadenas.

El género Streptococcus es un grupo de bacterias formado por cocos Gram Positivos pertenecientes al filo firmicutes y al grupo de las bacterias ácido lácticas.

Las especies de Estreptococus que producen enfermedades son:

Estreptococos del grupo A:

Streptococcus pyogenes producen amigdalitis e impétigo.

Estreptococos del grupo B: Streptococcus agalactiae producen Meningitis en neonatos y trastornos del embarazo en la mujer.

Neumococo: Streptococcus

Pneumoniae es la principal causa de neumonía adquirida en la comunidad.

o Streptococcus Viridans es una causa importante de endocarditis y de abscesos dentales.

Causa importante de caries

dental. Pertenece al grupo de Estreptococos Viridans.

Staphylococcus en forma de racimos

Staphylococcus es un género de bacterias Estafilococáceas de la clase Cocci. Comprende microorganismos que están presentes en la mucosa y en la piel de los humanos y de otros mamíferos y aves, incluyendo a 35 especies y 17 subespecies, muchas de las cuales se encuentran en los humanos. Las especies que se asocian con más frecuencia a las enfermedades en humanos son Staphylococcus aureus (el miembro más virulento y conocido del género), Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus saprophyticus, Staphylococcus capitis y Staphylococcus haemolyticus.



Actinobacteria en forma de filamentos

Las Actinobacterias o actinomicetos son un grupo de bacterias Gram positivas. La mayoría de ellas se encuentran en la Tierra, e incluyen algunas de las más típicas formas de vida terrestre, jugando un importante rol en la descomposición de materia orgánica, tales como la celulosa y quitina. Estas bacterias renuevan las reservas de nutrientes en la Tierra y son fundamentales en la formación de Humus. Otras Actinobacterias habitan en las plantas y animales, incluyendo algunos patogenos, tales como las Mycobacterium. Algunas Actinobacterias forman filamentos ramificados que se asemejan en cierta forma a los micelios de los no relacionados Fungi, entre los cuales fueron clasificados originalmente con el antiguo nombre de Actinomycetes. La mayoría son aerobias, pero algunas, tales como Actinomyces Israelii, pueden crecer bajo condiciones anaerobias. Al contrario que Firmicutes, el otro grupo principal de bacterias Gram positivas, tienen GC alto y las especies de algunos Actinomycetes producen esporas externas. Muchas Actinobacteriasitis destacan por su capacidad para producir compuestos que tienen características útiles en farmacología. Representantes de este grupo: o

Actinomyces

Actinomyces es un género de bacterias definido por Harz en 1877, del tipo Gram positivo. Algunas especies son anaerobias, mientras que otras son facultativas anaerobias. Las especies de Actinomyces no forman esporas, y, mientras que las bacterias individuales son esféricas, las colonias forman estructuras semejantes en forma a las hifas de los hongos. Muchos Actinomyces son

patógenos oportunistas de los seres humanos y de otros mamíferos, particularmente en la cavidad bucal. En casos raros, estas bacterias pueden causar Actinomicosis, una enfermedad caracterizada por la formación de abscesos en la boca, los pulmones, o el aparato gastrointestinal. Algunas especies son responsables del olor vegetal de la Tierra, que a menudo es particularmente notable después de una lluvia.

Arthrobacter

Arthrobacter es un género de bacterias comúnmente encontradas en el suelo. Todas las especies de este género son bacterias Gram positivas, aerobias obligadas y con forma de Bacilo durante la fase de crecimiento exponencial y de coco durante la fase estacionaria. Los cocos son resistentes a la desecación y a la falta de nutrientes. El género se distingue por su inusual hábito de "snapping división" en la que la pared celular exterior se rompe por una juntura (de aquí su nombre), de tal forma que los Bacilos se rompen en Cocos. Bajo el microscopio estas células en divisón aparecen con forma de "V". Otra característica notable es la utilización de piridona como única fuente de Carbono.

Corynebacterium Corynebacterium es un género de Bacterias, Bacilos y Gram positivos, inmóviles, anaerobio facultativos, pertenecientes al filo Actinobacteria. Es uno de los géneros más numerosos de Actinobacterias con más de 50 especies, la mayoría no causa enfermedades, sino que son parte de la flora saprófita de la piel humana.

Frankia

Frankia es un género de bacterias filamentosas fijadoras de nitrógeno que viven en simbiosis con plantas Actinoricicas, de forma similar a Rhizobia. Estas bacterias forman nódulos radiculares en forma de coral. A diferencia de la simbiosis que existe entre Rhizobia y las leguminosas, esta interacion mutualista es menos específica. Las plantas Actinoricicas se clasifican en ocho familias. Son un grupo diverso de dicotiledóneas leñosas que se encuentran en todos los continentes excepto en la Antártica. Muchas son plantas comunes, tales como alisos, Myrica, Comptonia. Dryas, Chamaebatia y Coriaria

Micrococcus

Micrococcus es un género de bacterias del filo Actinobacteria. Se encuentran en ambientes diversos, incluyendo agua y suelo. Son bacterias Gram positivas con células esféricas de diámetro comprendido entre 0,5 y 3 micrómetros que típicamente aparecen en tétradas. Micrococcus tiene una gruesa pared celular que puede abarcar tanto como el 50% de materia celular. Su genoma es rico en guanina y citosina (GC), típicamente en porcentaje del 65 al 75% de contenido GC. A menudo contienen plásmidos (de tamaño comprendido entre 1 y 100 MDa) que proporcionan al organismo características útiles.

Micromonospora

Micromonospora es un género de bacterias de la familia Micromonosporaceae. Son Gram positivas, generalmente aerobias y forman micelios ramificados y esporas. Son organismos Saprotróficos que viven en suelo y agua. Varias especies son fuentes de antibióticos aminoglucósidos. (Son las colonias rojas)

Mycobacterium Mycobacterium es el único género de la familia de las bacterias Mycobacteriaceae. Por las características únicas entre otros géneros bacterianos y por la importancia médica de las mismas, se estudian en la sub-rama de la Microbiología llamada micobacteriologia. El género

Mycobacterium está formado por Bacilos aerobios inmóviles y no esporulados con un tamaño de 0,2 a 0,6 x 1 a 10 mcm algunos de los cuáles son patógenos que causan graves enfermedades en los mamíferos, incluyendo tuberculosis y lepra.

Nocardia Nocardia es un género de bacterias Gram positivas que se encuentran en suelos de todo el mundo ricos en materia orgánica. Son catalasapositivas y con forma de Bacilos filamentosos, parecen hilos alargados. Algunas especies son patogénicas que causan nocardiosis. La mayoría de las infecciones causadas por Nocardia se

adquieren por inhalación de la bacteria o a través de traumatismos. (Son las colonias amarillas)

Propionibacterium

Propionibacterium acnes es un Bacilo Gram positivo, de crecimiento relativamente lento, no esporulado y anaerobio estricto, aunque se cree que posee aerotolerancia. Se halla en la biota normal de la piel y es catalogado como actor secundario en la infección dérmica. Está vinculado al acné, puede causar blefaritis crónica y es el principal causante de endoftalmitis postquirúrgicas crónicas. Su genoma ha sido secuenciado, poniendo de manifiesto varios genes que podrían generar las enzimas degradantes de la piel y las proteínas inmunogénicas (que activan el sistema inmune). La bacteria es en gran parte comensal y está presente en la piel de la mayoría de las personas alimentándose de los ácidos grasos del sebo secretado por los poros desde las glándulas sebáceas. También puede encontrarse en todo el aparato digestivo del ser humano y de muchos otros animales. Su nombre se deriva de la capacidad de la bacteria de generar ácido Propiónico

Streptomyces

Streptomyces es el género más extenso de Actinobacterias, un grupo de bacterias Gram positivas de contenido GC generalmente alto. Se encuentran predominantemente en suelos y en la vegetación descompuesta y la mayoría produce esporas (también denominadas conidios) en los extremos de las hifas aéreas. Se distinguen por el olor a «Tierra húmeda» que desprenden, resultado de la producción de un metabolito volátil, la geosmina. Las especies del género Streptomyces se caracterizan por poseer un metabolismo secundario (rutas metabólicas no requeridas para la supervivencia) complejo. Producen numerosos antibióticos de uso clínico como estreptomicina, ácido Clavulánico, Neomicina, Cloranfenicol, etc. Streptomyces es raramente Patógenos, aunque pueden producir infecciones en humanos, tales como Micetoma por S. Somaliensis y S. Sudanensis. En las plantas, S. caviscabies y S. scabies ocasionan costras. También a partir de ellos, concretamente de S. avermectilis se sintetizó toda una familia de insecticidas: las Avermectinas

5.2 NUTRICIÓN DE LAS BACTERIAS El metabolismo bacteriano se clasifica con base en tres criterios importantes: el origen del carbono, la fuente de energía y los donadores de electrones. Un criterio adicional para clasificar a los microorganismos que respiran es el receptor de electrones usado en la respiración. Según la fuente de carbono, las bacterias se pueden clasificar como: 

Heterótrofas, cuando usan compuestos orgánicos.



Autótrofas, cuando el carbono celular se obtiene mediante la fijación del dióxido de Carbono.

Las bacterias Autótrofas típicas son las Cianobacterias fotosintéticas, las bacterias verdes del Azufre y algunas bacterias púrpura. Pero hay también muchas otras

especies Quimiolitotrofas, por ejemplo, las bacterias nitrificantes y oxidantes del Azufre. Según la fuente de energía, las bacterias pueden ser: 

Fotótrofas, cuando emplean la luz a través de la fotosíntesis.



Quimiotrofas, cuando obtienen energía a partir de sustancias químicas que son oxidadas principalmente a expensas del oxígeno (respiración aerobia) o de otros receptores de electrones alternativos (respiración anaerobia).

Según los donadores de electrones, las bacterias también se pueden clasificar como: 

Litotrofas, si utilizan como donadores de electrones compuestos inorgánicos.



Organotrofas, si utilizan como donadores de electrones compuestos orgánicos.

Los organismos Quimiotrofos usan donadores de electrones para la conservación de energía (durante la respiración aerobia, anaerobia y la fermentación) y para las reacciones biosintéticas (por ejemplo, para la fijación del dióxido de Carbono), mientras que los organismos Fotótrofos los utilizan únicamente con propósitos biosintéticos. Los organismos que respiran usan compuestos químicos como fuente de energía, tomando electrones del sustrato reducido y transfiriéndolos a un receptor terminal de electrones en una reacción redox. Esta reacción desprende energía que se puede utilizar para sintetizar ATP y así mantener activo el metabolismo. En los organismos aerobios, el oxígeno se utiliza como receptor de electrones. En los organismos anaerobios se utilizan como receptores de electrones otros compuestos inorgánicos tales como Nitratos, Sulfatos o Dióxido de Carbono. Esto conduce a que se lleven a cabo los importantes procesos biogeoquímicos de la desnitrificación, la reducción del Sulfato y la acetogénesis, respectivamente. Otra posibilidad es la fermentación, un proceso de oxidación incompleta, totalmente anaeróbico, siendo el producto final un compuesto orgánico, que al reducirse será el receptor final de los electrones. Ejemplos de productos de fermentación reducidos son el lactato (en la fermentación láctica), Etanol (en la fermentación alcohólica), hidrógeno, butirato, etc. La fermentación es posible porque el contenido de energía de los sustratos es mayor que el de los productos, lo que permite que los organismos sinteticen ATP y mantengan activo su metabolismo. Los organismos anaerobios facultativos pueden elegir entre la

fermentación y diversos receptores terminales de electrones dependiendo de las condiciones ambientales en las cuales se encuentren. Las bacterias Litótrofas pueden utilizar compuestos inorgánicos como fuente de energía. Los donadores de electrones inorgánicos más comunes son el hidrógeno, el monóxido de carbono, el amoníaco (que conduce a la nitrificación), el hierro ferroso y otros iones de metales reducidos, así como varios compuestos de Azufre reducidos. En determinadas ocasiones, las bacterias metanótrofas pueden usar gas Metano como fuente de electrones y como sustrato simultáneamente, para el anabolismo del Carbono. En la fototrofía y quimiolitotrofía aerobias, se utiliza el oxígeno como receptor terminal de electrones, mientras que bajo condiciones anaeróbicas se utilizan compuestos inorgánicos. La mayoría de los organismos Litótrofos son Autótrofos, mientras que los organismos Organótrofos son Heterótrofos. Además de la fijación del dióxido de Carbono mediante la fotosíntesis, algunas bacterias también fijan el gas nitrógeno usando la enzima nitrogenasa. Esta característica es muy importante a nivel ambiental y se puede encontrar en bacterias de casi todos los tipos metabólicos enumerados anteriormente, aunque no es universal. El metabolismo microbiano puede jugar un papel importante en la biorremediación pues, por ejemplo, algunas especies pueden realizar el tratamiento de las aguas residuales y otras son capaces de degradar los hidrocarburos, sustancias tóxicas e incluso radiactivas. En cambio, las bacterias reductoras de sulfato son en gran parte responsables de la producción de formas altamente tóxicas de Mercurio (Metil- y dimetil-Mercurio) en el ambiente.

5.3 REPRODUCCIÓN BACTERIANA Las bacterias crecen hasta un tamaño fijo y después se reproducen por fisión binaria, una forma de reproducción asexual.En condiciones apropiadas, una bacteria Gram positiva puede dividirse cada 20–30 minutos y una Gram negativa cada 15–20 minutos, y en alrededor de 16 horas su número puede ascender a unos 5.000 millones (aproximadamente el número de personas que habitan la Tierra). Bajo condiciones óptimas, algunas bacterias pueden crecer y dividirse muy rápido, tanto como cada 9,8 minutos. En la división celular se producen dos células hijas idénticas. Por otro lado, cabe destacar un tipo de reproducción sexual en bacterias, denominada parasexualidad bacteriana. En este caso, las Bacterias son capaces de intercambiar material genético en un proceso conocido como conjugación bacteriana. Durante el proceso una bacteria donante y una bacteria receptora llevan a cabo un contacto mediante pelos sexuales huecos o pili, a través de los cuales se transfiere una pequeña cantidad de ADN independiente o plásmido conjugativo.

5.4 INTERÉS Y APLICACIÓN En el cuerpo humano hay aproximadamente diez veces tantas células bacterianas como células humanas, con una gran cantidad de bacterias en la piel y en el tracto digestivo. Aunque el efecto protector del sistema inmunitario hace que la gran mayoría de estas bacterias sea inofensiva o beneficiosa, algunas bacterias patógenas pueden causar enfermedades infecciosas, incluyendo Cólera, Difteria, Escarlatina, Lepra, Sífilis, Tifus, etc. Las enfermedades bacterianas mortales más comunes son las infecciones respiratorias, con una mortalidad sólo para la Tuberculosis de cerca de dos millones de personas al año. En todo el mundo se utilizan antibióticos para tratar las infecciones bacterianas. Los antibióticos son efectivos contra las bacterias ya que inhiben la formación de la pared celular o detienen otros procesos de su ciclo de vida. También se usan extensamente en la Agricultura y la Ganadería en ausencia de enfermedad, lo que ocasiona que se esté generalizando la resistencia de las bacterias a los antibióticos. En la Industria, las bacterias son importantes en procesos tales como el tratamiento de aguas residuales, en la producción de mantequilla, queso, vinagre, yogur, etc., y en la fabricación de medicamentos y de otros productos químicos.

6. Archaea

6.1 CARACTERÍSTICAS Originalmente, las Arqueas se consideraban extremófilos que vivían en ambientes severos, como aguas termales y lagos salados, pero posteriormente se les ha observado en una gran variedad de hábitats, como suelos, océanos y humedales. Las Archaea son especialmente numerosas en los océanos, y las que se encuentran en el Plancton podrían ser uno de los grupos de organismos más abundantes del planeta. Actualmente se consideran una parte importante de la vida en la Tierra y podrían jugar un papel importante tanto en el ciclo del Carbono como en el ciclo del Nitrógeno. No se conocen ejemplos claros de arqueas patógenas o parásitas, pero suelen ser mutualistas o comensales. Son ejemplos las Arqueas Metanógenas que viven en el intestino de los humanos y los rumiantes, donde están presentes en grandes cantidades y contribuyen a digerir el alimento. Las Arqueas tienen su importancia en la tecnología, hay Metanógenos que son utilizados para producir biogás y como parte del proceso de depuración de aguas, y las enzimas de arqueas extremófilas son capaces de resistir temperaturas elevadas y solventes orgánicos, siendo por ello utilizadas en Biotecnología. Las Arqueas o Arqueobacterias son:  Microorganismos unicelulares  Procariotas  Carecen de núcleo celular o cualquier otro orgánulo dentro de las células.  En general, las Arqueas y Bacterias son bastante similares en forma y en tamaño, aunque algunas Arqueas tienen formas muy inusuales, como las células planas y cuadradas de Haloquadra walsbyi.  Poseen genes y varias rutas metabólicas que son más cercanas a las de los Eucariotas, en especial en las enzimas implicadas en la transcripción y la traducción  Las Arqueobacterias son únicos, como los Éteres lipídicos de sus membranas celulares. Las Arqueas explotan una variedad de recursos mucho mayores que los Eucariotas, desde compuestos orgánicos comunes como los azúcares, hasta el uso de Amoníaco, iones de metales o incluso Hidrógeno como nutrientes. Las Arqueas tolerantes a la sal (las Halobacterias) utilizan la luz solar como fuente de energía, y otras especies de Arqueas fijan Carbono, sin embargo, a diferencia de las plantas y las Cianobacterias, no se conoce ninguna especie de Arquea que sea capaz de ambas cosas  Tienen medidas comprendidas entre 0,1 μm y más de 15 μm

 Se presentan en diversas formas (esferas, barras, espirales y placas). El grupo Crenarchaeota incluye otras morfologías como:  Células lobuladas irregularmente en Sulfolobus  Finos filamentos de menos de 0,5 μm de diámetro en Thermofilum y barras casi perfectamente rectangulares en Thermoproteus y Pyrobaculum. ( recientemente, se ha descubierto en piscinas hipersalinas una especie de forma cuadrada y plana nominada Haloquadra walsbyi.) Algunas especies forman agregados o filamentos celulares de hasta 200 μm de longitud y pueden ser miembros importantes de las comunidades de microbios que conforman biopelículas. Un ejemplo particularmente elaborado de colonias multicelulares lo constituyen las Arqueas del género Pyrodictium. En este caso, las células se ordenan formando tubos largos, delgados y huecos, denominados cánulas, que se conectan y dan lugar a densas colonias ramificadas. La función de estas cánulas se desconoce, pero pueden permitir que las células se comuniquen o intercambien nutrientes con sus vecinas. También se pueden formar colonias por asociación entre especies diferentes.

6.2 NUTRICIÓN

Tipo nutricional

Fuente de energía

Fuente del

Ejemplos

carbono Fotótrofos

Luz solar

Compuestos

Halobacteria

orgánicos Litótrofos

Organótrofos

Compuestos

Ferroglobus,

inorgánicos

inorgánicos o

Methanobacteria o

fijación del carbono

Pyrolobus

Compuestos

Pyrococcus,

orgánicos

orgánicos o fijación

Sulfolobus o

del carbono

Methanosarcinales

6.3 REPRODUCCIÓN Las Arqueas se reproducen asexualmente por fisión binaria o múltiple, fragmentación o gemación. No se produce meiosis, de manera que si una especie de Arquea existe en más de una forma, todas tienen el mismo número de cromosomas (tienen el mismo cariotipo). La división celular está controlada como parte de un complejo ciclo celular, donde el cromosoma se replica, las copias se separan y luego la célula se divide. Los detalles del ciclo celular sólo han sido investigados en el género Sulfolobus, siendo similares a los de Bacterias y Eucariontes: los cromosomas se replican desde múltiples puntos de partida (origen de replicación) usando ADN polimerasas que son similares a las enzimas equivalentes eucarióticas. No se forman endosporas en ninguna especie de Arquea, aunque algunas especies de Halobacteria pueden alternar entre fenotipos y crecer como diferentes tipos de células, incluidas estructuras de paredes gruesas que son resistentes al choque osmótico y que les permiten sobrevivir a bajas concentraciones de sal. No se trata de estructuras reproductivas, pero es posible que ayuden a estas especies a dispersarse en nuevos hábitats

6.4 CLASIFICACION La clasificación de las Arqueas, y los Procariotas en general, es un tema controvertido y en constante fluctuación. Los sistemas actuales de clasificación intentan organizar las Arqueas en grupos que comparten rasgos estructurales y antepasados comunes. Son: 

Euryarchaeota: son un filo (y también un reino) del dominio Archaea. Es uno de los dos grupos principales de Arqueas y originalmente fue separado del otro grupo (Crenarchaeota) basándose en las secuencias del ARNr. Son Procariontes simples y abarcan un conjunto amplio y diverso de microorganismos.



Crenarchaeota: también conocidas como Eocytes, es un filo (y también Reino) de Arqueas. Inicialmente se pensaba que incluía sólo organismos Hipertermófilos, frecuentemente quimiosintetizadores dependientes del Azufre. Sin embargo, estudios recientes los han identificado como las Arqueas más abundantes en el ecosistema marino. Crenarchaeota es uno de los dos grupos principales de Arqueas y originalmente fue separado del otro grupo (Euryarchaeota) basándose en las secuencias del ARNr.

6.5 INTERÉS Y APLICACIÓN Las Arqueas forman parte de los sistemas de la Tierra que reciclan elementos como Carbono, Nitrógeno y Azufre de los diversos hábitats de cada ecosistema. Aunque estas actividades son vitales para el funcionamiento normal de los ecosistemas, las Arqueas también pueden contribuir a los cambios que los humanos causan al ambiente, e incluso provocar contaminación. Las Arqueas llevan a cabo múltiples pasos del ciclo del Nitrógeno, lo que incluye tanto reacciones disimilatorias que eliminan Nitrógeno de los ecosistemas (como la respiración basada en Nitratos y desnitrificación), como procesos asimilatorios que introducen Nitrógeno, como la asimilación de Nitrógeno y la fijación de Nitrógeno. El papel de las Arqueas es particularmente importante en los océanos. Parece que las Arqueas también tienen una especial importancia en la oxidación de Amoníaco en el suelo; producen Nitritos, que son posteriormente oxidados en Nitratos por otros microbios, y luego absorbidos por plantas y otros organismos. En el ciclo del Azufre, las Arqueas que crecen y que oxidan compuestos de Azufre son importantes ya que liberan este elemento de las rocas, haciéndolo disponible para otros organismos. Sin embargo, las Arqueas que hacen esto, como Sulfolobus, pueden causar daños ambientales, pues producen Ácido Sulfúrico como producto residual, y el crecimiento de estos organismos en minas abandonadas puede causar un drenaje minero ácido. En el ciclo del Carbono, las Arqueas Metanógenas son relevantes como productoras de Metano. La capacidad de estas Arqueas de eliminar Hidrógeno es importante en la degradación de matéria orgánica por parte de las poblaciones de microorganismos que actúan como desintegradores en ecosistemas anaeróbicos, como sedimento, humedales o instalaciones de tratamiento de residuos. Sin embargo, el Metano es uno de los gases de efecto invernadero más abundantes de la atmósfera terrestre, representando el 18% del total. Es un gas de efecto invernadero 25 veces más potente que el Dióxido de Carbono. Los Metanógenos son la fuente principal de Metano atmosférico, y son los responsables de gran parte de las emisiones anuales de Metano del mundo. Por tanto, estas Arqueas contribuyen a las emisiones globales de gases de efecto invernadero y al calentamiento global.

7. Eukarya

7.1 CARACTERÍSTICAS Es el Dominio que incluye los organismos celulares con núcleo verdadero. La castellanización adecuada del término es eucariontes. Estos organismos constan de una o más células Eucariotas, abarcando desde organismos unicelulares hasta verdaderos pluricelulares en los cuales las diferentes células se especializan para diferentes tareas y que, en general, no pueden sobrevivir de forma aislada. El resto de los seres vivos son unicelulares Procariotas y se dividen los dominios Archaea y Bacteria.Pertenecen al DominioEukaryaanimales, plantas, hongos, así como varios grupos denominados colectivamente Protistas. Todos ellos presentan semejanzas a nivel molecular (estructura de los lípidos, proteínas y genoma) y comparten un origen común.

7.2 REPRODUCCIÓN Además de la división asexual de las células (mitosis), la mayoría de los Eucariontes tiene algún proceso de reproducción sexual basado en la meiosis que no se encuentra entre los Procariontes. La reproducción de los Eucariontes típicamente implica la alternancia de generaciones Haploides, donde está presente solamente una copia de cada cromosoma, y generaciones diploides, donde están presentes dos. Del primer tipo de generación al segundo se pasa por fusión nuclear (fecundación) y de aquí se

vuelve al primero por meiosis. Sin embargo, este patrón presenta variaciones considerables entre los distintos Eucariontes. En los Eucariontes, la relación de superficie frente a volumen es más pequeña que los Procariontes, y así tienen tasas metabólicas más bajas y tiempos de generación más largos.

7.3CLASIFICACIÓN Los Eucariontes se dividen tradicionalmente en cuatro reinos: Protista, Plantae, Animalia y Fungi (aunque Cavalier-Smith reemplaza Protista por dos nuevos reinos, Protozoa y Chromista, este último a veces se amplía a Chromalveolata). Esta clasificación es el punto de vista generalmente aceptado en actualidad, aunque ha de tenerse en cuenta que el reino Protista, definido como los Eucariontes que no encajan en ninguno de los otros tres grupos, es parafilético. Por esta razón, la diversidad de los Protistas coincide con la diversidad fundamental de los Eucariontes. La reciente clasificación de evita la clasificación en reinos, sustituyéndola por una acorde con la filogenia actualmente conocida, en la que por otra parte a los clados o taxones no se les atribuye ya categoría alguna, para evitar los inconvenientes que suponen éstas para su posterior actualización. El primer nivel de esta clasificación (equivalente a reinos en clasificaciones anteriores) es aproximadamente como sigue:



Opisthokonta (incluye animales, hongos y coanozoos)

Son organismos Eucariontes que forman un clado (una rama evolutiva) en el que coexisten algunas formas unicelulares flageladas junto a los hongos verdaderos (Fungi) y los animales verdaderos (Animalia).

Forman parte del clado los siguientes taxones:

Filo Choanozoa. Comprende varios grupos de Protistas: formas unicelulares móviles o coloniales pedunculadas, dotadas de un collar, y que se alimentan como micrófagos filtradores. Semejantes a ciertas células de las esponjas, llamadas coanocitos. Probablemente representan la forma original de los opistocontos, de la que derivarían los otros grupos.

Corallochytrea, que incluye un único organismo marino no Ciliado y Saprofito encontrado en la laguna de un atolón.

Mesomycetozoa : formas unicelulares flageladas o Ameboides, Saprotróficas o más a menudo parásitas.

Cristidiscoidea un pequeño grupo de Amebas que se encuentran principalmente en el suelo y en el agua dulce. Actualmente se considera en 2 grupos separados: Nucleariida y Ministeriida.

Reino Animalia. Pluricelulares todos, salvo cuando se incluyen los coanoflagelados, como se ha hecho a veces.

Reino Fungi. Hongos verdaderos. Las formas basales presentan fases unicelulares flageladas y son de vida acuática. Las derivadas son terrestres, con paredes celulares y una organización filamentosa.



Amoebozoa (algunas Amebas y hongos mucosos) Los Amebozoos (Amoebozoa) son uno de los grupos principales de Protozoos Ameboides, incluyendo a la mayoría de los que se mueven por medio del flujo interno de Citoplasma. Sus Seudópodos son de tipo romo y en forma de dedo y se denominan lobopodios. La mayoría son unicelulares y son comunes en el

suelo y en los Hábitats acuáticos, encontrándose algunos en simbiosis con otros organismos, mientras que otros son Patógenos. Amoebozoa incluye también Myxomycota (mohos mucilaginosos), formas multinucleadas o multicelulares que producen esporas y que son generalmente visibles a simple vista. Los Amoebozoa varían grandemente de tamaño. Muchos miden solamente 10-20 μm, pero también se incluyen muchos de los Protozoos más grandes. La famosa especie Amoeba Proteus puede alcanzar 800 μm y en parte a causa de su tamaño se estudia

a menudo como Célula representativa. Las Amebas multinucleadas Chaos y Pelomyxa pueden llegar a tener varios milímetros de longitud y algunos Myxomycota cubren varios centímetros cuadrados. Algunas de las Amebas comensales y de vida libre más importantes en medicina y epidemiología, incluyen: o

Entamoebacoli (Archamoebae), hábitat: luz del intestino grueso

Entamoeba hartmanni (Archamoebae), Hábitat: luz del intestino grueso

Entamoeba gingivalis (Archamoebae), Hábitat: cavidad bucal

Iodamoeba bütschlii (Archamoebae), Hábitat: luz del intestino grueso

Endolimax nana (Archamoebae), Hábitat: luz del intestino grueso

Hartmannellidae (Tubulinea), familia de parásitos con Pseudópodos como la E. Histolytica

Acanthamoeba (Acanthopodida), muy similares a los Hartmannellidae

Naegleria fowleri (realmente un Percolozoa), flagelado de vida libre

Blastocystis hominis (realmente un Heterokontophyta), causa enfermedad intestinal fatal en monos, incidiosa en el hombre.

Balamuthiamandrillaris un parásito oportunista causante de meningoencefalitis



Rhizaria (incluye a foraminíferos, radiolarios y varios Ameboflagelados)

Rhizaria es uno de los grupos principalesde Protistas. Sus miembros varían considerablemente en la forma, pero la mayor parte son Ameboides con Seudópodos filiformes, reticulados o soportados por microtúbulos. Muchos producen conchas o esqueletos, que pueden ser de estructura bastante compleja y que constituyen la gran mayoría de los fósiles del Protozoario. Casi todos tienen Mitocondrias con crestas tubulares. Hay tres grupos principales de Rhizaria:

Cercozoa. Varias Amebas y Flagelados, usualmente con filopodios y comunes en el suelo.

Foraminifera. Ameboides con reticulopodios, comúnmente marinos (Bentónicos).

Radiolaria. Ameboides con axopodios (soportados por microtúbulos), comúnmente marinos (Placton). Excavata (diversos flagelados)

Excavata o excavados es uno de los grandes grupos de Protistas, incluyendo organismos de vida libre y simbiontes y algunos importantes parásitos de los humanos. Muchos excavados carecen de las Mitocondrias "clásicas" y a menudo se les denomina "amitocondriales", aunque la mayoría, a pesar de todo, retienen un orgánulo mitocondrial en una forma grandemente modificada. Otros presentan Mitocondrias con crestas tubulares, discoidales o, e algunos casos, planas. La mayoría tienen dos, cuatro, o más Flagelos y muchos presentan un aparato digestivo ventral con una ultra estructura característica, soportado por microtúbulos. No todos los grupos considerados como excavados comparten estas características y gracias a varias evidencias moleculares y morfológicas que se sobreponen se pueden definir al menos los siguientes grupos: o

Jakobida, e.g. Reclinomonas, Jakoba

Malawimonas

Metamonada Trimastix

Carpediemonas.

Retortamonadida, e.g. Retortamonas, Chilomastix

Diplomonadida, e.g. Trepomonas, Giardia

Parabasalia, e.g. Trichomonas

Oxymonadida, e.g. Oxymonas

Euglenozoa, e.g. Euglena, Trypanosoma

Percolozoa o Heterolobosea, e.g. Naegleria, Acrasis

Primoplantae o Archaeplastida (que incluye plantas, algas verdes, algas rojas y glaucofitas)

Primoplantae (o Archaeplastida) es uno de los grupos principales de Eukarya pues abarca las plantas terrestres (Embryophyta), las algas verdes (Chlorophyta y Charophyta), las algas rojas (Rhodophyta) y un oscuro grupo de algas unicelulares denominado Glaucophyta.

Chromista(incluye algas pardas, diatomeas, cocolitóforos, oomicetos, etc)

Chromista es un súper grupo de Eukarya que puede considerarse tanto un reino independiente como integrado en Protista. El grupo incluye la gran mayoría de las algas cuyos cloroplastos contienen clorofilas a y c, así como varias especies sin colorear íntimamente relacionadas con ellas. Estos están rodeados por cuatro membranas que se supone que han sido adquiridos de una Rhodophyta.



Alveolata (Ciliados, apicomplejos y dinoflagelados) Alveolata o alveolados es uno de los principales grupos de Protistas. Existen tres grupos principales, que son muy diferentes en forma, pero que están relacionados desde un punto de vista ultra estructural

8. EUCARYA REINO FUNGI

8.1 CARACTERÍSTICAS Los hongos poseen una distribución cosmopolita y poseen un amplio rango de Hábitats, que incluyen ambientes extremos como los desiertos, áreas de extremada salinidad, expuestas a radiación ionizante, o en los sedimentos de los fondos marinos. Algunos líquenes son resistentes a la radiación UV y cósmica presente en los viajes espaciales. La mayoría son terrestres, aunque algunos, como Batrachochytrium

dendrobatidis son estrictamente acuáticos. Este quítrido es responsable del declive en las poblaciones de anfibios; una de sus fases vitales, la zoóspora, le permite dispersarse en el agua y acceder a los anfibios, a los que parásita. Existen especies acuáticas propias de las áreas hidrotermales del océano. Algunas de las características morfológicas, bioquímicas y genéticas de los hongos son:  Eucariotas  Heterótrofos. Pueden ser Saprófitos, parásitos o simbiontes  Poseen Células delimitadas por una membrana plasmática rica en esteroles y que contienen un núcleo que alberga el material genético en forma de cromosomas. Este material genético contiene genes y otros elementos codificantes así como elementos no codificantes, como los intrones.  Poseen orgánulos celulares, como las mitocondrias y los ribosomas de tipo 80S.  Carecen de Cloroplastos  Poseen paredes celulares compuestas por Quitina y Vacuolas.  Producen esporas.  Poseen núcleos Haploides (habitualmente)  Producen el aminoácido  Las células suelen poseer un aspecto filamentoso, siendo tubulares y alargadas.  En su interior, es común que se encuentren varios núcleos; en sus extremos, zonas de crecimiento, se da una agregación de vesículas que contienen proteínas, lípidos y moléculas orgánicas llamadas Spitzenkörper  Hongos y oomicetos poseen un tipo de crecimiento basado en hifas  Este hecho es distintivo porque otros organismos filamentosos, las algas verdes, forman cadenas de células uninucleadas mediante procesos de división celular continuados. Al igual que otras especies de bacterias, animales y plantas, más de sesenta especies de hongos son bioluminiscentes (es decir, que producen luz).  Carecen de fases móviles tales como formas Flageladas.

Estructuras microscópicas Partes de un hongo:

(1) Hifa, (2) Conidióforo (3) Fiálide (4) Conidia (5) Septos

En Biología, el término Fungi (latín, literalmente "hongos") designa a un grupo de organismos Eucariotas entre los que se encuentran:

Los mohos:

El moho es un hongo que se encuentra tanto al aire libre como en interiores. Nadie sabe cuántas especies de hongos existen, pero se calcula que puede haber desde decenas de miles hasta quizá trescientas mil o más. El moho crece mejor en condiciones cálidas, mojadas y húmedas; se propaga y reproduce mediante esporas. Las esporas del moho pueden sobrevivir en condiciones ambientales, como la resequedad, que no favorecen el crecimiento normal del moho. Los tipos de mohos más comunes son: •

Cladosporium

•

Penicillium

•

Alternaria

•

Aspergillus

•

Mucor

Las levaduras:

Se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos microscópicos unicelulares que son importantes por su capacidad para realizar la descomposición mediante fermentación de diversos cuerpos orgánicos, principalmente los azúcares o Hidratos de Carbono, produciendo distintas sustancias. Una de las levaduras más conocidas es la especie Saccharomyces cerevisiae. Esta levadura tiene la facultad de crecer en forma anaerobia realizando fermentación alcohólica. Por esta razón se emplea en muchos procesos de fermentación Industrial, de forma similar a la levadura química, por ejemplo en la producción de cerveza, vino, hidromiel, aguol, pan, antibióticos, etc. Las levaduras se reproducen asexualmente por gemación o brotación y sexualmente mediante ascosporas o basidioesporas

Las setas:

Las setas son los esporocarpos, o cuerpos fructíferos, de un conjunto de hongos pluricelulares (basidiomicetos) que incluye muchas especies. Suelen crecer en la humedad que proporciona la sombra de los árboles, pero también en cualquier ambiente húmedo y con poca luz. Unas especies son comestibles y otras son venenosas, e incluso existen varias con efectos psicoactivos.

Los hongos se encuentran en hábitats muy diversos: pueden ser pirófilos (Pholiota carbonaria) o coprófilos (Psilocybe coprophila). Según su ecología, se pueden clasificar en cuatro grupos:

Saprofitos

Un Saprófito es un organismo heterótrofo vegetal que obtiene su energía de materia orgánica muerta o de los detritos desechados por otros seres vivos, de los cuales extrae los compuestos orgánicos que requiere como nutrientes

Liquenizados

Los líquenes son organismos que surgen de la simbiosis entre un hongo llamado micobionte y un alga o Cianobacteria llamada ficobionte. Son organismos excepcionalmente resistentes a las condiciones ambientales adversas y capaces, por tanto, de colonizar muy diversos ecosistemas.

Micorrizógenos

La inmensa mayoría de las plantas (un 95%) que crecen sobre la corteza terrestre viven asociadas en forma de simbiosis, normalmente mutualista, con ciertos hongos del sconstituyendo las llamadas “micorrizas”.

Parásitos

El parasitismo es una interacción biológica entre organismos de diferentes especies animales, en la que una de las especies (el "huésped") ve disminuida su aptitud biológica, en esta relación no se da el caso de que el hospedador salga beneficiado. La otra (el "parásito") se beneficia de la relación lo que se traduce en una mejora de su aptitud reproductiva. Los parásitos que viven dentro del huésped u organismo hospedador se llaman endoparásitos y aquéllos que viven fuera, reciben el nombre de ectoparásitos. Existen formas parásitas en muchos grupos biológicos. Entre estos están: o

Virus, que son parásitos obligados,

las Bacterias

los Hongos

las Plantas

Protistas (como los apicomplejos o algunas algas rojas)

Animales

Atendiendo al lugar ocupado en el cuerpo del hospedador, los parásitos pueden clasificarse en: o

Ectoparásitos: viven en contacto con el exterior de su hospedador (por ejemplo la pulga)

Endoparásitos: viven en el interior del cuerpo de su hospedador (por ejemplo una tenia o una triquina)

Mesoparásitos: poseen una parte de su cuerpo mirando hacia el exterior y otra anclada profundamente en los tejidos de su hospedador. En algunos casos extremos de mesoparásitos de peces (copepodos pennellidae), pueden tener la cabeza introducida en el corazón de su hospedador y extenderse por las arterias hasta las branquias, o perforar la cavidad visceral.

8.2 DIVERSIDAD EUCARYOTA Se han descrito unas 100,000 especies de hongos, aunque la diversidad global no ha sido totalmente catalogada por los taxónomos. Empleando como herramienta de análisis el ratio entre el número de especies de hongos respecto al de plantas en hábitats seleccionados, se ha realizado una estima de una diversidad total de 1,5 millones de especies. La Micología ha empleado diversas características para configurar el concepto de especie. La clasificación morfológica, basada en aspectos como el tamaño y forma de las estructuras de fructificación y las esporas, ha sido predominante en la taxonomía tradicional. También se han empleado caracteres bioquímicos y fisiológicos, como la reacción ante determinados metabolitos. Se ha empleado la compatibilidad para la reproducción sexual mediante isogamia. Los métodos de taxonomía molecular, como el uso de marcadores moleculares y los análisis filogenéticos han permitido aumentar la discriminación entre variantes genéticas; esto ha aumentado la resolución a la hora de separar especies. 8.3 NUTRICIÓN A los hongos se les trata desde la antigüedad como vegetales, por la inmovilidad y la presencia de pared celular, a pesar de que son heterótrofos. Esto significa que son incapaces de fijar carbono a través de la fotosíntesis, pero usan el Carbono fijado por otros organismos para su metabolismo. A diferencia de los animales, que ingieren el alimento, los hongos lo absorben, y sus células tienen pared celular. Debido a estas razones, estos organismos están situados en su propio reino biológico, llamado Fungi. 8.4 REPRODUCCIÓN Los hongos se reproducen sobre todo por medio de esporas, las cuales se dispersan en un estado latente, que se interrumpe sólo cuando se hallan condiciones favorables para su germinación. Cuando estas condiciones se dan, la espora germina, surgiendo de ella una primera hifa, por cuya extensión y ramificación se va constituyendo un micelio. La velocidad de crecimiento de las hifas de un hongo es verdaderamente espectacular: en un hongo tropical llega hasta los 5 mm por minuto. Se puede decir, sin exagerar, que algunos hongos se pueden ver crecer bajo los propios ojos. Las esporas de los hongos se producen en esporangios, ya sea asexualmente o como resultado de un proceso de reproducción sexual. En este último caso la producción de esporas es precedida por la meiosis de las células, de la cual se originan las esporas mismas. Las esporas producidas a continuación de la meiosis se denominan

meiosporas. Como la misma especie del hongo es capaz de reproducirse tanto asexual como sexualmente, las meiosporas tienen una capacidad de resistencia que les permite sobrevivir en las condiciones más adversas, mientras que las esporas producidas asexualmente cumplen sobre todo con el objetivo de propagar el hongo con la máxima rapidez y extensión posible. El micelio vegetativo de los hongos, o sea el que no cumple con las funciones reproductivas, tiene un aspecto muy simple, porque no es más que un conjunto de hifas dispuestas sin orden. La fantasía creativa de los hongos se manifiesta sólo en la construcción de cuerpos fructíferos, los cuales, como indica el nombre, sirven para portar los esporangios que producen las esporas. 8.5 CLASIFICACIÓN Quitridiomicetes (división Chytridiomycota)

Los quitridios son los más primitivos hongos y son mayormente saprofitos (degradando quitina y queratina). Muchos quitridios son acuáticos (la mayoría de agua dulce). Existen aproximadamente 1.000 especies, en 127 géneros, distribuidos en 5 órdenes.

Zigomicetos (división Zygomycota). es una división de hongos, que incluye alrededor de mil cincuenta especies. Los hongos pertenecientes al filo Zygomycota se caracterizan por formar zigosporas con gruesas paredes, de origen sexual y esporangiosporas no nadadoras, de origen asexual. El moho negro del pan (Rhizopus), un representante bien conocido de este grupo del orden Mucorales, produce masas de hifas sobre pan, y otros alimentos deteriorados

Glomeromicetes (división Glomeromycota)

Los Glomeromycota (también llamados, aunque incorrectamente, Glomales) se caracterizan por carecer de cualquier tipo de reproducción sexual y ser simbiontes obligados de plantas terrestres. Con éstas forman las endomicorrizas, un tipo de asociación micorrizógena que se caracteriza por la entrada de las hifas del hongo en el interior de las células de la raíz de la planta simbionte, donde forman vesículas alimeticias y formaciones conocidas como arbúsculos, que se ramifican dicotómicamente Basidiomicetes (división Basidiomycota).

Los Basidiomicetos (Basidiomycota) son una división del Reino Fungi que incluye los hongos que producen Basidios con basiodiosporas. Contiene a las clásicas setas y hongos con sombrero

Ascomicetes (división Ascomycota).

Los Ascomicetos o Ascomycota constituyen una división dentro del Reino Fungi. Son hongos con micelio tabicado que producen ascosporas endógenas. Hay unas 64.000 especies. Es la División (Filo) más

grande del Reino Fungi. Pueden ser unicelulares y talófitos. La reproducción puede ser de dos tipos: asexual, por esporas exógenas (conidios o conidioesporas), y sexual, esporas endógenas (ascospora).Han sido aislados de lugares extremos, desde dentro de rocas en la planicie helada de Antártica hasta las profundidades del mar.

8.6 INTERÉS Y APLICACIÓN Los hongos son los descomponedores primarios de la materia muerta de plantas y de animales en muchos ecosistemas, y como tales poseen un papel ecológico muy relevante en los ciclos biogeoquímicos Los hongos tienen una gran importancia económica: las levaduras son las responsables de la fermentación de la cerveza y el pan, y se da la recolección y el cultivo de setas como las trufas. Desde 1940 se han empleado para producir industrialmente antibióticos, así como enzimas (especialmente proteasas). Algunas especies son agentes de biocontrol de plagas. Otras producen micotoxinas, compuestos bioactivos (como los alcaloides) que son tóxicos para humanos y otros animales. Las enfermedades fúngicas afectan a humanos, otros animales y plantas; en estas últimas, afecta a la seguridad alimentaria y al rendimiento de los cultivos. Los hongos se presentan bajo dos formas principales: hongos filamentosos (antiguamente llamados "mohos") y hongos levaduriformes. Hongos ornamentales Por la belleza que guardan los hongos, muchos se han usado con un fin estético y ornamental, incluyéndoselos en ofrendas que, acompañados con flores y ramas, son ofrecidas en diversas ceremonias. Hongos alimenticios Quizás el primer empleo directo que se les dio a los hongos es el de alimento. Mucho se ha discutido sobre el valor nutritivo de ellos, si bien es cierto a la mayoría se les puede considerar con elevada calidad porque contienen una buena proporción de proteínas y vitaminas y escasa cantidad de carbohidratos y lípidos. Dentro de los más consumidos tenemos: Boletus edulis, Lactarius deliciosus, Russula brevipes y Amanita caesarea. Los hongos microscópicos también han invertido directa o indirectamente para la creación de fuentes alimenticias y representan una expectativa de apoyo para el

futuro; en este campo cabe citar los trabajos de obtención de biomasa, a partir de levaduras como Candida utilis, que se usa para mejorar el alimento forrajero. Hongos enteógenos (alucinógenos) Los hongos enteógenos cobran particular importancia en Mesoamérica, debido a que se encuentran ampliamente distribuidos. Al igual que con los individuos del género Claviceps, los hongos alucinógenos como los hongos psilocibios han sido utilizados últimamente por la industria farmacéutica para la extracción de productos con fines psicoterapéuticos (psilocibinas y psilocinas) y también algunas especies del género Monera. Algunos hongos reportados como tóxicos son en realidad enteógenos. Hongos medicinales Desde el descubrimiento por Fleming de la penicilina como un metabolito del mecanismo antagónico que tienen los hongos contra otros microorganismos, se ha desarrollado una gran industria para el descubrimiento, separación y comercialización de nuevos antibióticos. Entre los hongos medicinales más importantes destacan varias especies del género Penicillium, como el Penicillium notatum y Penicillium chrysogenicum, de los que se extrae la penicilina, 40 Ganoderma lucidum, Trametes versicolor entre muchos otros. Hongos contaminantes Los hongos contaminantes resultan un grave problema para el hombre; dentro de las setas cabe mencionar las que parasitan y pudren la madera, como Coniophara o las comúnmente denominadas "orejas". Sin embargo, el mayor perjuicio se obtiene de los hongos microscópicos, sobresaliendo los mohos que pueden atacar y degradar tanto materiales como alimentos. Los hongos y mohos que parasitan materiales de construcción y alimentos producen sustancias que, en ciertas concentraciones, pueden resultar tóxicas para animales y el hombre. Hongos venenosos En la naturaleza, sólo ciertas variedades de hongos son comestibles, el resto son tóxicos por ingestión pudiendo causar severos daños multisistémicos e incluso la muerte. La Micología tiene estudios detallados sobre estas variedades de hongos. Especies como la Amanita phalloides, Cortinarius orellanus, Amanita muscaria, Chlorophyllum molybdites, Galerina marginata o la Lepiota helveola debido a sus

enzimas tóxicas para el ser humano causan síntomas como: taquicardias, vómitos y cólicos dolorosos, sudor frío, exceso de sed y caídas bruscas de la presión arterial, excreciones sanguinolentas. La víctima contrae graves lesiones necróticas en todos los órganos especialmente en el hígado y el riñón. Estos daños son muchas veces irreparables y se requiere trasplante de órganos por lo general. Los hongos como parásitos Si bien muchos hongos son útiles, otros pueden infectar a plantas o animales, perturbando su equilibrio interno y enfermándolos. Los hongos parásitos causan graves enfermedades en plantas y animales. Unos cuantos causan enfermedades al ser humano. Enfermedades vegetales: Los hongos causan enfermedades como el tizón del maíz, que destruye granos; los mildiús que infectan una gran variedad de frutas también son hongos. Las enfermedades micóticas causan la pérdida del 15 por ciento de las cosechas en las regiones templadas del mundo. En las regiones tropicales, donde la alta humedad favorece el crecimiento de los hongos, la perdida puede llegar al 50 por ciento. Un claro ejemplo una enfermedad micótica conocida como la roya del trigo, afecta a uno de los cultivos más importantes en América del Norte. Las royas se deben a un tipo de basidiomiceto que necesita dos plantas distintas para completar su ciclo de vida. El viento lleva a los trigales las esporas que la roya produce en el agracejo. Las esporas germinan en los trigales, infectan las plantas de trigo y producen otro tipo de espora que infecta al trigo, con lo que la enfermedad se propaga rápidamente. Ya avanzada la temporada de cosecha, la roya produce un nuevo tipo de espora negra y resistente, la cual sobrevive fácilmente al invierno. En la primavera, esta espora pasa por una fase sexual y reproduce esporas que infectan al agracejo, recomenzando nuevamente el ciclo. Por fortuna, una vez que los agrónomos entendieron el ciclo de vida de la roya, pudieron frenarla destruyendo los agracejos. Enfermedades humanas: Los hongos parásitos también infectan al ser humano. Un deuteromiceto puede infectar el área de entre los dedos de los pies y causar la infección conocida como pie de atleta. Los hongos forman un micelio directamente en las capas exteriores de la piel. Esto produce una llaga inflamada desde la que las esporas pasan fácilmente a otras personas. Cuando los hongos infectan otras áreas, como el cuero cabelludo, producen una llaga escamosa roja llamada tiña. El microorganismo Candida albicans, una levadura, puede trastornar el equilibrio interno del cuerpo humano y producir enfermedad micótica. Crece en regiones húmedas del

cuerpo, sin embargo, el sistema inmunológico y otras bacterias competidoras normalmente la controlan. Enfermedades animales: Las enfermedades micóticas también afectan a los animales. Un ejemplo es la infección por un hongo del género Cordyceps. Este hongo infecta a los saltamontes de las selvas de Costa Rica. Las esporas microscópicas germinan en el saltamontes y producen enzimas que poco a poco penetran el fuerte exoesqueleto del insecto. Las esporas se multiplican y digieren las células y los tejidos del insecto, hasta matarlo. Al final del proceso de digestión, nacen hifas que cubren el exoesqueleto en descomposición con una red de material micótico. Entonces salen estructuras reproductoras de los restos del saltamontes, que producen esporas y propagan la infección.

9. EUCARYA REINO PROTISTA

9.1 CARACTERISTICAS Los Protistas se cuentan entre los más importantes componentes del plancton (organismos que viven en suspensión en el agua), del bentos (del fondo de ecosistemas acuáticos) y del edafón (de la comunidad que habita los suelos). Hay muchos casos ecológicamente importantes de parasitismo y también de mutualismo, como los de los flagelados que intervienen en la digestión de la madera por los termes o los que habitan en el rumen de las vacas. El simbionte algal de los líquenes es casi siempre un alga verde unicelular

El Reino Protista es el que contiene a todos aquellos microorganismos eucariontes que no pueden clasificarse dentro de alguno de los otros tres reinos Eucarióticos: Fungi (hongos), Animalia (animales) o Plantae (plantas). En el árbol filogenético de los organismos eucariontes, los protistas forman varios grupos monofiléticos separados, o incluyen miembros que están estrechamente emparentados con alguno de los tres reinos citados. Se les designa con nombres que han perdido valor en la ciencia biológica, pero cuyo uso sería imposible desterrar, como:

«Algas»

Todos los organismos eucariotas. Poseen cloroplastos. No son del grupo de las plantas terrestres. Son todos autótrofos. Hacen fotosíntesis a través de distintos pigmentos. Viven en el agua o en ambientes muy húmedos. DIVERSIDAD DE LAS ALGAS Se han descrito algo más de 45.000 especies, si bien algunos grupos están pendientes de una revisión exhaustiva. Son ubicuistas y viven prácticamente en todos los medios, aunque están relacionadas fundamentalmente con el medio acuático se desarrollan también en ambientes tan variados y extremos (de hecho son los seres vivos que soportan las temperaturas más extremas) como el suelo, la nieve o el hielo, sobre otros vegetales existen más de 30.000 especies de algas. TAXONOMIA DE LAS ALGAS Para su clasificación taxonómica, además del tipo de pigmentos, plastos y otras características, se emplea el número de membranas de sus cloroplastos: dos, tres o cuatro. Tienen un papel fundamental para el entendimiento de los modelos endosimbióticos.

CLASIFICACION DE LAS ALGAS Hay dentro del grupo algas organismos procariotas y eucariotas. Procariotas (Prokaryota, Bacteria, Monera). Sólo un grupo de procariotas ha sido tratado habitualmente bajo el concepto de algas: Llamadas tradicionalmente algas verdeazuladas o algas azules, que es lo que literalmente significa su antiguo nombre sistemático, cianofíceas (Cyanophyceae). Algunos otros grupos de procariontes realizan formas de fotosíntesis no oxigénicas, pero no suelen ser tratados como algas, sino como bacterias o arqueas. Eucariotas (Eukarya). Muchos grupos de eucariotas, todos clasificados habitualmente en el reino Protista, son considerados bajo el concepto de algas. En la mayoría de los casos coinciden en el mismo clado (rama evolutiva) con formas heterótrofas que tradicionalmente se han descrito como “protozoos” o como “hongos” (falsos hongos). 1. Filo Euglenófitos (Euglenophyta).  Formas unicelulares  De agua dulce dotadas de plastos verdes  Emparentadas estrechamente con los Kinetoplástidos, un grupo que incluye tanto a formas unicelulares.  Son protistas unicelulares que en su mayoría 2. Filo Cromófitos (Chromophyta) o Heterokontófitos (Heterokontophyta):  Protistas muy heterogéneo 

Importantes fotosintetizadores acuáticos, como las algas doradas (Crisófitos, Chrysophyta), las algas pardas (Feófitos, Phaeophyta) o las diatomeas (Bacilariófitos, Bacillariophyta o Diatoma).

 Algunos grupos heterótrofos, como los Oomycetes, que hasta que recientes avances genéticos permitieron comprobar su verdadera filiación, se clasificaban entre los hongos (“pseudohongos“). 3. Filo Haptófitos (Haptophyta=Coccolithophoridae),  Unicelulares cuyas escamas carbonatadas (cocolitos) contribuyen de forma importante a los sedimentos oceánicos.

4. Filo Criptófitos (Cryptophyta).  Formas unicelulares flageladas de aguas frías, sobre todo marinos. 5. Filo Glaucófitos (Glaucophyta=Glaucocystophyta).

 Son protistas  Unicelulares de agua dulce que se caracterizan por contener cianelas, que son plastos con características típicas de las cianobacterias y ausentes de los plastos del resto de las algas y plantas (por ejemplo, una pared residual de peptidoglucano y carboxisomas). 6 .Filo Rodófitos (Rhodophyta).  Son las algas rojas. En algunas clasificaciones se clasifican dentro del reino vegetal (Plantae). 7. Filo Clorófitos (Chlorophyta).  Son las algas verdes, de una de cuyas ramas evolutivas evolucionaron las plantas terrestres. Actualmente se clasifican dentro del reino vegetal (Plantae). BIOTIPOS Además de formas estrictamente unicelulares se presentan entre las algas formas coloniales o pluricelulares con estructuras y anatomías a veces convergentes que se suelen clasificar en los siguientes biotipos: o

Colonial. Pequeños grupos de unicelulares mótiles laxamente agregadas y más o menos regularmente dispuestas.

Capsoide. Células poco numerosas encerradas en una cápsula mucilaginosa común.

Cocoide. Unicelulares envueltas en una pared celular.

Palmeloide. Células inmóviles y numerosas encerradas en una cubierta de mucílago.

Filamentoso. Células formando un encadenamiento, a veces ramificado.

Parenquimatoso. Células formando un talo, un agregado denso, pluriestratificado con algún grado de diferenciación celular.

«Protozoos»

Organismos microscópicos, unicelulares. Eucariotas. Heterótrofos. Fagótrofos, depredadores o detritívoros a veces mixótrofos (parcialmente autótrofos). Viven en ambientes húmedos o directamente en medios acuáticos, ya sean aguas saladas o aguas dulces; la reproducción puede ser asexual por bipartición y también sexual por isogametos o por conjugación intercambiando material genético Los Protozoos se extienden generalmente desde los 10-50 μm, pero pueden crecer hasta 1 milímetro, y pueden fácilmente ser vistos a través de un microscopio. Se mueven con unas colas en forma de látigo llamadas flagelos.Como depredadores, cazan algas, bacterias, y microhongos unicelulares o filamentosos. Los protozoos tales como los parásitos de malaria (Plasmodium spp.), trypanosomes y leishmania son también importantes como parásitos y symbionts de animales multicelulares. Algunos protozoos tienen etapas de la vida el alternar entre las etapas proliferativas (e.g. trophozoites) y los quistes inactivos. Como quistes, los protozoos pueden sobrevivir condiciones ásperas, tales como exposición a las temperaturas extremas y a los productos químicos dañosos, o largos periodos sin el acceso a los alimentos, al agua, o al oxígeno por un período. El ser un quiste permite a especie parásita sobrevivir fuera del anfitrión, y permite su transmisión a partir de un anfitrión a otro. Cuando los Protozoos están bajo la forma de trophozoites, alimentan y crecen activamente. El proceso por el cual los Protozoos toman su forma del quiste se llama encystation, mientras que el proceso de la transformación nuevamente dentro del trophozoite se llama excystation. Los Protozoos pueden reproducirse por la fisión binaria o la fisión múltiple. Algunos Protozoos se reproducen sexual, algunos asexual, mientras que algunos utilizan una combinación. Un Protozoo individual es hermafrodita. Pueden causar Malaria o disentería Amébica.

DIVERSIDAD DE PROTOZOOS Se han encontrado cerca de 30.000 diversos tipos. Los Protozoos existen en ambientes acuosos y en el suelo, ocupando una gama de niveles tróficos. NUTRICIÓN DE PROTOZOOS Pueden absorber el alimento a través de sus membranas celulares. Todos los protozoos digieren su alimento en el estómago tienen gusto de los compartimientos llamados las Vacuolas. Como componentes del micro- y del meiofauna, los Protozoos son una fuente importante del alimento para los microinvertebrados. CLASIFICACIÓN DE PROTOZOOS La clasificación dominante en los textos de Zoología, trata a los Protozoos como un sólo filo dividido en cuatro clases basadas sobre todo en el modo de locomoción. Debido a que todas estas formas se desarrollan por evolución convergente, las clases son en realidad complejos grupos polifiléticos:

Rizópodos o sarcodinos (Rhizopoda).

Se llaman Rizópodos a un conjunto heterogéneo de protistas unicelulares, desnudos o cubiertos por una teca o caparazón, que emiten seudópodos, apéndices deformables y más o menos efímeros, formados por expansión de la superficie celular. Utilizan estos seudópodos para desplazarse o para capturar el alimento sólido.

Ciliados (Ciliophora).

Éste es el grupo tradicional que más se identifica como grupo natural en las clasificaciones modernas con la categoría de filo; aunque las opalinatas que son cromistas también encuadran dentro de este concepto. Aparecen rodeados de cilios y presentan una estructura interna compleja pero análoga a los flagelos, los cuales también se relacionan con citoesqueleto y centriolos. El paramecio (género Paramecium) es un representante muy popular del grupo. Además, los cilios son filamentos cortos y muy numerosos que con su movimiento provocan el desplazamiento de la célula.

Flagelados o mastigóforos (Mastigophora).

Se distinguen por la posesión de uno o más flagelos. Los flagelos son filamentos más largos que los cilios cuyo movimiento impulsa a la célula. Suelen presentarse en un número reducido. Las formas unicelulares desnudas (sin pared celular), dotadas de sólo uno o dos flagelos, representan la forma original de la que derivan todos los eucariontes. Por eso son tantos y tan variados los Protistas diferentes que encajan en este concepto. Las plantas por ejemplo derivan ancestralmente de Protozoos biflagelados que adquirieron los plastos por endosimbiosis con una Cyanobacteria. Varios protozoos portan plastos y son por lo tanto autótrofos o mixótrofos como los dinoflagelados y euglenas. Los Metamonada tienen dos o múltiples Flagelos, son anaerobios y en su mayoría simbiontes o parásitos de animales.

Esporozoos o Apicomplexa. Los “esporozoos” son parásitos obligados de diversos grupos animales. Viven dentro de las células de sus huéspedes (hospedadores), y pueden llegar a ser patógenos (producir enfermedades). Presentan generalmente alternancia entre fases de reproducción sexual y otras de multiplicación asexual. En éstas, se produce un gran número de esporas, a partir de la división aparentemente simultánea de una sola célula (esquizogonia o esporulación); en realidad se trata de varias biparticiones sucesivas que quedan ocultas. El nombre "esporozoos" alude a esta característica del ciclo. El examen detallado de la ultraestructura y, sobre todo, la comparación directa de sus genes y sus proteínas, han demostrado la polifilia del conjunto, así como las afinidades de los grupos que tradicionalmente venía incluyendo:

INTERÉS Y APLICACIÓN DE LOS PROTOZOOS Los protozoos desempeñan un papel como los herbívoros y como consumidores en el acoplamiento del proceso de descomposición de la cadena alimentaria. Los protozoos también desempeñan un papel vital en poblaciones y biomasa de las bacterias que controlan «mohos mucos» Ninguno de sus representantes está adaptado plenamente a la existencia en el aire, de modo que los que no son directamente acuáticos, se desarrollan en ambientes terrestres húmedos o en el medio interno de otros organismos. Organización celular: Eucariotas (células con núcleo), unicelulares o pluricelulares. Los más grandes, algas pardas del género Laminaria, pueden medir decenas de metros, pero predominan las formas microscópicas. Se suele afirmar que no existen tejidos en ningún protista, pero en las algas rojas y en las algas pardas la complejidad alcanza un nivel muy próximo al tisular, incluida la existencia de plasmodesmos (p.ej. en el alga parda Egregia). Muchos de los protistas pluricelulares cuentan con paredes celulares de variada composición, y los unicelulares autótrofos frecuentemente están cubiertos por una teca, como en caso destacado de las diatomeas, o dotados de escamas o refuerzos. Los unicelulares depredadores (fagótrofos) suelen presentar células desnudas (sin recubrimientos). Las formas unicelulares a menudo están dotadas de movilidad por reptación o, más frecuentemente, por apéndices de los tipos llamados cilios y flagelos.

9.2 NUTRICIÓN PROTISTA Autótrofos, por fotosíntesis, o heterótrofos. Muchas formas unicelulares presentan simultáneamente los dos modos de nutrición. Los heterótrofos pueden serlo por ingestión (fagótrofos) o por absorción osmótica (osmótrofos). Metabolismo del oxígeno: Todos los eucariontes, y por ende los protistas, son de origen aerobios (usan oxígeno para extraer la energía de las sustancias orgánicas), pero algunos son secundariamente anaerobios, tras haberse adaptado a ambientes pobres en esta sustancia. 9.3 REPRODUCCIÓN PROTISTA Puede ser asexual (clonal) o sexual, con gametos, frecuentemente alternando la asexual y la sexual en la misma especie. Las algas pluricelulares presentan a menudo alternancia de generaciones. No existe embrión en ningún caso. 9.4 CLASIFICACIÓN PROTISTA La clasificación de los protistas ha variado mucho en los últimos veinte años. Las nuevas técnicas de comparación directa de secuencias de nucleótidos han permitido salvar el problema de la escasez o ambigüedad de los caracteres morfológicos, sobre todo por su pequeño tamaño y organización sencilla. Empiezan a emerger grupos bien definidos (algunos de los cuales ya han sido comentados en el cuadro de arriba.): Ciliophora(ciliados). Algunos miembros han perdido posteriormente los cloroplastos y otros han llegado al nivel de organización pluricelular. El clado Excavata comprende un gran número de protistas que antiguamente eran clasificados como flagelados. Se caracterizan por la presencia de un surco ventral de alimentación. Algunos miembros son heterótrofos, mientras que otros presentan cloroplastos que se supone son el resultado de la endosimbiosis secundaria de un alga verde. La clasificación de este grupo es difícil y todavía está en sus inicios. Comprende entre otros, Metamonada, Euglenozoa y Percolozoa. El clado Rhizaria se ha constituido con base en datos moleculares. Comprende algunos Ameboides que antiguamente formaban parte del grupo de los rizópodos. En concreto, comprende Radiolaria, Foraminifera y una colección diversa de organismos (entre ellos las amebas filosas con testa,

algunos mohos mucosos y algunos flagelados con cloroplastos) que se clasifican en Cercozoa. El clado Amoebozoa comprende un gran número de protistas ameboides y la mayoría de los mohos mucosos. Sin embargo, otros Ameboides que antiguamente formaban parte del grupo de los rizópodos han ido a parar a otros clados. El carácter morfológico de la presencia de seudópodos no es exclusivo de este clado, lo que ha llevado a la confusión de agrupar a protistas no relacionados en las antiguas clasificaciones. Algunos miembros son multinucleados y otros forman agrupaciones que son un modelo para la multicelularidad (Dictyosteliida). El clado Opisthokonta, constituido con base en estudios moleculares, comprende a una colección diversa de protistas clasificados en Choanozoa. Es también el origen de los reinos pluricelulares de Animalia y Fungi. Estos tres grupos se caracterizan morfológicamente por la presencia en los linajes constituyentes de un flagelo opistoconto (situado en la célula en una posición posterior a la del movimiento).

10. VIRUS

10.1 CARACTERÍSTICAS En biología, (del latín virus, «toxina» o «veneno») es un agente infeccioso microscópico que sólo puede multiplicarse dentro de las células de otros organismos. Los virus infectan todos los tipos de organismos, desde animales y plantas, hasta bacterias y Arqueas. Los virus son demasiado pequeños para poder ser observados con la ayuda de un microscopio óptico, por lo que se dice que son submicroscópicos El estudio de los virus recibe el nombre de virología, una rama de la microbiología. A diferencia de los priones y viroides, los virus se componen de dos o tres partes: su material genético, que porta la información hereditaria, que puede ser ADN o de ARN; una cubierta proteica que protege a estos genes llamada cápsid y en algunos también se puede encontrar una bicapa lipídica que los rodea cuando se encuentran fuera de la célula denominada envoltura vírica. Los virus varían en su forma, desde simples helicoides o icosaedros hasta estructuras más complejas. El origen evolutivo de los virus aún es incierto, algunos podrían haber evolucionado a partir de plásmidos (fragmentos de ADN que se mueven entre las células), mientras que otros podrían haberse originado desde bacterias. Además, desde el punto de vista de la evolución de otras especies, los virus son un medio importante de transferencia horizontal de genes, la cual incrementa la diversidad genética. Su forma puede ser sencilla comprendiendo una cabeza y una cola. 10.2 DIVERSIDAD El primer virus conocido, el virus del mosaico del tabaco, fue descubierto por Martinus Beijerinck en 1899 y actualmente se han descrito más de 5.000, si bien algunos autores opinan que podrían existir millones de tipos diferentes. Los virus se hallan en casi todos los ecosistemas de la Tierra y son el tipo de entidad biológica más abundante. Los virus se diseminan de muchas maneras diferentes y cada tipo de virus tiene un método distinto de transmisión. Entre estos métodos se encuentran los vectores de transmisión, que son otros organismos que los transmiten entre portadores. Los virus vegetales se propagan frecuentemente por insectos que se alimentan de su savia, como los áfidos, mientras que los virus animales se suelen propagar por medio de insectos hematófagos. Por otro lado, otros virus no precisan de vectores: el virus de la gripe (rinovirus) se propaga por el aire a través de los estornudos y la tos y los

norovirus son transmitidos por vía fecal-oral, o a través de las manos, alimentos y agua contaminados. Los rotavirus se extienden a menudo por contacto directo con niños infectados. El VIH es uno de los muchos virus que se transmiten por contacto sexual o por exposición con sangre infectada. No todos los virus provocan enfermedades, ya que muchos virus se reproducen sin causar ningún daño al organismo infectado. Algunos virus como el VIH pueden producir infecciones permanentes o crónicas cuando el virus continúa replicándose en el cuerpo evadiendo los mecanismos de defensa del huésped. En los animales, sin embargo, es frecuente que las infecciones víricas produzcan una respuesta inmunitaria que confiere una inmunidad permanente a la infección. Los microorganismos como las bacterias también tienen defensas contra las infecciones víricas, conocidas como sistemas de restricción-modificación. Los antibióticos no tienen efecto sobre los virus, pero se han desarrollado medicamentos antivirales para tratar infecciones potencialmente mortales. 10.3 REPRODUCCIÓN Ingresan a la célula, utilizando las sustancias contenidas en la célula y la energía almacenada en ella, pueden producirse copias del ADN. A partir de las copias del ADN la célula fabrica las proteínas que constituyen la cubierta del virus. El material genético y las proteínas se reúnen formando nuevos virus y salen de la célula. Finalmente la célula se destruye por al gran cantidad de virus que posee. Son considerados parásitos intracelulares obligados ya que sin la célula no se podrían reproducir, y esta reproducción es dentro de la célula 10.4 CLASIFICACIÓN David Baltimore, biólogo ganador del Premio Nobel, diseñó el sistema de clasificación que lleva su nombre. El sistema de clasificación del ICTV es utilizado en combinación con el sistema de clasificación de Baltimore en la clasificación moderna de los virus. La clasificación de Baltimore de los virus se basa en el mecanismo de producción de ARNm. Los virus deben generar ARNm de su genoma para producir proteínas y replicarse, pero cada familia de virus utiliza mecanismos diferentes. El genoma de los virus puede ser monocatenario (ss) o bicatenario (ds), de ARN o ADN, y pueden utilizar o no la transcriptasa inversa. Además, los virus ARN monocatenarios pueden ser o positivos (+) o negativos (-). Esta clasificación reparte los virus en siete grupos:

I: Virus dsDNA (ej., adenovirus, herpesvirus, poxvirus) Un virus ADN bicatenario (o virus dsDNA) es un virus en el que su material genético está compuesto por ADN de doble cadena y se replica usando una ADN polimerasa dependiente del ADN, no usando el ARN como intermediario durante la replicación. Son los virus ADN más diversos y frecuentes y corresponden al Grupo I de la Clasificación de Baltimore

II: Virus ssDNA (ej., parvovirus)

Un virus ADN monocatenario (o virus ssDNA) es un virus en el que el material genético está compuesto por ADN de cadena sencilla y se replica usando una ADN polimerasa dependiente del ADN, no usando ARN como intermediario durante la replicación. Corresponden al Grupo II de la Clasificación de Baltimore. Se distinguen de los virus ADN bicatenarios por un ADN infectante monocatenario (de cadena simple), es decir, formado por una sola cadena de nucleótidos, en lugar de la habitual doble hélice.

III: Virus dsARN (ej., reovirus)

Un virus ARN bicatenario (o virus dsRNA) es un virus que tiene ARN de cadena doble en su genoma. Pertenecen al Grupo III de la Clasificación de Baltimore. Como la mayoría de los virus ARN, se replican en el citoplasma y no dependen de las polimerasas de la célula huésped como lo hacen los virus ADN, pues incluyen estas enzimas en el virión.

IV: Virus (+)ssRNA (ej., picornavirus, togavirus)

Un virus ARN monocatenario positivo (o virus (+) ss RNA) es un virus que tiene ácido ribonucleico (ARN) de cadena sencilla de sentido positivo como material genético y no se replica usando ADN intermedio. Pertenecen al Grupo IV de la clasificación de Baltimore. Es un grupo de virus del tipo ARN monocatenario, los cuales pueden clasificarse según el sentido o polaridad de su ARN en negativos o positivos. Los virus ARN positivos son idénticos al ARNm viral y por lo tanto pueden ser inmediatamente traducidos por la célula huésped. Aunque el ARN purificado de un virus positivo puede causar directamente una infección, seguramente sea menos infeccioso que el virus completo. La replicación tiene lugar principalmente en el citoplasma y no es tan dependiente del ciclo celular como en los virus ADN.

V: Virus (-)ssRNA (ej., Ortomixovirus, rabdovirus)

Un virus ARN monocatenario negativo (o virus (-) ss RNA) es un virus que tiene ácido ribonucleico (ARN) de cadena sencilla de sentido negativo como material genético y no se replica usando ADN intermedio. Pertenecen al Grupo V de la clasificación de Baltimore. Es una clase de virus del tipo ARN monocatenario, los cuales pueden clasificarse según el sentido o polaridad de su ARN en negativos o positivos. El ARN viral negativo es complementario del ARNm y por lo tanto debe convertirse en ARN positivo por una ARN polimerasa antes de la traducción. El ARN purificado de un virus negativo no es por sí mismo infeccioso puesto que necesita ser traducido en ARN positivo

VI: Virus ssRNA-RT (ej., retrovirus)

Un virus ARN monocatenario retrotranscrito (o virus ss RNA-RT) es un virus con ARN de cadena sencilla en su genoma que se replica en la célula huésped mediante transcripción inversa, es decir, mediante la formación de ADN a partir del molde ARN. Pertenecen al Grupo VI de la Clasificación de Baltimore. En este grupo se incluye al VIH causante del sida.

VII: Virus dsDNA-RT (ej., Hepadnaviridae)

Un virus ADN bicatenario retrotranscrito (o virus dsDNA-RT) es un virus con ADN de doble cadena en su genoma que se replica en la célula huésped mediante transcripción inversa, es decir, mediante la formación de ARN intermedio a partir del molde de ADN. Corresponden con el Grupo VII de la Clasificación de Baltimore

Como ejemplo de la clasificación vírica, el virus de la varicela, varicela zoster (VZV), pertenece al orden de los herpesvirales, la familia de los Herpesviridae, la subfamilia de los Alphaherpesvirinae y el género Varicellovirus. El VZV se encuentra en el grupo I de la clasificación de Baltimore porque es un virus ADN bicatenario que no utiliza la transcriptasa inversa. Existe una organización no oficial, con un sentido docente, de los principales virus, bacteriófagos, viroides, virusoides y priones en una Tabla Periódica. Esta clasificación organiza a estas partículas infecciosas en función de la clasificación de Baltimore y atendiendo a la familia, según el ICTV, a la que pertenezca cada virus. 10.5 INTERÉS Y APLICACIÓN Los virus son importantes para el estudio de la biología molecular y celular, pues son sistemas sencillos que se pueden utilizar para manipular e investigar el funcionamiento de las células. El estudio y el uso de los virus a ofrecido información valiosa sobre aspectos de la biología celular. Por ejemplo, los virus han resultado útiles en el estudio de la genética y han contribuido a comprender los mecanismos básicos de la genética molecular, como la replicación del ADN, la transcripción, la maduración del ARN, la traducción, el transporte de proteínas y la inmunología. Los genetistas a menudo utilizan virus como vectores para introducir genes en células que están estudiando. Esto es útil para hacer que la célula produzca una sustancia

ajena, o para estudiar el efecto de la introducción de un nuevo gen en el genoma. A este proceso se le denomina transducción. De manera similar, la viro terapia utiliza virus como vectores para tratar diversas enfermedades, pues pueden dirigirse específicamente a células y al ADN. Tiene un uso prometedor en el tratamiento del cáncer y en la terapia génica. Científicos del este de Europa han utilizado la terapia fágica como alternativa a los antibióticos desde hace un tiempo, y el interés por este enfoque está creciendo debido al alto nivel de resistencia a los antibióticos observado actualmente en algunas bacterias patógenas. Las tendencias actuales en nanotecnología prometen hacer un uso mucho más versátil de los virus. Desde el punto de vista de un científico de materiales, los virus pueden ser considerados nanopartículas orgánicas. Su superficie porta herramientas específicas diseñadas para cruzar las barreras de la célula huésped. El tamaño y la forma de los virus, así como el número y la naturaleza de los grupos funcionales de su superficie, están definidos con precisión. Por tanto, los virus son utilizados habitualmente en ciencia de materiales como carcasas de modificaciones de superficie unidas de forma covalente. Una cualidad particular de los virus es que pueden ser diseñados por evolución dirigida. Las técnicas potentes desarrolladas por las ciencias de la vida están siendo la base de enfoques de ingeniería hacia los nanomateriales, abriendo una gran variedad de usos mucho más allá de la biología y la medicina. La capacidad de los virus de causar epidemias devastadoras en las sociedades humanas ha levantado la preocupación de que se puedan convertir en armas biológicas Dado que los virus utilizan la maquinaria de una célula huésped para reproducirse y residen en el interior, son difíciles de eliminar sin matar la célula huésped. Los enfoques médicos más eficientes para enfrentarse a las enfermedades víricas conocidos hasta ahora son las vacunas, que ofrecen resistencia a la infección, y los antivirales. La vacunación es una forma barata y eficaz para la prevención de las infecciones causadas por los virus. Las vacunas se han utilizado para prevenir las enfermedades virales desde mucho antes al descubrimiento de los virus. Su uso ha dado lugar a una dramática disminución de la morbilidad (enfermedad) y mortalidad (muerte) asociada a infecciones virales como poliomielitis, sarampión, paperas y rubéola. La viruela ha sido erradicada. En la actualidad se dispone de vacunas para prevenir más de trece infecciones virales en los seres humanos, y algunas más se utilizan para prevenir infecciones virales en animales. El proceso de vacunación se basa en la idea de que se puede lograr inmunidad específica contra una enfermedad, en particular si se provoca ésta en condiciones controladas de manera que el individuo no padece los síntomas asociados con dicha enfermedad y el sistema inmune reacciona produciendo

un arsenal de anticuerpos y células inmunes con capacidad para destruir o neutralizar cualquiera otra invasión por parte del mismo agente infeccioso, como los linfocitos T; que son los responsables de coordinar la respuesta inmune celular. Las vacunas pueden consistir en virus vivos atenuados o en virus muertos, o en sólo las proteínas virales (antígenos). Las vacunas vivas contienen formas debilitadas del virus que causa la enfermedad. Las vacunas vivas pueden ser peligrosas cuando se administran a las personas inmunodeficientes, puesto que en estas personas incluso el virus debilitado puede causar la enfermedad original. Sin embargo, la vacuna contra el virus de la fiebre amarilla, obtenida de una cepa atenuada denominada 17D, es posiblemente una de las vacunas más seguras y eficaces fabricadas. La biotecnología y las técnicas de ingeniería genética se utilizan para producir vacunas de subunidades. Estas vacunas usan sólo la cápside de proteínas del virus. La vacuna de la hepatitis B es un ejemplo de este tipo de vacuna. Las vacunas de subunidades son seguras para pacientes inmunodeficientes, ya que no pueden causar la enfermedad.

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