Treballam a partir d'una WebQuest

Com hem comentat en diverses ocasions, per observar els bacteris és necessari un microscopi, que pot ser tan òptic com electrònic.

Però per observar-los, poder-los estudiar i identificar-los és necessari partir d'un cultiu pur, preparar les mostres, tenyir-les i, finalment, observar-les mitjançant el microscopi, en aquest cas, òptic.

A més, quan parlam de bacteris patògens, que causen malalties com pneumonia, otitis, angines, cistitis, etc., és necessari realitzar proves amb antibiòtics per saber quin és el més efectiu. A aquestes proves se'ls denominen antibiogrames.

Per treballar tot això, podeu acceder a la següent WebQuest.

Els bacteris beneficiosos

Encara que, tal vegada, al sentir el terme bacteri, la majoria de la gent pensa que són patògens i produeixen malalties, és ben cert que la majoria d’aquests o són innocus pels éssers vius, o són beneficiosos pels ecosistemes, o bé inclòs la seva activitat pot ser profitosa per l’espècie humana.

En tan sols un gram de terra de cultiu fèrtil pot haver més de dos billons de bacteris. Molts d’aquests (els bacteris nitrificants) són capaços de transformar nutrients inorgànics en altres dels que s’aprofita la plata. Altres bacteris són descomponedors, pel que són capaços d’incorporar nous nutrients minerals al substrat procedents de la descomposició de la matèria orgànica animal i vegetal, reciclant d’aquesta manera els limitats nutrients de la Terra. Els mamífers remugants, com la vaca i l’ovella, són herbívors i poden aprofitar-se de la cel·lulosa de les herbes que ingereixen només gràcies als bacteris, que degraden la cel·lulosa. Tots els animals tenen en el tram final del seu tracte digestiu una immensa quantitat de bacteris que s’alimenten de la matèria orgànica dels aliments indigeribles i contribueixen a formar les femtes de l’animal. El coneixement de la fisiologia microbiana ha permès, entre altres coses, millorar la producció vegetal i aplicar una sèrie de tècniques industrials per a l’obtenció de diferents substàncies o productes dels microorganismes que s’utilitzen en la industria alimentària i en medicina. Així, els bacteris fermentadors són utilitzats per fer iogurt, formatges, vinagre o begudes alcohòliques. Altres bacteris són capaços de produir certes molècules, els antibiòtics, que s’utilitzen per lluitar contra altres microorganismes patògens. Modernament, certes espècies bacterianes són emprades a les depuradores d’aigües residuals, el que permet alliberar a les aigües resultants de microorganismes patògens i convertir-les en aptes pel reg de camps de cultiu.

Microflora o microbiota humana

Figura 1. Bacteris beneficiosos.
Font: https://mundo.sputniknews.com/infografia/20101020147768603/

Cal destacar la gran quantitat de cèl·lules bacterianes que tenim a l’organisme (ésser humà), fins hi tot superen el nombre de cèl·lules humanes. Des del moment del nostre naixement hi ha bacteris que colonitzen zones específiques del nostre organisme com són: els intestins, la pell, les cavitats gàstriques, la cavitat vaginal, etc. Aquests microorganismes ens ajuden o ens proporcionen beneficis i que ens afavoreixen la vida, perquè ajuden a la digestió, a mantenir el pH, a protegir-nos front a infeccions per altres organismes... Aquest tipus de bacteris se’ls coneix amb el nom de microflora o microbiota humana.

Bibliografia consultada:

     Jimeno, A., Ballesteros, M., Ugedo, L., (2003), Biología, Madrid, España, Santillana.

     Madigan, M., Martinko, J., Parker, J., (2009), Brock, biología de los microorganismos, Southern Illinois University Carbondale, Pearson.

    Willey, J. M., (2008), Microbiología de Prescott, Harley y Klein, Madrid, España, McGraw-Hill-Interamericana.

     Enciclopèdia.cat- Els bacteris

Estudiam els bacteris?

Els bacteris són organismes procariotes molt antics, ja que existeixen evidències fòssils de bacteris de fa 3.500 milions d’anys.

A pesar de ser organismes simples, amb poques estructures internes i només quatre formes externes, els bacteris representen una gran variabilitat metabòlica. La seva mida oscil·la d’entre 1 i 13 µm. Són els éssers més petits que disposen de tots els elements i dispositius metabòlics necessaris per l’obtenció i transformació de la matèria en qualsevol medi, per créixer i replicar-se.

L’organització interna dels bacteris és molt més simple que la de les cèl·lules eucariotes; no obstant això, la seva estructura superficial de la cèl·lula procariota és més complexa (figura 1). Els principals components estructurals dels bacteris es resumeixen al quadre 1.

Figura 1. Estructura bacteriana.
Font: http://escolabalmesmatarosise.blogspot.com.es/2015/10/classificacio-dels-organismes.html

Quadre 1. Elements estructurals dels bacteris.

Els bacteris posseeixen quatre tipus de morfologies (figura 2):

• Bacils, forma de bastó. 
• Cocos, forma esfèrica. 
• Espirils, forma de bastó espiralat.
• Vibris, com una coma ortogràfica.

Alguns bacteris formen agrupacions d’individus ja que, quan es divideixen, els bacteris descendents se mantenen units mitjançant la seva càpsula:

• Els bacils solen presentar cadenes lineals d’individus, ja que en la seva divisió tenen una única direcció.
• Els cocos, segons les possibles direccions de divisió, presenten diferents agrupacions que reben el nom de:
• estreptococos si formen cadenes o,
• estafilococos si formen un singló “de raïm”.

Figura 2. Morfologia i agrupacions dels bacteris.

Bibliografia consultada:

     Jimeno, A., Ballesteros, M., Ugedo, L., (2003), Biología, Madrid, España, Santillana.

     Madigan, M., Martinko, J., Parker, J., (2009), Brock, biología de los microorganismos, Southern Illinois University Carbondale, Pearson.

    Willey, J. M., (2008), Microbiología de Prescott, Harley y Klein, Madrid, España, McGraw-Hill-Interamericana.

Com són i com viuen els virus?

Com hem comentat a l’anterior entrada, els virus són organismes microscòpics acel·lulars, però a tots ells, independentment de la seva forma, podem distingir tres parts (Figura 1):

·        Genoma: una única cadena, oberta o tancada, d’ADN o d'ARN que pot ser monocatenaria o bicatenaria.

·        Càpsida: coberta proteica que envolta el genoma víric. La seva funció és la de protegir el material genètic. El conjunt de càpsida i genoma víric es denomina nucleocàpsida.

·        Embolcall membranosa: envolta la nucleocàpsida i la seva funció és reconèixer la cèl·lula hoste i indueix la penetració del material genètic a aquesta cèl·lula mitjançant fagocitosi.

Figura 1. Estructura d'un virus, específicament, d'un bacteriòfag.

Com que els virus no necessiten energia per desenvolupar cap activitat ni matèria per créixer, també tenen absència de funcions de nutrició. Així mateix, tampoc tenen funcions de relació, ja que el contacte amb les cèl·lules hostes és totalment a l’atzar. En canvi, presenten interessants mecanismes que els permet reproduir-se dins de les cèl·lules hostes.

El cicle vital víric requereix una cèl·lula hoste d’on obtenir matèria i energia per sintetitzar nous àcids nucleics i capsòmers. En aquest cicle de multiplicació es poden distingir sis fases:

1.     Fixació o adsorció.

2.     Penetració.

3.     Replicació del genoma víric.

4.     Síntesi de capsòmers.

5.     Assemblatge dels nous virus.

6.     Lisis o alliberació.

Segons la fase número 6, és a dir, si hi ha lisis cel·lular o alliberació, podem distingir dos tipus de cicles vitals vírics: lític o lisogènic.

Per obtenir més informació sobre els cicles pots accedir al següent link i als següents vídeos:

• Cicles d'infecció d'un virus- Ministeri d'Educació

Vídeo: "El cicle lític d'un virus".

Vídeo: "El cicle lisogènic d'un virus".

Vídeo: "Diferències entre el cicle lític i el cicle lisogènic d'un virus".

Bibliografia consultada:

     Jimeno, A., Ballesteros, M., Ugedo, L., (2003), Biología, Madrid, España, Santillana.

     Madigan, M., Martinko, J., Parker, J., (2009), Brock, biología de los microorganismos, Southern Illinois University Carbondale, Pearson.

    Willey, J. M., (2008), Microbiología de Prescott, Harley y Klein, Madrid, España, McGraw-Hill-Interamericana.

Organismes acel·lulars

A l’entrada “Què són els microorganismes” hem parlat dels organismes acel·lulars, com són els virus, els prions i els viroides. Però... què significa que són acel·lulars?

Significa que no se’ls pot considerar cèl·lules perquè no tenen moltes de les característiques i components d’aquestes, no són sistemes dinàmics oberts que prenen nutrients i aboquen substàncies a l’exterior. Pel contrari, una partícula vírica és una estructura estàtica, molt estable i incapaç de canviar o substituir els seus constituents. Un virus només adquireix l’atribut clau dels éssers vius, és a dir, la reproducció, quan infecta a una cèl·lula. A més, els virus no tenen capacitat metabòlica pròpia. Tot i que contenen els seus propis gens, no tenen ribosomes, per tant, depenen de la maquinària biosintètica cel·lular per sintetitzar proteïnes.

Els virus infecten tot tipus de cèl·lules, inclòs les cèl·lules bacterianes (denominats bacteriòfag). Molts virus causen malalties en els organismes que infecten, però la infecció vírica no sempre produeix malaltia.

En conclusió, els virus no són cèl·lules però depenen de cèl·lules per dur a terme les seves funcions replicatives.

També es coneixen altres estructures més simples que els virus: el viroides i els prions. Ambdós, com els virus, depenen de la maquinària de cèl·lules vives per poder-se replicar.

Figura 1. Diferències bàsiques i principals entre els tres éssers acel·lulars: viroides, virus i prions.

Bibliografia consultada:

     Jimeno, A., Ballesteros, M., Ugedo, L., (2003), Biología, Madrid, España, Santillana.

     Madigan, M., Martinko, J., Parker, J., (2009), Brock, biología de los microorganismos, Southern Illinois University Carbondale, Pearson.

    Willey, J. M., (2008), Microbiología de Prescott, Harley y Klein, Madrid, España, McGraw-Hill-Interamericana.

Importància de la microbiologia

No s'exagera gens ni mica quan es destaca la importància de la microbiologia. La societat humana es beneficia dels microorganismes de moltes maneres: són necessaris per a l'elaboració de pa, formatge, cervesa, antibiòtics, vacunes, vitamines, enzims i altres productes importants. De fet, la biotecnologia moderna es fonamenta en principis microbiològics. A més, els microorganismes són components indispensables en el nostre ecosistema. Gràcies a ells, es desenvolupen els cicles del carboni, de l'oxigen, del nitrogen i del sofre, que tenen lloc en els sistemes terrestres i aquàtics. Són també font de nutrients en la base de totes les cadenes alimentàries i xarxes ecològiques.

No obstant això, els microorganismes han ocasionat també danys en els éssers humans i alterat la societat en tota la seva història. Les malalties microbianes han jugat un paper fonamental en esdeveniments històrics, com la caiguda de l'Imperi Romà i la conquesta del Nou Món. O bé, la pesta o mort negra va arrasar Europa amb una força brutal, fet que, segons alguns historiadors, va canviar la cultura europea i va preparar el camí cap el Renaixement. Actualment, els microbiòlegs i altres científics continuen lluitant contra malalties mortals com la SIDA, la malària o l'èbola.

Vídeo. "Biotecnologia: microbriologia industrial".

Bibliografia consultada:

     Jimeno, A., Ballesteros, M., Ugedo, L., (2003), Biología, Madrid, España, Santillana.

    Madigan, M., Martinko, J., Parker, J., (2009), Brock, biología de los microorganismos, Southern Illinois University Carbondale, Pearson.

     Willey, J. M., (2008), Microbiología de Prescott, Harley y Klein, Madrid, España, McGraw-Hill-Interamericana.

Què són els microorganismes?

Els microorganismes, també coneguts com a microbis, són éssers vius molt simples de mida microscòpia. És a dir, les seves dimensions es troben a l'escala de micres i necessitam un microscopi per poder-los observar.

Els microbis són un grup d'organismes vius molt diversos, dins del qual trobam: bacteris, virus, fongs, protozous i algunes algues. Com a éssers vius que són, realitzen les tres funcions vitals: la nutrició, la relació i la reproducció.

És un grup tan heterogeni que es poden classificar de la següent manera:

Taula 1. Classificació dels microorganismes.

Tot i que no es vegin a simple vista, els microorganismes es troben àmpliament distribuïts per tots els medis ambients de la Terra, tant terrestres com aquàtics. No obstant això, sí que és possible detectar la seva presència  quan es concentren en enormes quantitats, com té lloc a la imatge 1; o pels efectes que produeixen, com, per exemple, les malalties que poden originar a plantes i animals.

Imatge 1. Llacuna amb aigua on s'observen microorganismes degut a la seva elevada concentració. Font:http://www.elobservador.com.uy/coliformes-fecales-y-bacterias-agua-potable-maldonado-n304648

La microbiologia és la disciplina que s’encarrega d’estudiar els éssers vius de mida microscòpica, és a dir, els microorganismes. Aquesta ciència estudia el sorgiment i l’evolució d’aquests éssers vius; analitza l’efecte que tenen sobre la societat humana, els cossos animals, les plantes i el món, en general; i la seva aplicabilitat tant en medicina, agricultura com en la indústria.

Bibliografia consultada:

     Jimeno, A., Ballesteros, M., Ugedo, L., (2003), Biología, Madrid, España, Santillana.

     Madigan, M., Martinko, J., Parker, J., (2009), Brock, biología de los microorganismos, Southern Illinois University Carbondale, Pearson.

    Willey, J. M., (2008), Microbiología de Prescott, Harley y Klein, Madrid, España, McGraw-Hill-Interamericana.

Benvinguts

Benvinguts al meu primer blog titulat "El meravellós món microscòpic".

Durant la meva formació com a bioquímica vaig conèixer el món dels microorganismes i, des de llavors, he dirigit la meva formació cap a la microbiologia, perquè ha estat un dels camps que més meravellada i encantada m'ha deixat.

Quan estudies els éssers microscòpics, com els bacteris, virus o fongs, resulta increïble com uns organismes poden arribar a ser tan simples i complexos alhora.

El tema dels microorganismes s'hauria d'explicar al llarg de l'educació secundària i batxillerat; però, quasi sempre, és un d'aquells que es deixa per darrera hora, i s'imparteix molt per damunt. Per aquest motiu, he decidit crear un blog, dirigit a alumnes de batxillerat, sobre aquests éssers vius.

Esper poder-vos aportar coneixements i curiositats sobre el món microscòpic, a més d'engrescar-vos llegint les meves futures entrades.

Per a qualsevol dubte o suggeriment, us convit a fer-me qualsevol tipus de comentari.