Autor: m en C. Ada Elia Díaz González Borja



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  • Autor: M en C. Ada Elia Díaz González Borja.
  • Octubre 2015
  • HISTORIA Y
  • DESARROLLO DE LA
  • MICROBIOLOGÍA
  • PROGRAMA EDUCATIVO: LICENCIATURA EN BIOLOGÌA
  • UNIDAD DE APRENDIZAJE
  • VIRUS Y BACTERIAS
  • UNIDAD DE COMPETENCIA I
  • OBJETIVO
  • El estudiante comprenderá el concepto y el desarrollo histórico de la microbiología hasta el siglo XXI .
  • Ciencia estudia los seres vivos muy pequeños, concretamente de aquellos cuyo tamaño se encuentra por debajo del poder resolutivo del ojo humano, incluyendo los virus, bacterias, hongos, algas y protozoos.
  • algas
  • Bacterias
  • protozoos
  • Hongos
  • Características de los microorganismos
  • Requieren de un microscopio para su observación.
  • Tienen una organización estructural más simple que la de los animales y plantas.
  • Presentan gran diversidad de formas y complejidad metabólica.
  • Son unicelulares.
  • Tienen la capacidad total para una autosuficiencia y reproducción.
  • Madigan, M.T.; 1996 Biología de los Microorganismos (10ª ed.) Pearson Education S.A. Madrid España.

DESARROLLO HISTÓRICO DE LA MICROBIOLOGÍA

  • Los microorganismos se originaron hace aproximadamente 4.000 millones de años.
  • La microbiología es relativamente una ciencia joven, los primeros microorganismos se observaron hace 300 años y sin embargo pasaron unos 200 años hasta que se reconoció su importancia.
  • Hasta finales del siglo XIX, la Microbiología fue considerada como una ciencia especializada, fue el resultado de la confluencia de una serie de progresos metodológicos que se habían empezado a incubar lentamente en los siglos anteriores, y que obligaron a una revisión de ideas y prejuicios sobre la dinámica del mundo vivo.

ETAPAS O PERIODOS EN EL DESARROLLO DE LA MICROBIOLOGÍA:

  • Periodo I:
  • Es de especulación y se extiende desde la antigüedad hasta llegar a los primeros microscopistas.
  • Periodo II
  • Acumulación de observaciones (desde l675 aproximadamente hasta la mitad del siglo XIX), que arranca con el descubrimiento de los microorganismos por Leeuwenhoek (l675).
  • Inicio lento de una rama del conocimiento.

ETAPAS O PERIODOS EN EL DESARROLLO DE LA MICROBIOLOGÍA:

  • Periodo III
    • Cultivo de microorganismos.
    • Mitad del siglo XIX a hasta finales del siglo XIX
    • Figuras de Pasteur y Koch cristalizan a la Microbiología como ciencia experimental bien asentada.
  • Periodo IV
    • Principios del siglo XX hasta nuestros días.
    • Se caracteriza porque los M.O. son estudiados por su complejidad fisiológica, bioquímica, genética, ecológica, etc.
    • Surgimiento de disciplinas microbiológicas especializadas (Virología, Inmunología, etc), y la estrecha imbricación de las ciencias microbiológicas en el marco general de las Ciencias Biológicas.

DESARROLLO HISTÓRICO DE LA MICROBIOLOGÍA

  • Los microorganismos han proporcionado alimentos y bebidas al hombre durante mas de 8000 mil años, sin que se tuviera noción de ello.
  • Fueron los sumerios y babilonios quienes aplicaran el arte de la fermentación, para la producción de alcohol en forma de cerveza, 6000 mil años A.C.,
  • 4000 A.C. los egipcios descubren que el CO2 generado de esta actividad podía fermentar el pan.
  • La Teoría de la fermentación de los germenes en la infección de las heridas o del contagium animatum, se había expresado en la antigüedad.
  • 116 A.C. Marcus Terentius Varro, menciona que el aire de los pantanos era nefasto por estar colmado de pequeñisimos animalitos que penetran por la nariz y en todo el cuerpo.

HISTORIA DE LA MICROBIOLOGÍA

  • 1546, Girolano Fracastoro sugirió que las enfermedades podían deberse a organismos tan pequeños que no podían verse y que eran transmitidos de una persona a otra.
  • 1546, Girolano Frascastoro de Verona publica "De contagione", creando la epidemiología.
  • 1632-1723, A. van Leeuwenhoek
  • Primer microscopio.
  • Padre de la Microbiología (1683).
  • Gota de agua de estanque, protozoarios (Giardia), globulos rojos, espermatozoides.
  • Antonie van Leeuwenhoek

Periodo II

  • Periodo II
  • Acumulación de observaciones (desde l675 aproximadamente hasta la mitad del siglo XIX), que arranca con el descubrimiento de los microorganismos por Leeuwenhoek (l675).
  • Inicio lento de una rama del conocimiento
  • En esta etapa predomino la Teoría de la Generación espontánea, por lo que fue un periodo de duro enfrentamiento filosófico entre los diversos científicos que termino con tal Teoría.
  • Robert Hooke (1635-1703).
  • Microscopio compuesto:
    • Describió los hongos filamentosos (1667).
    • Descubrió la estructura celular de las plantas (Micrographia, 1665), acuñando el término célula.
  • 1656 Athanasius Kircher (1601-1680), Durante la Epidemia de la peste bubónica, creyó ver pequeños gusanitos en la sangre y pus de bubones de los pestosos.
  • Madigan, M.T.; 1996 Biología de los Microorganismos (10ª ed.) Pearson Education S.A. Madrid España.

Teoría de la

  • Teoría de la
  • generación espontánea:
  • Sucesos asombrosos y decisivos descubrimientos en microbiología.
  • Demostración de la falsedad de la noción de la generación espontánea.
  • Eventos cronológicos

TEORIA DE LA GENERACIÓN ESPONTANEA (T.G.E.)

  • Se tenía la idea de que algunos seres vivos podían originarse a partir de materia inanimada, o bien a partir del aire o de materiales en putrefacción.
  • Origen: Cultura griega
  • Ya que estos creían que las ranas y gusanos crecían espontáneamente a partir del lodo, incluso existían recetas: llenando una tinaja con trapos y colocándola en un sitio apartado durante semanas al final crecían ratones a partir de trapos.
  • Francesco Redi (1621-1697).
  • Debate la teoría de la generación espontánea.
  • 1668, demostró que los gusanos encontrados en la carne podrida eran las larvas que provenían de los huevos que previamente habían depositado en la carne las moscas y no el producto de la generación espontánea.
  • Comprobó que los insectos y nematodos provenían e huevos puestos por animales adultos de su misma especie.
  • Madigan, M.T.; 1996 Biología de los Microorganismos (10ª ed.) Pearson Education S.A. Madrid España.

Jhon Needham

  • 1745, Hirvió trozos de carne para destruir los organismos preexistentes y los coloco en un recipiente abierto.
  • Al cabo de un tiempo observo colonias de microorganismos sobre la superficie y concluyo que se generaban espontáneamente a partir de la carne.
  • 1729-1799; Lazzaro Spallanzani.
  • Idea: Que la vida es transportada por el aire
  • Demostró que los “infusorios” no aparecían en muestras de maceraciones animales o vegetales sometidas durante tiempo suficiente a ebullición en frascos herméticamente cerrados, pero volvían a aparecer si se practicaban agujeros en el recipiente.
  • Introduce el uso del medio de cultivo estéril.
  • Needham, menciona que el calor había destruido la “fuerza vegetativa” de las infusiones y había cambiado la “cualidad” del aire dentro de los frascos
  • Madigan, M.T.; 1996 Biología de los Microorganismos (10ª ed.) Pearson Education S.A. Madrid España.

L. Pasteur (1822-1895)

  • L. Pasteur (1822-1895)
  • Asestó el golpe definitivo T. G. E. y favor de la teoría biogénica.
  • Calentó infusiones en matraces de vidrio a los que estiraba lateralmente el cuello, haciéndolo largo, estrecho y sinuoso, y dejándolo sin cerrar, de modo que el contenido estuviera en contacto con el aire.
  • Demostró que el líquido no desarrollaba microorganismos, con lo que eliminó la posibilidad de que un “aire alterado” fuera la causa de la no aparición de gérmenes.
  • Madigan, M.T.; 1996 Biología de los Microorganismos (10ª ed.) Pearson Education S.A. Madrid España.
  • 1877, John Tyndall (1820-1893)
    • Demuestra que la causa de la contaminación de cultivos estériles se debe a la presencia de partículas transportadas por el aire.
    • Desarrolla el método conocido actualmente como Tindalización.
      • Método de esterilización por calentamiento discontinuo (hoy conocida precisamente como tindalización), que evidenció la existencia de formas microbianas de reposo muy resistentes al calor.
    • Ferdinand Cohn, descubrió la existencia de endosporas bacterianas resistentes al calor.
  • Joseph Lister (1872-1912)
  • Fundador del tratamiento antiséptico de las heridas sobre la base del ácido fénico.
    • De manera indirecta, demuestra que son los microorganismos los agentes causantes de las infecciones que aquejaban a los enfermos luego de sus operaciones.
    • Desarrolló un método de cirugía en condiciones asépticas usando fenol como agente de desinfección.

DEBATE SOBRE LA FERMENTACIÓN

  • 2º Factor que contribuyo de manera decisivo al nacimiento de la microbiología como ciencia.
  • 1836 Cagniard-Latour, y 1837 Schwann y Kützing sugirieron que las levaduras eran las causantes de la fermentación alcohólica por la que el azúcar pasa a alcohol etílico y dióxido de carbono.
  • Controversia y crítica adversa de químicos de la época (Berzelius, Wohler y Liebig).
  • 1840 Liebig, había realizado importantes confirmaciones a la “teoría mineral” sobre la nutrición de las plantas, enfrentándose a la “teoría del humus” sostenida por Thaer, asestando un golpe a las ideas vitalistas heredadas de Leibniz.
  • L. Pasteur (1822-1895) (Debate sobre la fermentación) .
  • Demostró que las levaduras causan fermentación en condiciones anaeróbicas, el azúcar pasa a alcohol etílico y dióxido de carbono.
  • Describe la fermentación láctica (1857) y butírica (1860).
    • Demostró que los agentes de la fermentación láctica y butírica, eran provocados por bacterias y no por la levadura:
  • PASTEUR
  • Madigan, M.T.; 1996 Biología de los Microorganismos (10ª ed.) Pearson Education S.A. Madrid España.
  • 1867- 1876, Pasteur inicio una larga serie de estudios:
  • identificó distintos microorganismos responsables de diferentes clases de procesos fermentativos.
    • 1860, confirma inequívocamente que la fermentación alcohólica se debe a ciertos tipos de levadura
  • Trabajos sobre agentes de la fermentación butírica:
    • Descubrió la presencia de microorganismos que se desarrollaban en ausencia de oxígeno.
    • Acuñó los términos aerobiosis y anaerobiosis.
    • Trabajo con sus discípulos en cultivos líquidos y con métodos de inoculación y filtración
  • 1897 Buchner obtuvo, a partir de levaduras:
    • una preparación enzimática (zimasa) que era capaz de realizar la misma transformación de “fermentación” que las células vivas.
  • Confluencia de los enfoques químico y biológico:
  • Las fermentaciones son procesos químicos catalizados por enzimas presentes dentro de células vivas, que podían ser estudiados extra celularmente. De esta forma, surge la Bioquímica.
  • Periodo III
  • Se realizan el cultivo de microorganismos, que llega hasta finales del siglo XIX, las figuras de Pasteur y Koch encabezan el logro de cristalizar a la Microbiología como ciencia experimental bien asentada.
  • Robert Koch (1813-1910)
  • Establecimiento de las técnicas de aislamiento de microorganismo
      • Medios de cultivo sólido.
      • Identificación de morfología característica.
      • Uso de cajas de Petri.
      • Aportó la técnica de siembra en estría.
      • Aislamiento e identificación de un gran número de bacterias.
      • Base para la investigacion sobre bacterias patógenas.
  • 1882, el médico alemán Walter Hesse, introdujo el agar-agar (polisacárido extraído de algas rojas) como nuevo agente solidificante.
  • De 1888 y los primeros años del siglo XX, hubo un desarrollo en
    • De medios selectivos y de enriquecimiento.
    • Investigaciones sobre procesos biogeoquímicos y poseedoras de características fisiológicas distintivas quimioautótrofas, fijadoras de nitrógeno.
    • Identificación microbiana mediante reacciones bioquímicas o metabólicas.
    • Descubrimiento del papel de los microorganismos como agentes causales de enfermedades.

PAPEL DE LOS MICROORGANISMOS EN LAS ENFERMEDADES

  • Koch (1843-1910)
  • 1876, Primer aislamiento y propagación in vitro del bacilo del ántrax (Bacillus anthracis).
  • Establece el papel de las bacterias como agentes etiológicos de las enfermedades.
  • Koch y col. descubrieron, las bacterias causantes de la tuberculosis y el cólera.
  • En su obra “La infección de las heridas” (1882) formula las normas que han sido las bases del estudio etiológico de las enfermedades ("Postulados de Koch" ).
  • Robert Koch
  • Madigan, M.T.; 1996 Biología de los Microorganismos (10ª ed.) Pearson Education S.A. Madrid España.

POSTULADOS DE KOCH

  • Establecen la relación causal entre un organismo específico y una enfermedad específica.
  • El microorganismo debe estar presente en todos los casos de la enfermedad.
  • El microorganismo debe ser aislado del hospedador enfermo y obtenerse en cultivo puro en el laboratorio.
  • La enfermedad específica debe reproducirse, cuando un cultivo puro del microorganismo se inocula a un hospedador susceptible sano.
  • El microorganismo debe ser recuperable de nuevo a partir del hospedador inyectado experimentalmente.
  • Periodo IV
    • Principios del siglo XX hasta nuestros días.
    • Se caracteriza porque los M.O. son estudiados por su complejidad fisiológica, bioquímica, genética, ecológica, etc.
    • Surgimiento de disciplinas microbiológicas especializadas como la virología e inmunología

DESARROLLO DE LA VIROLOGÍA

  • Descubrimiento de virus de plantas y animales.
  • En 1892 Dimitri Ivanovski, descubre el virus del mosaico del tabaco.
  • 1898 Loeffler y Frosch, descubrimiento de agentes patógenos “virus filtrantes”
  • 1960-1970 se descubren numerosos virus y se determinaron sus características físicas y químicas.
    • 1909 se descubre el virus de la poliomielitis.
    • 1911 Descubrimiento del virus del sarampión.
  • Perfeccionamiento del microscopio.
  • Desarrollo de técnicas de secuenciación del ácido desoxirribonucleico (ADN).
    • los microorganismos son clasificados con base a su estructura molecular, (tres reinos).

AVANCES RECIENTES EN MICROBIOLOGÍA

  • 1960. descubrimiento, del código genético.
    • Primeros estudios de recombinación de ADN que conducen a la ingeniería genética.
  • 1962 J. Watson, descubre la estructura de doble hélice de la Molécula de ADN (premio Nobel)
  • 1973, descubrimiento de corte de moléculas de ADN.
  • 1980, se realizan análisis de ARN que conducen al descubrimiento de las Archaebacteria.
  • Desarrollo industrial de la biotecnología basada en la ingeniería genética

MICROBIOLOGÍA COMO CIENCIA BÁSICA y APLICADA

  • Los m.o son empleados en investigaciòn, biología molecular y la bioquímica.
    • Por ser organismos unicelulares, los hace sencillos tanto genéticamente, como bioquímicamente, de tal manera que los sistemas microbianos son mas fáciles de abordar y entender que los organismos superiores más complejos.
  • La Microbiología ha influido nuestras vidas
  • Aplicaciones en la medicina, industria, agricultura y ecología.
  • Enfermedades en plantas, animales y el hombre.
  • En estudios de prevención y tratamiento de enfermedades bacterianas.
  • Disminución de índices de morbilidad y mortalidad de las enfermedades
  • .

BIBLIOGRAFIA

  • Madigan, M.T.; 1996 Biología de los Microorganismos (10ª ed.) Pearson Education S.A. Madrid España.
  • Zinsser, Joklik Willett Amos, Microbiología, Editorial Médica panamericana, 18º edición, México.
  • Broock Thomas 1991. Microbiología. Prentice Hall. 6a Edición. México.
  • Ingraham J. L.:1 998. Introducción a la Microbiología. Vol I. 2ª Ed. Wadsworth publishing Co. Belmont. California. E.U.



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