Microorganismo

Microorganismo Concepto: Conjunto de seres vivos que se caracterizan por tener un tamaño pequeño de modo que la mayoría de ellos no son visibles a simple vista, teniendo una gran sencillez en su estructura y organización.

Microorganismo. También llamado microbio u organismo microscópico, es un ser vivo que sólo puede visualizarse con el Microscopio. La ciencia que estudia a los microorganismos es la Microbiología. «Micro» del griego (diminuto, pequeño) y «bio» del griego (vida) seres vivos diminutos. 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.

Dentro de los microorganismos se encuentran organismos unicelulares Procariotas, como las Bacterias, y eucariotas, como los Protozoos, una parte de las Algas y los Hongos, e incluso los organismos de tamaño ultramicroscópico, como los Virus.

Los microbios tienen múltiples formas y tamaños. Si un virus tuviera el tamaño de una pelota de tenis, una bacteria sería del tamaño de media cancha de tenis y una célula eucariota sería como un estadio entero de fútbol.

Orígenes y evolución

Mucho antes del descubrimiento de los microorganismos, la humanidad ya conocía algunos procesos debido a la actividad vital de estos, por ejemplo: la fermentación del jugo de uvas, de la leche, etc.
En las primeras etapas, los médicos y naturalistas se esforzaron por descubrir las causas de las enfermedades. En aquella época, asolaron epidemias como: lepra, viruela, peste, tifus.
Con el desarrollo de la Física, la Química y la Medicina se acumularon conocimientos; y el desarrollo de la Óptica permite ver los organismos más pequeños.
El primero que vio y describió los microbios fue el holandés Anthony van Leewenhock quien construyó microscopios simples con aumentos de 300 veces.
Luego en el siglo XIX se construyen microscopios más complejos y en 1860, Pasteur demostró la naturaleza microbiana de la fermentación alcohólica, láctea y acética y descubrió la existencia de una forma de vida en ausencia de aire (anaerobiosis) en algunos microorganismos. Otro científico, Robert Koch, contribuyó al desarrollo de esta ciencia.

Microorganismos patógenos

Los microorganismos patógenos en el Agua tienen unas características que los diferencian de los contaminantes químicos, por ejemplo, son organismos vivos que no se disuelven en el agua sino que coagulan o se anexan a substancias coloidales o sólidos en suspensión que están presentes en el agua y en todo el ambiente .

Los microorganismos patógenos en el agua se pueden dividir en tres categorías:

• Bacteria
• Virus
• Protozoo

Las bacterias y virus se pueden encontrar tanto en las aguas subterráneas como en las aguas superficiales, mientras los protozoos son comunes de las aguas superficiales.

Bacteria

La Bacteria es un organismo de una sola Célula pertenecen al reino monera y son unicelulares. Su forma puede ser esférica, espiral, etc. Pueden existir como organismos individuales, formando cadenas, grupos o pares, tríos... Las bacterias son una de las formas de vida más abundantes en la tierra. Tienen una longitud entre 0,4 y 14 μm y sobre 0,2 a 12 μm de ancho. Consecuentemente sólo se pueden ver mediante microscopio. Las bacterias se reproducen mediante la multiplicación del ADN, y división en dos células independientes. En circunstancias normales este proceso dura entre 30 y 60 minutos.

Algunas bacterias pueden formar Esporas. Estas esporas se caracterizan por presentar una capa protectora resistente al calor y que protege la bacteria de la falta de humedad y comida.

Las bacterias tienen un papel funcional ecológico específico. Por ejemplo, algunas realizan la degradación de la materia orgánica, otras integran su metabolismo con el de los seres humanos.

Si bien algunas bacterias son patógenas (causantes de diversas enfermedades), una gran parte de ellas son inocuas o incluso buenas para la salud.

Virus

Los virus son sistemas biológicos ultramicroscópicos (sólo se pueden observar con microscopio electrónico) que pueden causar infecciones y que sólo se reproducen en células huésped. Los virus fuera de células huésped están en forma inactiva. Los virus se caracterizan por presentar una capa protectora. Su forma puede ser espiral, esférica o como células pequeñas, de tamaño entre 0.02 y 0.009. Al tener un tamaño menor que las bacterias, pueden pasar filtros que permiten la retención de bacterias.

Al contrario que las bacterias y protozoarios parásitos, los virus contienen un solo tipo de ácido nucleico (ARN o ADN). No se pueden reproducir por si solas, sino que necesitan el metabolismo de la célula huésped para asegurar que el ADN se copia en la célula huésped, para su reproducción.

Al contrario que las bacterias, los virus no están presentes en el ser humano de manera natural. Cuando las personas quedan afectadas por un virus, estos generalmente se eliminan del cuerpo humano mediante secreciones.

No existen virus beneficiosos para la salud; todos son patógenos y no pueden eliminarse con antibióticos. Las infecciones virales sólo se redimen erradicando los síntomas.

Clases

Pueden clasificarse en 6 grandes grupos, atendiendo al tipo de organismos que afectan: Fitófagos: cuando atacan a las plantas, las que determinan multitud de enfermedades.Zoófagos: cuando atacan a los animales. Dermatropos: que afectan a la piel (viruela, herpes, sarampión), Neumotropos: que afectan a las vías respiratorias (gripe, neumonitis), Viscerotropos: que atacan a diversas vísceras (hepatitis víricas, etc.), etc. y los Bacteriófagos: cuando atacan a los cultivos bacterianos, esta última categoría reviste gran interés, ya que ha permitido llevar a cabo una serie de experimentos que han conducido a dilucidar algunas de las muchas incógnitas en el campo de la genética molecular.

Protozoos parásitos

Los protozoos parásitos son organismos unicelulares. Estos se caracterizan por presentar un metabolismo complejo. Se alimentan a base de nutrientes sólidos, algas y bacterias presentes en organismos multicelulares, como los humanos y animales. Se encuentran frecuentemente en forma de quistes o huevos. Por ejemplo, los huevos de Cryptosporidium y quistes de Giardia son comunes en aguas afectadas por contaminación fecal. En forma de quistes los patógenos son resistentes a la desinfección por Cloro. Los parásitos protozoos se eliminan mediante la filtración y aplicación de hipoclorito de sodio.

Los problemas de la infección

Los problemas de las infecciones dependen del tipo de patógeno, el modo como se transfiere, dosis o concentración de patógenos, persistencia de los microorganismos y la resistencia de la persona infectada.

La dosis de infección significa el número de microorganismos que entra en el cuerpo antes de que se produzca la infección o enfermedad. Esta dosis es muy baja para los virus y protozoos parásitos. La persistencia de los microorganismos depende del tiempo viable de los microorganismos cuando no se encuentra en el huésped humano. Por ejemplo las bacterias son generalmente menos persistentes mientras los quistes protozoitos son los más persistentes.

Los jóvenes, personas mayores y enfermos son los menos resistentes a las enfermedades y por lo tanto son más frágiles. Cuando una persona es infectada, los patógenos se multiplican en el huésped (alquilan el cuerpo), y esto supone un riesgo de infección o enfermedad (podríamos poner de ejemplo al Sida). No todas las personas infectadas por patógenos enferman (mueren). Las personas que enferman pueden contagiar y extender la enfermedad mediante las secreciones y mediante contacto directo de alguna manera con mucosa de infectado.

Peligro del microorganimos

Los alimentos pueden nutrirnos y permitirnos realizar diferentes actividades:

• correr
• caminar
• movernos

Sin embargo también pueden llegar a ser letales y peligrosos cuando se hallan contaminados.

En algunos casos se trata de alimentos en mal estado, en otros son alimentos que se descomponen estando en nuestro poder por no ser tratados adecuadamente.

La mayoría de diarreas, fiebres, vómitos y hasta las muertes, son causados por la ingestión de alimentos contaminados. En la mayoría de los casos los agentes contaminantes son microorganismos entre los que figuran bacterias, virus, hongos, parásitos.

Estor microorganismos necesitan, al igual que nosotros, ciertas condiciones óptimas para su desarrollo, entre ellas la temperatura, humedad, acidez, el agua, la presencia de ciertas sustancias que le van a permitir un crecimiento y desarrollo adecuado. La mayoría de los microorganismos, crecen a la misma temperatura del cuerpo humano o sea a 36º C.

Algunos otros pueden crecer a temperaturas tan bajas como la de la heladera, 4º C o más altas que la del cuerpo humano a 42º C.

Es por ello que es tan importante la cocción total de los alimentos como así también su conservación en frío adecuada. Los alimentos cocidos no deben de permanecer más de 4 horas a temperatura ambiente para evitar la presencia de microorganismos.

Un alimento potencialmente saludable puede tornarse en peligroso si no es "manipulado" adecuadamente. Como saber y estar informado del trato correcto de cada uno de ellos?

Alimentos de Alto y Bajo Riesgo

Es importante destacar que alimentos como las carnes rojas crudas y cocidas, el pollo, la carne de cerdo, los pasteles, las cremas, los sandwiches, entre otros, son clasificados como alimentos de alto riesgo, ya que en estos alimentos los microorganismos encuentran condiciones adecuadas y óptimas para su desarrollo y crecimiento.

Otros alimentos como las lentejas, el arroz crudo, los aceites, las harinas, el vinagre, las mermeladas, etc, son considerados alimentos de bajo riesgo debido a que en estos últimos las condiciones no van a permitir un buen desarrollo de los microorganismos.

En muchas ocasiones estos alimentos se transforman en alimentos de alto riesgo cuando se cocinan y se conservan en forma inadecuada. La higiene en la persona que elabora los alimentos es esencial a fin de evitar que esta actué como intermediaria para el transporte de los microorganismos.

La contaminación cruzada se produce cuando se transfieren los microorganismos de un alimento contaminado a otro que no lo esta; por ejemplo si con un cuchillo se corta un pollo crudo y con ese mismo cuchillo, sin lavarlo, se corta una rebanada de queso los microorganismos que estaban en el pollo crudo pasarán al queso y de esta forma lo contaminarán.

Influencia del ambiente

Las actividades vitales de los microorganismos están grandemente influidas por las condiciones físicas y químicas del medio donde estos se desarrollan. Dichas condiciones pueden influir en las características morfológicas y fisiológicas de los microorganismos, de manera que es necesario conocer cómo actúan los diferentes factores del medio ambiente sobre un microorganismo determinado, para de esta manera beneficiar su desarrollo, inhibirlo o destruirlo.

Temperatura

La Temperatura influye sobre el crecimiento y la supervivencia de los microorganismos.
Temperaturas cardinales de desarrollo (= Zonas de temperatura)

• Mínima: por debajo de ella el crecimiento se detiene
  
• Máxima: por encima de ella el crecimiento no es posible
  
• Óptima: es la más favorable para la actividad vegetativa
  

Las tres varían cuando se modifica el medio donde crecen los microorganismos.
Temperatura óptima de desarrollo:
De acuerdo a ella los microorganismos se dividen en:
Psicrófilos: se desarrollan a temperaturas relativamente bajas. Pueden crecer a 0^oC y pueden crecer a temperaturas medias (psicrófilos facultativos). Para los psicrófilos obligados estas bajas temperaturas son letales. Ej: organismos que deterioran la carne, los vegetales y las frutas en lugares refrigerados.
Mesófilos: se desarrollan a temperaturas medias. Crecen desde 10-45 ^oC. Ej: Algunas especies del suelo que causan enfermedades.
Termófilos: se desarrollan a temperaturas relativamente altas. Se desarrollan a temperaturas superiores a 45 ^oC. Ej: organismos que viven en la superficie del suelo bajo radiación solar directa, en el compost, etc.

Concentración osmótica

Influencia de la presión osmótica sobre la célula microbiana
Ósmosis: es el fenómeno de difusión a través de membranas semipermeables que separan dos disoluciones de diferentes concentraciones de solutos. Aquí se tienden a igualar las concentraciones a ambos lados de la membrana.
Si un microorganismo está en un medio de concentración > la concentración del contenido celular →se hincha y puede reventar, esto es el fenómeno de la turgencia.

En relación con la concentración del medio donde se desarrollan, se dividen en:

• Microorganismos osmotolerantes: resisten altas concentraciones de solutos.
  
• Microorganismos osmofílicos: requieren para su desarrollo de medios con altas concentraciones de soluto.
  
• Microorganismos halofílicos: requieren de altas concentraciones salinas.
  

La inhibición de microorganismos por efecto de la desecación por ósmosis es el principio de la conservación de alimentos mediante salazón o curado en sal por alta concentración de azúcar.
Aquí los microorganismos sólo han cesado en su crecimiento, existen otros que siguen desarrollándose a altas concentraciones.

Influencia del pH

El grado de acidez o alcalinidad del medio afecta en gran media la vida microbiana.

• Bacterias y actinomicetos: requieren pH cerca de 7.
  
• Hongos filamentosos y levaduras: requieren pH más ácidos (cerca de 5)
  

Influencia del oxígeno en la vida de los microorganismos

Es muy importante el potencial de oxidación-reducción (POTENCIAL REDOX) del medio donde se desarrollen los microorganismos.
Potencial Redox → E_n
A > proporción de sustancia reducida ↔ potencial redox más bajo
Si la concentración del oxidante = Concentración del reductor → no hay diferencias de potencial y se expresa en E_o
O₂ → es vital para los organismos que respiran pero a concentraciones mayores de 0,2 atm → es tóxico para algunos microorganismos que carecen de enzimas capaces de catalizar la descomposición de productos derivados del oxígeno, ej: peróxido.
De acuerdo a las condiciones de potencial redox y presiones de oxígeno a las que son capaces de vivir los microorganismos, se dividen en:

• Aerobios obligados: Requieren de O₂ pues no pueden generar energía mediante transformaciones
  

• Aerobios facultativo: Obtienen energía por respiración o fermentación por lo que no requieren oxígeno
• Anaerobios: Nunca utilizan O₂
  

Agua

Los microorganismos necesitan agua para sus procesos de crecimiento normal

• La cantidad de agua en los diferentes medios es variable, pero la disponible para los microorganismos no depende solo de la cantidad sino también de fenómenos de absorción y disolución en el medio.
  
• El agua adherida a la superficie puede ser utilizable o no en dependencia de la fuerza de absorción y de la efectividad del microorganismo en removerla.
  

Factores que influyen en la actividad aguosa:

• Temperatura: Que afecta la cantidad de agua que puede mantener el aire.
  
• Características de los diferentes solutos en dependencia del grado de disociación e hidratación de cada uno cuando se disuelve en el agua.
  

Microbiología del suelo -----------> Potencial de agua = Agua utilizable

El desarrollo de los microorganismos que viven en el suelo esta afectado por su estatus de agua. Los microorganismos varían en sus habilidades para desarrollarse a baja actividad acuosa y algunos hongos pueden crecer actividad acuosa muy baja.
La resistencia al secado prolonga la vida de los organismos que son dispersados por el aire. Una célula seca esta metabolitamente en estado de latencia pero en presencia de humedad y calor revive con rapidez.

Compuestos químicos

Las sustancias químicas ejercen diferentes efectos sobre los microorganismos según la composición fisicoquímica del medio, su concentración, la duración del contacto y la temperatura.
En pequeñas dosis actúan como excitantes, pero a concentraciones bactericidas paralizan la actividad de las bacterias.
Existen diferentes tipos de compuestos químicos:

• Sustancias superficialmente activas (detergente): Modifican las relaciones energéticas. Ej: las células bacterianas pierden su carga negativa y adquieren otra positiva y esto provoca alteración de la función de la membrana citoplasmática.
  
• Fenoles y sus derivados: Lesionan la envoltura celular y las proteínas celulares.
  
• Colorantes: Suspenden el crecimiento de las bacterias.
  
• Sales de metales pesados (plomo, cobre, zinc, plata, mercurio): provocan coagulación de las proteínas celulares.
  
• Oxidantes: Actúan sobre los grupos sulfhídricos de las proteínas activas Ej: cloro, hipoclorito, yodo y el permanganato de potasio.
  
• Grupo del Formaldehído: La formalina se une a grupos amínicos de las proteínas y las desnaturaliza. Provoca la muerte de las bacterias y sus esporas.
  

Importancia de los microorganismos

• Su actividad es esencial en toda la vida en la Tierra.
  
• Intervienen en los ciclos biogeoquímicos de la naturaleza.
  
• Herramientas de investigación en estudios de procesos biológicos.
  
• Constituyen la base de numerosos procesos industriales (Ej. Elaboración de pan, bebidas, medicamentos, compuestos químicos, otros alimentos, etc.).
  
• Tienen aplicación en la agricultura (micorrizas, compost, hongos y bacterias patógenos que causan enfermedades, hongos beneficiosos, etc.)
  
• Pueden asociarse al cultivo in vitro de plantas como contaminantes o para hacer transformaciones genéticas.
  

Véase también

• Microorganismos del Suelo

Fuente

• Microorganismo
• Definición de Microorganismos
• Folgueras, Maryluz. 2008. Microbiología General. Conferencia Tercer Año de Ingeniería Agropecuaria en el Centro Universitario Municipal (CUM), Santo Domingo, Villa Clara, Cuba, 14 p.
• Mayea S; Carone, Margarita; Novo, R.; Boado, Isabel; Silveira, E.; Soria, Miguelina; Morales, Yolanda; Valiño, A. 1998. Microbiología Agropecuaria Tomos I y II. Editorial Félix Varela. Habana Cuba. pp. 500.
• Pelczar, M. J. Y R. D. Reid. 1966. Microbiología. Ediciones del Castillo S. A. Madrid España 64 pp.
• García R. 1993. Edit. Microbiología Pecuaria. Tomo I-II.

Enlaces externos

• El Peligro de los Microorganismos
• Microorganismos