Estructura de la célula eucariota

Estructura de la célula eucariota. Pared celular: Todos los hongos presentan células con pared. Les aporta rigidez y determina la forma. Permite resistir altas concentraciones de azúcares y sales evitando la lisis osmótica, así como la desecación y la acción nociva de metabolitos producidos por otros organismos. Confieren antigenicidad al hongo. Está compuesta principalmente por carbohidratos como la quitina.

Membrana plasmática: En la membrana celular el esterol predominante es el ergosterol (precursor de la vitamina D2), a diferencia de lo que sucede en las células animales, en las que predomina el colesterol.

Tipos de hongos

Tipos de hongos: levaduras y mohos.

Hongos — Levaduras

Hongos — Levaduras: eucariotas unicelulares heterótrofos (Fungi).

Hongos — Mohos

Hongos — Mohos: eucariotas pluricelulares, ausencia de tejidos verdaderos, heterótrofos (Fungi).

Hongos: características generales

La microbiología se encarga del estudio de los hongos microscópicos. Si son unicelulares reciben el nombre de levaduras, y si son pluricelulares y filamentosos se denominan mohos; mientras que los hongos carnoso o setas son objeto de estudio de la Botánica. Los hongos son organismos eucariotas, quimioheterótrofos, carentes de clorofila, que descomponen la materia orgánica muerta y se reproducen de forma asexual y sexual mediante esporas.

Nutrición de los hongos

Nutrición de los hongos: son quimioheterótrofos, carentes de clorofila, que descomponen la materia orgánica muerta.

Modos nutricionales: saprófitas, simbiontes o parásitas. Los hongos saprófitos obtienen los nutrientes a partir de materia orgánica muerta que descomponen en compuestos inorgánicos y elementos (C, N, S), que son utilizados por los organismos fotoautótrofos que realizan la fotosíntesis (plantas, algas y bacterias fotosintéticas), contribuyendo al reciclaje de los nutrientes. Algunos ocasionalmente pueden comportarse como patógenos oportunistas causando infecciones en animales con sus defensas disminuidas. Participan en procesos de biodegradación, biotecnológicos y de deterioro de alimentos.

Los simbiontes se asocian con otros microorganismos y no resultan patógenos, estableciendo una relación de la que ambos miembros salen beneficiados. Dentro de los parásitos están las especies patógenas; viven sobre plantas o animales, causando enfermedades.

Efectos perjudiciales: miles de especies son patógenas para las plantas. Los hongos pueden producir envenenamientos o micotoxicosis (causadas por el consumo de alimentos contaminados por hongos productores de toxinas) —por ejemplo, aflatoxinas y alcaloides—.

Efectos beneficiosos

Efectos beneficiosos: Los hongos también establecen relaciones beneficiosas (raíces y hongos, micorrizas), y generan importantes beneficios: producen antibióticos y son responsables de las fermentaciones industriales (elaboración del vino y la cerveza). Descomponen la materia orgánica compleja en compuestos orgánicos simples y moléculas inorgánicas; de esta forma se liberan y se ponen a disposición de los seres vivos el carbono, nitrógeno, fósforo y otros componentes cruciales de los organismos muertos.

Nutrición y metabolismo

Nutrición y metabolismo. Los hongos microscópicos son organismos quimioheterótrofos que emplean compuestos orgánicos como fuente de energía y de carbono. En general son menos exigentes desde el punto de vista nutritivo que las bacterias.

Exoenzimas. Al igual que las bacterias, los hongos liberan exoenzimas hidrolíticas que digieren sustratos externos, convirtiéndolos en moléculas más sencillas que posteriormente son absorbidas. Entre dichas enzimas tenemos las celulasas, pectinasas y otras que rompen la celulosa, pectina y lignina que forman parte de las partes duras de los árboles y de las plantas (ricas en fibra) y que no pueden ser digeridas por la mayoría de los animales.

Condiciones de crecimiento y cultivo

Condiciones de crecimiento y cultivo: La mayoría de los hongos son aerobios estrictos. Algunas levaduras son anaerobias facultativas (en el rumen de los rumiantes se encuentran hongos anaerobios estrictos que permiten a los rumiantes digerir la fibra de las plantas de forraje como las leguminosas y las gramíneas, que contienen lignina).

Toleran presiones osmóticas elevadas (pueden contaminar mermeladas), pH ácidos (~5.0) (crecen muy bien en la superficie de alimentos ácidos como los cítricos) y su rango de temperatura de crecimiento ideal oscila entre 25 °C y 37 °C. Un medio frecuentemente utilizado para su cultivo es el agar Sabouraud dextrosa con pH 5.5 (este medio está suplementado con cloranfenicol o tetraciclina, antibióticos de amplio espectro que inhiben el crecimiento de la mayoría de las bacterias).

Tipos de hongos: levaduras y mohos

Tipos de hongos: las levaduras unicelulares microscópicas, los mohos multicelulares y las setas.

Levaduras (hongos unicelulares)

LEVDURAS (HONGOS UNICELULARES). Hongos unicelulares con una morfología ovalada. Tienen un tamaño de 3–5 µm de diámetro. Cuando crecen sobre medios de cultivo sólidos producen colonias con un aspecto similar al de las bacterias. Se encuentran ampliamente distribuidas en la naturaleza, en forma de un polvillo blanco que recubre los frutos y las hojas. Son microorganismos anaerobios facultativos: si disponen de oxígeno realizan la respiración aeróbica para metabolizar los azúcares a CO2 + H2O; si carecen de oxígeno fermentan los azúcares produciendo etanol y CO2. Esta fermentación es la base de la industria vinícola, cervecera y panadera. Son especies del género Saccharomyces las que producen etanol para la elaboración de bebidas y CO2 para que suba la masa del pan.

Reproducción de los hongos

Reproducción de los hongos:

Reproducción asexual en levaduras: en las levaduras la reproducción más común es la gemación. Además, también se reproducen asexualmente por fisión binaria (mitosis o división transversal) y mediante esporas sexuales (ascosporas).

La gemación es un tipo de reproducción asexual. En la gemación la célula parental forma una protuberancia (yema) sobre la superficie externa. Posteriormente, el núcleo se divide y uno de los núcleos migra a la yema. Seguidamente, el material de la pared celular se deposita entre la yema y la célula parental y la yema termina desprendiéndose, quedando sobre la superficie de la célula parental una cicatriz. Una célula de levadura puede formar hasta 24 células hijas por gemación.

Mohos (hongos filamentosos)

MOHOS (HONGOS FILAMENTOSOS). Los hongos pluricelulares incluyen a los mohos y a los hongos carnoso. Estructuras vegetativas: talo, hifas y micelio. Poseen un cuerpo o talo formado por hifas filamentosas ramificadas y entrelazadas. La mayoría de las hifas presentan tabiques transversales, llamados septos, que dividen las hifas en unidades celulares mononucleares (hifas tabicadas). Sin embargo, algunos hongos no presentan tabiques en sus hifas y aparecen como células alargadas multinucleadas (hifas cenocíticas). Incluso las hifas tabicadas presentan en los septos poros que permiten el paso del citoplasma, de tal forma que todos los hongos son en realidad organismos con cierta continuidad citoplasmática.

Las hifas crecen por alargamiento de sus extremos y se entrelazan formando una maraña que se conoce como micelio. El micelio vegetativo está formado por las hifas que crecen en el interior del medio de cultivo y están implicadas en la obtención de los nutrientes.

Tipos de esporas asexuales

Tipos de esporas asexuales:

  • Artrosporas. En los hongos con hifas septadas, una hifa puede fragmentarse por los septos para formar células que se comportan como esporas, llamadas artrosporas.
  • Clamidosporas. Si las células se ven rodeadas de una gruesa pared celular antes de su separación, se denominan clamidosporas. La estructura que las contiene es una forma de resistencia.
  • Blastosporas. Las esporas generadas por gemación a partir de una célula progenitora vegetativa se llaman blastosporas.
  • Esporangiosporas. Si las esporas se desarrollan en un saco denominado esporangio, que se encuentra en la punta de la hifa, reciben el nombre de esporangiosporas.
  • Conidiosporas. Si las esporas no están contenidas en un saco, sino en la punta o los costados de la hifa formando cadenas, se denominan conidiosporas.

Reproducción sexual

Reproducción sexual: hongos homotálicos: se autofertilizan al producir el mismo micelio gametos de distinto sexo. Hongos heterotálicos: producen un único tipo de gameto por lo que requieren un cruzamiento externo con otro hongo que produzca gametos del sexo opuesto. Los núcleos se fusionan y generan: zigosporas, ascosporas y basidiosporas.

Para producir el cigoto diploide, a veces se fusionan al mismo tiempo los citoplasmas y los núcleos haploides de las dos células reproductoras. Este retraso produce un estado dicariótico en el que la célula contiene dos núcleos haploides, uno de cada progenitor. Al final, los núcleos se fusionan y generan diferentes esporas sexuales: zigosporas, ascosporas y basidiosporas, que actúan como zigotos (se generan las hifas y el micelio del hongo).

La estructura que contiene las esporas puede ser una forma de resistencia. Blastosporas: las esporas generadas por gemación a partir de una célula progenitora vegetativa se llaman blastosporas. Esporangiosporas: si las esporas se desarrollan en un saco denominado esporangio que se encuentra en la punta de la hifa, reciben el nombre de esporangiosporas. Conidiosporas: si las esporas no están contenidas en un saco, sino en la punta o los costados de la hifa, formando cadenas, se denominan conidiosporas.

Reproducción sexual: implica la unión de dos gametos compatibles. Existen dos tipos de mohos: hongos homotálicos (autofertilización) y hongos heterotálicos (requieren cruzamiento externo). Para producir el cigoto diploide, a veces se fusionan simultáneamente los citoplasmas y los núcleos haploides de las dos células reproductoras, produciéndose un estado dicariótico y, posteriormente, la fusión nuclear que da lugar a zigosporas, ascosporas y basidiosporas, que originan nuevas hifas y micelio.

Hongos dimórficos

HONGOS DIMÓRFICOS (dimorfismo): pueden crecer como levaduras o mohos según la temperatura: a 37 °C suelen presentarse como levadura y a 25 °C como moho. El dimorfismo se relaciona con enfermedades en seres humanos y animales: pueden cambiar de forma (levadura en el huésped, moho en el medio externo). En hongos asociados a plantas se observa un dimorfismo inverso; la forma micelar existe en la planta y la forma levadura en el medio externo.

Los hongos son menos exigentes que las bacterias y pueden crecer en medios de cultivo bacteriológicos. Para favorecer el crecimiento de los hongos e inhibir el bacteriano se deben tomar las siguientes medidas: acidificar los medios hasta un pH de 5,6; utilizar concentraciones de azúcares elevadas; añadir antibióticos de amplio espectro, como tetraciclina o cloranfenicol, que inhiben el crecimiento de bacterias sin afectar al de los hongos de la muestra.

Identificación

La identificación de levaduras, como la de las bacterias, se realiza por pruebas bioquímicas (biotipado). Los hongos filamentosos se identifican fundamentalmente atendiendo a la morfología de las colonias, de las hifas y, muy especialmente, caracterizando las estructuras reproductoras y el tipo de esporas que producen. Sus colonias tienen un aspecto característico aterciopelado con tonos blanquecinos, grisáceos, verdosos y azulados.

Características generales de los virus

Características generales de los virus: invaden las células y se aprovechan de su compleja maquinaria metabólica con el único fin de multiplicarse. Una partícula vírica completa consta de un solo tipo de ácido nucleico, que puede ser ADN o ARN, rodeado de una cubierta proteica (cápside) y, a veces, por una envoltura membranosa. No poseen ni citoplasma ni ribosomas; los virus son partículas acelulares que, al carecer de metabolismo propio, necesitan penetrar en una célula viva hospedadora para poder reproducirse. Esta necesidad incapacita a los virus para crecer y multiplicarse en medios de cultivo libres de células y los convierte en parásitos intracelulares obligados.

Existen dos fases distintas: una extracelular y otra intracelular. En la fase extracelular, la partícula vírica completa recibe el nombre de virión y consta de un ácido nucleico rodeado de una o varias capas protectoras. El virión carece de la maquinaria metabólica necesaria para generar energía, sintetizar proteínas y replicar su material genético, por lo que no puede reproducirse; se comporta como una partícula inerte cuya principal misión es proteger, transportar y facilitar la penetración del genoma vírico en el interior de una célula susceptible de ser infectada.

Definición de virus

Definición virus: microorganismo formado por material genético protegido por un envoltorio proteico, que causa diversas enfermedades al introducirse como parásito en una célula para reproducirse en ella.

Características diferenciales

Características diferenciales: inicialmente se describió que no eran retenidos por filtros que retenían microorganismos conocidos, que no eran visibles al microscopio óptico y que no se podían cultivar en medios tradicionales para bacterias. Estas afirmaciones no son del todo ciertas hoy en día: se han desarrollado filtros capaces de retener virus y sustancias más pequeñas; el tamaño de los virus varía y oscila entre 25 y 300 nm, y algunos virus grandes (por ejemplo, el virus de la viruela) pueden observarse con microscopía óptica. Algunos virus son más grandes que ciertas bacterias (por ejemplo, el de la viruela es mayor que algunas clamidias). Los virus necesitan ser cultivados en células vivas; existen otros microorganismos que también requieren cultivo sobre células vivas.

Estructura de los virus. Componentes del virión

Estructura de los virus. Componentes del virión: cápside, ácido nucleico, envoltura y enzimas.

1. Genoma vírico

Genoma vírico. Se compone de una o varias moléculas de ADN o de ARN, pero nunca ambos simultáneamente. Puede tratarse de una sola cadena, abierta o circular, monocatenaria o bicatenaria.

2. Cápsida

Cápsida. Es la cubierta proteica que envuelve al genoma vírico. Está formada por proteínas globulares o capsómeros que se disponen de manera regular y simétrica, lo que determina la existencia de varios tipos de cápsidas: icosaédricas, helicoidales y complejas. La función de la cápsida es proteger el genoma vírico y, en los virus carentes de membrana, el reconocimiento de los receptores de membrana de las células a las que el virus parasita.

3. Envoltura membranosa

Envoltura membranosa. Formada por una doble capa de lípidos que procede de las células parasitadas y por glucoproteínas incluidas en ella cuya síntesis está controlada por el genoma vírico. Las glucoproteínas sobresalen ligeramente de la envoltura y tienen como función el reconocimiento de la célula huésped y la inducción de la penetración del virus en ella mediante procesos como la fusión o la endocitosis.