Los microorganismos (microbios) se consideran organismos unicelulares, cuyo tamaño no supera los 0,1 mm. Los representantes de este gran grupo pueden tener una organización celular, características morfológicas y capacidades metabólicas diferentes, es decir, la característica principal que los une es el tamaño. El término "microorganismo" en sí mismo no está dotado de un sentido taxonómico. Los microbios pertenecen a una amplia variedad de unidades taxonómicas, y otros representantes de estas unidades pueden ser multicelulares y alcanzar tamaños grandes.
Enfoques generales a la clasificación de microorganismos
Como resultado de la acumulación gradual de material fáctico sobre los microbios, se hizo necesario introducir reglas para su descripción y sistematización.
La clasificación de los microorganismos se caracteriza por la presencia de los siguientes taxones: dominio, phylum, clase, orden, familia, género, especie. En microbiología, los científicos utilizan el sistema binomial de características de los objetos, es decir, la nomenclatura incluye los nombres de género y especie.
Para la mayoría de los microorganismoses característica una estructura extremadamente primitiva y universal, por lo tanto, su división en taxones no puede llevarse a cabo solo de acuerdo con las características morfológicas. Se utilizan como criterios características funcionales, datos de biología molecular, patrones de procesos bioquímicos, etc.
Características de identificación
Para identificar un microorganismo desconocido, se están realizando investigaciones para estudiar las siguientes propiedades:
- Citología celular (perteneciente principalmente a organismos procariotas o eucariotas).
- Morfología de células y colonias (bajo condiciones específicas).
- Características culturales (características de crecimiento en diferentes medios).
- El complejo de propiedades fisiológicas en el que se basa la clasificación de los microorganismos por tipo de respiración (aeróbica, anaeróbica)
- Signos bioquímicos (presencia o ausencia de ciertas vías metabólicas).
- Un conjunto de propiedades biológicas moleculares, incluida la consideración de la secuencia de nucleótidos, la posibilidad de hibridación de ácidos nucleicos con el material de las cepas tipo.
- Indicadores quimiotaxonómicos, que tienen en cuenta la composición química de varios compuestos y estructuras.
- Características serológicas (reacciones "antígeno - anticuerpo"; especialmente para microorganismos patógenos).
- Presencia y naturaleza de la sensibilidad a fagos específicos.
La sistemática y clasificación de los microorganismos relacionados con los procariotas se lleva a cabo utilizando la "Guía de Burgey para la Sistemática de las Bacterias". La identificación se realiza medianteDeterminante de Burgey.
Diferentes formas de clasificar los microbios
Para determinar la afiliación taxonómica de un organismo, se utilizan varios métodos de clasificación de microorganismos.
Con la clasificación numérica formal, todas las características se consideran igualmente significativas. Es decir, se tiene en cuenta la presencia o ausencia de una determinada característica.
La clasificación morfofisiológica implica el estudio de la totalidad de las propiedades morfológicas y características del flujo de los procesos metabólicos. En este caso, está dotado de significado y significado de una propiedad particular de un objeto. La ubicación de un microorganismo en un grupo taxonómico particular y la asignación de un nombre dependen principalmente del tipo de organización celular, la morfología de la célula y la colonia y los patrones de crecimiento.
La contabilidad de las características funcionales brinda la posibilidad de utilizar varios nutrientes por parte de los microorganismos. También es importante la dependencia de ciertos factores físicos y químicos del medio ambiente, y en particular de las formas de obtención de energía. Hay microbios que requieren estudios quimiotaxonómicos para identificarlos. Los microorganismos patógenos requieren un serodiagnóstico. El calificador se utiliza para interpretar los resultados de las pruebas anteriores.
En la clasificación genética molecular se analiza la estructura de las moléculas de los biopolímeros más importantes.
Procedimiento para la identificación de microorganismos
Hoy en día, la identificación de un organismo microscópico particular comienza conaislamiento de su cultivo puro y análisis de la secuencia de nucleótidos del 16S rRNA. Así, se determina el lugar del microbio en el árbol filogenético, y la posterior especificación por género y especie se realiza mediante métodos microbiológicos tradicionales. Un valor de coincidencia del 90 % le permite determinar el género y el 97 %, la especie.
Es posible una diferenciación aún más clara de los microorganismos por género y especie utilizando la taxonomía polifilética (polifásica), cuando la determinación de las secuencias de nucleótidos se combina con el uso de información en varios niveles, hasta el ecológico. Es decir, primero se realiza una búsqueda de grupos de cepas similares, seguida de la determinación de las posiciones filogenéticas de estos grupos, la fijación de las diferencias entre los grupos y sus vecinos más cercanos, y la recopilación de datos para diferenciar los grupos.
Principales grupos de microorganismos eucariotas: algas
Este dominio incluye tres grupos donde hay organismos microscópicos. Estamos hablando de algas, protozoos y hongos.
Las algas son fotótrofas unicelulares, coloniales o multicelulares que realizan la fotosíntesis oxigénica. El desarrollo de una clasificación genética molecular de los microorganismos pertenecientes a este grupo aún no se ha completado. Por lo tanto, actualmente, en la práctica, la clasificación de las algas se utiliza en función de la composición de pigmentos y sustancias de reserva, la estructura de la pared celular, la presencia de movilidad y el método de reproducción.
Los representantes típicos de este grupo sonorganismos unicelulares pertenecientes a dinoflagelados, diatomeas, euglenoides y algas verdes. Todas las algas se caracterizan por la formación de clorofila y varias formas de carotenoides, pero la capacidad de sintetizar otras formas de clorofila y ficobilinas en los representantes del grupo se manifiesta de diferentes maneras.
La combinación de estos o aquellos pigmentos determina la tinción de las células en diferentes colores. Pueden ser verdes, marrones, rojos, dorados. La pigmentación celular es una característica de la especie.
Las diatomeas son formas planctónicas unicelulares, en las que la pared celular parece una concha bivalva de silicio. Algunos representantes son capaces de moverse por el tipo de deslizamiento. La reproducción es asexual y sexual.
Los hábitats del alga euglena unicelular son reservorios de agua dulce. Se mueven con la ayuda de flagelos. No hay pared celular. Capaz de crecer en la oscuridad debido al proceso de oxidación de sustancias orgánicas.
Los dinoflagelados tienen una estructura especial de la pared celular, se compone de celulosa. Estas algas planctónicas unicelulares tienen dos flagelos laterales.
Para los representantes microscópicos de las algas verdes, los hábitats son masas de agua dulce y marina, el suelo y la superficie de diversos objetos terrestres. Hay especies inmóviles y algunas son capaces de moverse usando flagelos. Al igual que los dinoflagelados, las microalgas verdes tienen una pared celular de celulosa. El almacenamiento de almidón en las células es característico. La reproducción es asexual y sexual.manera.
Organismos eucariotas: protozoos
Los principios básicos de clasificación de los microorganismos pertenecientes a los protozoos se basan en características morfológicas que varían mucho entre los representantes de este grupo.
La distribución ubicua, el mantenimiento de un estilo de vida saprotrófico o parasitario determina en gran medida su diversidad. Los protozoos de vida libre son bacterias, algas, levaduras, otros protozoos e incluso pequeños artrópodos, así como los restos muertos de plantas, animales y microorganismos. La mayoría de los representantes no tienen pared celular.
Pueden llevar una vida estacionaria o moverse con la ayuda de varios dispositivos: flagelos, cilios y propatas. Hay varios grupos más dentro del grupo taxonómico de los protozoos.
Representantes de lo más simple
Las amebas se alimentan por endocitosis, se mueven con la ayuda de seudópodos, la esencia de la reproducción radica en la división primitiva de la célula en dos. La mayoría de las amebas son formas acuáticas de vida libre, pero algunas causan enfermedades en humanos y animales.
Las células de Infusoria tienen dos núcleos diferentes, la reproducción asexual consiste en la división transversal. Hay representantes para los que es característica la reproducción sexual. Un sistema coordinado de cilios toma parte en el movimiento. La endocitosis se lleva a cabo mediante la captura de alimentos en una cavidad oral especial, y los restos se excretan a través deagujero en la parte trasera. En la naturaleza, los ciliados viven en cuerpos de agua contaminados con sustancias orgánicas, así como en el rumen de los rumiantes.
Los flagelados se caracterizan por la presencia de flagelos. La absorción de los nutrientes disueltos se realiza por toda la superficie del CPM. La división se produce sólo en la dirección longitudinal. Entre los flagelados, hay especies tanto de vida libre como simbióticas. Los principales simbiontes de humanos y animales son los tripanosomas (causan la enfermedad del sueño), la leishmania (causan úlceras difíciles de curar), la giardia (provocan trastornos intestinales).
Los esporozoos tienen el ciclo de vida más complejo de todos los protozoos. El representante más famoso de los esporozoos es el plasmodio palúdico.
Microorganismos eucariotas: hongos
La clasificación de los microorganismos según el tipo de nutrición refiere a los representantes de este grupo a los heterótrofos. La mayoría se caracterizan por la formación de micelio. La respiración suele ser aeróbica. Pero también hay anaerobios facultativos que pueden pasar a la fermentación alcohólica. Los métodos de reproducción son vegetativos, asexuales y sexuales. Es esta característica la que sirve como criterio para una mayor clasificación de los hongos.
Si hablamos de la importancia de los representantes de este grupo, lo más interesante aquí es el grupo combinado de levaduras no taxonómicas. Esto incluye hongos que no tienen una etapa de crecimiento micelial. Hay muchos anaerobios facultativos entre las levaduras. Sin embargo, también existen especies patógenas.
Principales grupos de microorganismos procarióticos:arqueas
La morfología y clasificación de los microorganismos procarióticos los combina en dos dominios: bacterias y arqueas, cuyos representantes tienen muchas diferencias significativas. Las arqueas no tienen paredes celulares de peptidoglicano (mureína) típicas de las bacterias. Se caracterizan por la presencia de otro heteropolisacárido, la pseudomureína, que no contiene ácido N-acetilmurámico.
Las arqueas se dividen en tres filos.
Características de la estructura de las bacterias
Los principios de clasificación de los microorganismos que unen microbios en este dominio se basan en las características estructurales de la membrana celular y, en particular, en el contenido de peptidoglicano en ella. Actualmente hay 23 filos en el dominio.
Las bacterias son un eslabón importante en el ciclo de las sustancias en la naturaleza. La esencia de su significado en este proceso global es la descomposición de residuos vegetales y animales, la purificación de cuerpos de agua contaminados con materia orgánica y la modificación de compuestos inorgánicos. Sin ellos, la existencia de vida en la Tierra sería imposible. Estos microorganismos viven en todas partes, su hábitat puede ser el suelo, el agua, el aire, el cuerpo humano, los animales y las plantas.
Según la forma de las células, la presencia de dispositivos para el movimiento, la articulación de las células entre sí, este dominio se lleva a cabo dentro de la clasificación posterior de los microorganismos. La microbiología considera los siguientes tipos de bacterias en función de la forma de las células: redondas, en forma de bastón, filamentosas, enrevesadas, espirales. Según el tipo de movimiento, las bacterias pueden estar inmóviles, flageladas o moverse por excreción.moco. Según la forma en que las células se articulan entre sí, las bacterias se pueden aislar, unir en forma de pares, gránulos y formas ramificadas.
Microorganismos patógenos: clasificación
Los microorganismos patógenos son muchos entre las bacterias con forma de bastón (agentes causantes de la difteria, la tuberculosis, la fiebre tifoidea, el ántrax); protozoos (plasmodio palúdico, toxoplasma, leishmania, giardia, tricomonas, algunas amebas patógenas), actinomicetos, micobacterias (agentes causantes de tuberculosis, lepra), mohos y hongos levaduriformes (agentes causantes de micosis, candidiasis). Los hongos pueden causar todo tipo de lesiones en la piel, por ejemplo, diferentes tipos de líquenes (a excepción del herpes zoster, en el que está involucrado el virus). Algunas levaduras, al ser habitantes permanentes de la piel, no tienen un efecto perjudicial en condiciones normales del sistema inmunitario. Sin embargo, si la actividad del sistema inmunitario se reduce, entonces provocan la aparición de dermatitis seborreica.
Grupos de patogenicidad
El peligro epidemiológico de los microorganismos es el criterio para agrupar todos los microbios patógenos en cuatro grupos correspondientes a cuatro categorías de riesgo. Así, los grupos de patogenicidad de los microorganismos, cuya clasificación se da a continuación, son de mayor interés para los microbiólogos, ya que afectan directamente la vida y la salud de la población.
El cuarto grupo de patogenicidad, el más seguro, incluye microbios que no representan una amenaza para la salud de un individuo (o el riesgo de esta amenaza es insignificantepequeña). Es decir, el riesgo de infección es muy pequeño.
El
3er grupo se caracteriza por un riesgo moderado de infección para un individuo, un riesgo bajo para la sociedad en su conjunto. En teoría, estos patógenos podrían causar enfermedades y, aunque lo hicieran, existen tratamientos de eficacia comprobada, así como un conjunto de medidas preventivas que pueden evitar la propagación de infecciones.
El segundo grupo de patogenicidad incluye microorganismos que representan un alto riesgo para el individuo, pero bajo para la sociedad en su conjunto. En este caso, el patógeno puede causar una enfermedad grave en humanos, pero no se transmite de una persona infectada a otra. Se dispone de métodos eficaces de tratamiento y prevención.
El
1er grupo de patogenicidad se caracteriza por un alto riesgo tanto para el individuo como para la sociedad en su conjunto. Un patógeno que causa una enfermedad grave en un ser humano o en un animal puede transmitirse fácilmente de diversas formas. Por lo general, no se dispone de tratamientos y medidas preventivas eficaces.
Los microorganismos patógenos, cuya clasificación determina su pertenencia a uno u otro grupo de patogenicidad, sólo causan graves perjuicios a la salud pública si pertenecen al 1.er o 2.º grupo.
