¿Como sembrar un cultivo de microorganismos?

Un cultivo es un método para la multiplicación de microorganismos, en el que se prepara un medio óptimo para favorecer el proceso deseado. Un cultivo es empleado como un método fundamental para el estudio de las bacterias y otros microorganismos que causan enfermedades en medicina.

Un microorganismo se puede sembrar en un medio líquido o en la superficie de un medio sólido de agar. Los medios de cultivo contienen distintos nutrientes que van, desde azúcares simples hasta sustancias complejas como la sangre o el extracto de caldo de carne. Para aislar o purificar una especie bacteriana a partir de una muestra formada por muchos tipos de bacterias, se siembra en un medio de cultivo sólido donde las células que se multiplican no cambian de localización; tras muchos ciclos reproductivos, cada bacteria individual genera por escisión binaria una colonia macroscópica compuesta por decenas de millones de células similares a la original. Si esta colonia individual se siembra a su vez en un nuevo medio crecerá como cultivo puro de un solo tipo de bacteria.

Muchas especies bacterianas son tan parecidas morfológicamente que es imposible diferenciarlas sólo con el uso del microscopio. En este caso, para identificar cada tipo de bacteria, se estudian sus características bioquímicas sembrándolas en medios de cultivo especiales. Así, algunos medios contienen un producto que inhibe el crecimiento de la mayoría de las especies bacterianas, pero no la de la especie a estudiar. Otras veces, el medio de cultivo contiene determinados azúcares especiales que sólo pueden utilizar algunas bacterias.
Con otros medios de cultivo se puede identificar si las bacterias producen determinadas enzimas que digieren los nutrientes. Así, algunas bacterias con enzimas hemolíticas (capaces de romper los glóbulos rojos) producen hidrólisis y cambios apreciables prosaicamente en las placas de agar-sangre.

Los diferentes medios y técnicas de cultivo son esenciales en un laboratorio de microbiología de un hospital, pues sirven para identificar las bacterias causantes de las enfermedades infecciosas y los antibióticos a los que son sensibles esas bacterias. Los cultivos suelen usarse en medicina para determinar la presencia de agentes patógenos en fluidos corporales como por ejemplo la sangre o la orina.

¿como se hace el vino?

Una de las aplicaciones de la microbiología es la que tiene con la industria, y un ejemplo es el proceso de formación del vino.
El vino es una bebida obtenida de la uva mediante la fermentación alcohólica de su mosto o zumo. La fermentación se produce por la acción metabólica de levaduras que transforman los azúcares del fruto en alcohol etílico y gas en forma de dióxido de carbono.

El proceso comienza con la recolección de vino con la vendimia, algunos de los granos de las uvas se rompen y empiezan a fermentar.

Antiguamente se procedía al prensado de las uvas directamente tras la vendimia con el objeto de obtener el mosto. Era habitual ver personas descalzas pisando la recolección de uvas en recipientes perforados en el fondo, de esta forma se obtenía el primer mosto.

Este método era adecuado para producción en pequeña escala, posteriormente vinieron las prensas. Se suele pasar por un proceso previo de limpieza quitando la vegetación y los raspones (tallos de los racimos). Esta operación se realiza en tambores metálicos perforados que giran a gran velocidad, las uvas salen enteras por las perforaciones del tambor. Es de vital importancia que la mayor parte de ellas salgan intactas para que no pongan en contacto con la atmósfera su zumo interior.

La fermentación es la parte principal del proceso de la elaboración del vino, y tiene como principal efecto la conversión de los azúcares del mosto en alcohol etílico. El organismo capaz de elaborar la fermentación son las levaduras del género de las Saccharomyces y las especies más abundantes son la S. cerevisiae y la S. bayanus (asociada con la producción del vino de jerez), cada una de ellas objeto de una selección artificial hecha durante tiempo con el objeto de mejorar aspectos sutiles de la tolerancia a ciertos niveles de pH, contenido de alcohol, dióxido de azufre (SO₂), etc. La fermentación se hace en recipientes, hoy en día en cubas de acero inoxidable.

Los vinos maduran en barriles de madera de roble. Se emplea roble en la elaboración de los toneles debido a su robustez y a que resulta fácil trabajar su madera. La influencia de la madera en el vino es compleja y hay muchos estudios acerca de la química de la maduración en barrica de roble. La maduración en barricas es una especie de lenta oxidación del vino.

 Por ultimo se procede al embotellado del vino, que es un conjunto de operaciones (generalmente realizadas de forma mecánica) para el acondicionamiento final del vino con el objeto de realizar su expedición y venta final al consumidor. Las botellas actuales tienen un volumen estándar de 750ml, un elemento importante en el embotellado es la encapsulación que puede emplear tapones de materiales naturales (tapón de corcho), semisintético, sintéticos y cápsulas metálicas.

Que es un virus?

Un virus es un agente infeccioso microscópico acelular que sólo puede multiplicarse dentro de las células de otros organismos. Los virus infectan todos los tipos de organismos, desde animales y plantas, hasta bacterias y archeas. Los virus son demasiado pequeños para poder ser observados con la ayuda de un microscopio óptico, por lo que se dice que son submicroscópicos.
El primer virus conocido, el virus del mosaico del tabaco fue descubierto por Martinus Beijerinck en 1899 y actualmente se han descrito más de 5.000. Los virus se hallan en casi todos los ecosistemas de la Tierra y son el tipo de entidad biológica más abundante. El estudio de los virus recibe el nombre de virología, una rama de la microbiología.
Los virus se componen de dos o tres partes: su material genético, que porta la información hereditaria, que puede ser ADN o de ARN, una cubierta proteica que protege a estos genes, llamada cápside y en algunos también se puede encontrar una bicapa lipídica que los rodea cuando se encuentran fuera de la célula, denominada envoltura vírica. Los virus varían en su forma, desde simples helicoides o icosaedros hasta estructuras más complejas.

El origen evolutivo de los virus aún es incierto, algunos podrían haber evolucionado a partir de plásmidos (fragmentos de ADN que se mueven entre las células), mientras que otros podrían haberse originado desde bacterias. Además, desde el punto de vista de la evolución de otras especies, los virus son un medio importante de transferencia horizontal de genes, la cual incrementa la diversidad genética.
Los virus se diseminan de muchas maneras diferentes y cada tipo de virus tiene un método distinto de transmisión. Entre estos métodos se encuentran los vectores de transmisión, que son otros organismos que los transmiten. Por ejemplo los virus vegetales se propagan frecuentemente por insectos y los virus animales se suelen propagar por medio de insectos hematófagos. Por otro lado, otros virus no precisan de vectores como el virus de la gripe que se propaga por el aire a través de los estornudos y la tos y los norovirus son transmitidos por vía fecal-oral, o a través de las manos, alimentos y agua contaminados. Los rotavirus se extienden a menudo por contacto directo con niños infectados. El VIH es uno de los muchos virus que se transmiten por contacto sexual o por exposición con sangre infectada.
En este video vemos como se introduce el virus del VIH en las células humanas.

Levaduras

Se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos microscópicos unicelulares que son importantes por su capacidad para realizar la descomposición mediante fermentación de diversos cuerpos orgánicos, principalmente los azúcares o hidratos de carbono, produciendo distintas sustancias.
A veces suelen estar unidos entre sí formando cadenas. Producen enzimas capaces de descomponer diversos sustratos, principalmente los azúcares.
Una de las levaduras más conocidas es la especie Saccharomyces cerevisiae. Esta levadura tiene la facultad de crecer en forma anaerobia realizando fermentación alcohólica, por esta razón se emplea en muchos procesos de fermentación industrial en la producción de cerveza, vino, pan, antibióticos,...
Las levaduras se reproducen asexualmente por gemación o brotación

una nueva yema surge de la levadura madre cuando se dan las condiciones adecuadas, tras lo cual la yema se separa de la madre al alcanzar un tamaño adulto y sexualmente mediante ascosporas o basidiosporas

En condiciones de escasez de nutrientes las levaduras que son capaces de reproducirse sexualmente formarán ascosporas.
La levadura es la primera célula eucariota en la que se ha intentado expresar proteínas recombinantes debido a que es de fácil uso industrial: es barata, cultivarla es sencillo y se duplica cada 90 minutos en condiciones nutritivas favorables. Además, es un organismo fácil de modificar genéticamente, lo que permite realizar experimentos en varios días o semanas.

Bacterias

Las bacterias son microorganismos unicelulares que presentan un tamaño de unos pocos micrómetros y diversas formas incluyendo esferas (cocos), barras (bacilos) y hélices (espirilos). Las bacterias son procariotas y, por lo tanto, no tienen el núcleo definido ni presentan, en general,orgánulos membranosos internos. Generalmente poseen una pared celular compuesta de peptidoglicano. Muchas bacterias disponen de flagelos o de otros sistemas de desplazamiento y son móviles. Del estudio de las bacterias se encarga la bacteriología, una rama de la microbiología.
Bacilos:

Cocos:

 Espirilos:

Las bacterias son los organismos más abundantes del planeta, se encuentran en todos los hábitats, terrestres y acuáticos; crecen hasta en los más extremos como en los manantiales de aguas calientes y ácidas, en desechos radioactivos, en las profundidades tanto del mar como de la corteza terrestre. Se estima que se pueden encontrar en torno a 40 millones de células bacterianas en un gramo de tierra y un millón de células bacterianas en un mililitro de agua dulce.
En el cuerpo humano hay aproximadamente diez veces tantas células bacterianas como células humanas, con una gran cantidad de bacterias en la piel y en el tracto digestivo. Aunque el efecto protector del sistema inmunitario hace que la gran mayoría de estas bacterias sea inofensiva o beneficiosa, algunas bacterias patógenas pueden causar enfermedades infecciosas. Las enfermedades bacterianas mortales más comunes son las infecciones respiratorias.En todo el mundo se utilizan antibióticos para tratar las infecciones bacterianas. Los antibióticos son efectivos contra las bacterias ya que inhiben la formación de la pared celular o detienen otros procesos de su ciclo de vida.
En la industria, las bacterias son importantes en procesos tales como el tratamiento de aguas residuales, en la producción de mantequilla, queso, vinagre, etc., y en la fabricación de medicamentos y de otros productos químicos.
Aunque el término bacteria incluía tradicionalmente a todos los procariotas, actualmente la taxonomía y la nomenclatura científica los divide en dos grupos. Estos dominios evolutivos se denominan Bacteria y Archaea, la división se justifica en las grandes diferencias que presentan ambos grupos a nivel bioquímico y genético.

Louis Pasteur

Louis Pasteur (1822) fue un químico francés cuyos descubrimientos fueron muy importantes en el mundo de las ciencias naturales. A través de varios experimentos refuto la teoria de la generación espontánea, demostró que todo proceso de fermentación y descomposición orgánica se debe a la acción de organismos vivos y que el crecimiento de los microorganismos en caldos nutritivos no era debido a la generación espontánea. Para demostrarlo, expuso caldos hervidos en matraces provistos de un filtro que evitaba el paso de partículas de polvo hasta el caldo de cultivo, simultáneamente expuso otros matraces que carecían de ese filtro, pero que poseían un cuello muy alargado y curvado que dificultaba el paso del aire, y por ello de las partículas de polvo, hasta el caldo de cultivo. Al cabo de un tiempo observó que nada crecía en los caldos demostrando así que los organismos vivos que aparecían en los matraces sin filtro o sin cuellos largos provenían del exterior, probablemente del polvo o en forma de esporas. De esta manera Louis Pasteur mostró que los microorganismos no se formaban espontáneamente en el interior del caldo, demostrando que todo ser vivo procede de otro ser vivo anterior. Este principio científico que fue la base de la teoría general de las enfermedades y la teoría celular y significó un cambio conceptual sobre los seres vivos y el inicio de la microbiología moderna.
Aunque en sus inicios la teoría microbiana fue muy controvertida, hoy en dia es fundamental en la medicina moderna y en la microbiología clínica y condujo a innovaciones tan importantes como el desarrollo de vacunas, los antibióticos,la esterilización y la higiene como métodos de cura y prevención contra enfermedades infecciosas.
Pasteur descubrió con un microscopio que procesos como la fermentación del vino, que se pensava que era un proceso quimico, se debia a la participación de microorganismos . Descubrió que el proceso se debia a la participación de dos tipos de levaduras una que producía alcohol y otra que producía ácido láctico que era la que agriaba el vino. Pasteur vió que si cerraba el líquido en cubas bien selladas y elevaba la temperatura hasta los 44 grados centígrados durante un tiempo corto se eliminaban los microorganismos que degradaban el vino. Al principio este proceso fué rechazado por la industria ya que era reacia a calentar los vinos, despues se observo la efectividad del procedimiento y empezo a usarse. A este proceso se le conoce como pasteurización, y actualmente garantiza la seguridad de numerosos productos alimenticios del mundo.

Teoría de la generación espontánea

La teoría de la generación espontánea es una antigua teoría que defiende que podía surgir vida compleja, de manera espontánea a partir de la matéria inorgánica. Para referirse a la "generación espontánea", también se utiliza el término abiogénesis. Fue durante la antigua Grecia cuando surge esta idea que se mantuvo viva durante más de dos mil años. Para ellos la vida podía surgir del lodo, de la materia en putrefacción, del agua de mar, del rocío y de la basura, ya que ahí observaron la aparición de gusanos, insectos, cangrejos, pequeños vertebrados, etc. A partir de ello, dedujeron que esto se debía a la interacción de la materia no viva con fuerzas naturales como el calor del sol.

Posteriormente, Aristóteles (384-322 a. C.) la convierte en una teoría idealista. Él propone que la generación espontánea de la vida era el resultado de la interacción de la materia inerte con una fuerza vital o soplo divino que llamó entelequia.
Despues de más de veinte siglos de creer en esta teoría de la generación de la vida, llegó Franchesco Redi quien en 1665 detectó con un experimento que si se aislaba la basura del exterior no crecian gusanos en la materia ya que estos eran larvas de otros animales que los dejaban alli.

 Él junto con otros investigadores realizaron varios experimentos que refutaron esta teoría que hoy en dia nos parece inpensable pero que entonces era muy aceptada.