INDICE. XVIII 1. Introducción: panorama general de la microbiología y de la biología celular

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1 INDICE Prefacio XVIII 1. Introducción: panorama general de la microbiología y de la biología celular los microorganismos como células 1.2. estructura celular clasificación de los organismos vivos poblaciones, comunidades y ecosistemas impacto de los microorganismos sobre las actividades del hombree breve historia de la microbiología 16 Cuestionario para estudiar 21 Lecturas complementarias Química celular 2.1. átomos moléculas y enlaces químicos el agua como disolvente biológico moléculas pequeñas monómeros de los carbohidratos a los polisacáridos de los ácidos grasos a los lípidos 2.7. de los nucleótidos a los ácidos nucleidos de los aminoácidos a las proteínas estereosiometría 38 Cuestionario para estudiar Lecturas complementarias Biología celular 3.1. estructura de la célula procariótica y eucariótica la importancia de ser pequeño membrana celular: estructura membrana celular: función pared celular: eubacterias pared celular: eucariotes flagelos y motilidad quimiotaxis en bacterias la motilidad en los eucariotes estructuras de la superficie celular bacteriana e inclusiones celulares vesículas gasíferas endosporas bacterianas estructura del DNA en los procariotes el núcleo eucariótico organelos eucarióticos Relación entre cloroplastos. Mitocondrias y bacterias comparación entre la célula procariótica y la eucariótica 95 Cuestionario para estudiar 97 Lecturas complementarias Nutrición, metabolismo y biosíntesis 4.1. energía energía de activación, catálisis y encimas 102

2 4.3. oxidación-reducción acarreadores de electrones compuestos fosfato de alta energía y trifosfato de adenosina (ATP) liberación de energía en los sistemas biológicos 4.7. fermentación respiración sistemas de transporte de electrones conservación de la energía en le sistema de transporte de electrones flujo de carbono: el ciclo de los ácidos tricarboxílicos la hoja de balance de la respiración aeróbica renovación de ATP y el papel de los compuestos que almacenan energía formas alternas de generación de energía vías biosintéticas: anabolismo metabolismo de los azucares biosíntesis de los aminoácidos biosíntesis de purinas y pirimidinas regulación de la actividad enzimática nutrición microbiana cultivo de microorganismos en el laboratorio esterilización y técnica ascéptica procedimientos para aislar microorganismos de la naturaleza 137 Cuestionario para estudiar 138 Lecturas complementarias Macromoléculas y genética molecular 5.1. panorama general estructura del DNA y proteínas de unión del DNA Enzimas de restricción y su acción sobre el DNA replicación del DNA elementos genéticos estructura y función del RNA RNA de transferencia traducción: proceso de síntesis de proteínas código genético regulación de la síntesis de proteínas: inducción y represión regulación de la síntesis de proteínas: control positivo atenuación contraste entre expresión de genes en procariotas y eucariotes 188 Cuestionario para estudiar 189 Lecturas complementarias Virus 6.1. naturaleza de la partícula viral el huésped del virus 6.3. cuantificación características generales de la reproducción viral etapas en la multiplicación de los virus genética viral panorama general de los virus bacterianos 208

3 6.8. bacteriófagos de RNA bacteriófagos icosaédricos de DNA monocatenario bacteriófagos de DNA filamentoso monocatenario bacteriófagos de DNA bicatenario: T bacteriófagos de DNA grande bicatenario virus bacterianos temperados: lisogenia un fago transponible: el bacteriófago Mu panorama general de los virus animales virus animales pequeños de RNA virus de RNA de cadena negativa virus de RNA bicatenario: reovirus replicación de los virus de DNA de los animales herpesvirus Poxvirus Adenovirus Retrovirus 243 Cuestionario para estudiar 247 Lecturas complementarias Genérica microbiana 7.1. Mutaciones y mutantes base molecular de la mutación mutágenos mutagénesis y carcinogénesis: prueba de Ames precombinación genética transformación genética transducción plásmidos clases de plásmidos y su significado biológico conjugación y movilización de cromosomas panorama general del mapa genético bacteriano transposones y secuencias de inserción genética de microorganismos eucarióticos genética de las levaduras genética de mitocondrias 295 Cuestionario para estudiar 295 Lecturas complementarias Manipulación de genes e ingeniería genética 8.1. sistemas de clonación de genes los plásmidos como vectores de clonación los bacteriófagos como vectores de clonación otros vectores huéspedes para los vectores de clonación búsqueda del clon correcto vectores de expresión DNA sintético 8.9. amplificación del DNA: reacción en cadena de la polimerasa clonación y expresión de genes de mamífero en bacterias mutagénesis in Vitro y dirigida a un sitio resultados prácticos de la ingeniería genética 317

4 8.13. la ingeniería genética como herramienta en la investigación microbiana resumen de los principios básicos de la ingeniería genérica Cuestionario para estudiar 325 Lecturas complementarias El crecimiento y su control 9.1. crecimiento de células crecimiento de poblaciones medición del crecimiento ciclo de crecimiento de las poblaciones rendimiento del crecimiento versus velocidad de crecimiento cultivos continuos crecimiento y síntesis macromolecular diferenciación celular y morfogénesis efecto de los factores ambientales sobre el crecimiento temperatura acidez y alcalinidad (ph) disponibilidad de agua oxigeno control del crecimiento microbiano: esterilización por calor esterilización por filtro control químico del crecimiento microbiano desinfectantes y antisépticos agentes quimioterapéuticos algunos aspectos de la microbiología de alimentos 366 Cuestionario para estudiar 369 Lecturas complementarias Biotecnología microbiana microorganismos industriales clases de productos industriales crecimiento y formación de producción en procesos industriales características de la fermentación en gran escala escalamiento del proceso de fermentación producción de productos de mamíferos por microorganismo modificados por ingeniería genética antibióticos vitaminas y aminoácidos bioconversión microbiana producción de enzimas por microorganismos vinagre acido cítrico y otros compuestos orgánicos las levaduras en la industria alcohol y bebidas alcohólicas alimentos a partir de microorganismos 407 Cuestionario para estudiar 411 Lecturas complementarias Relaciones huésped-parasito interacciones microbianas con organismos superiores flora normal de a piel

5 11.3. flora normal de la cavidad oral flora normal del conducto gastrointestinal flora normal de otras regiones del cuerpo defensas no especificas del huésped entradas de los patógenos al huésped colonización y crecimiento exotoxinas enterotoxinas endotoxinas virulencia y atenuación interacción de los patógenos con las células fagocíticas desarrollo intracelular de los patógenos inflamación y fiebre quimioterapia quimioterapia viral 453 Cuestionario para estudiar 454 Lecturas complementarias Inmunológica e inmunidad inmunógenos y antígenos inmunoglobinas (anticuerpos) células del sistemas inmunológico antígenos de histocompatibilidad y receptores de las células T mecanismos de formación de inmunoglobinas genética y evolución de las inmunoglobinas y receptores de las células T anticuerpos monoclonales reacciones antígeno-anticuerpo ELISA y radioinmunoensayo inmunidad mediada por células hipersensibilidad tolerancia a la inmunidad y autoinmunidad complemento inmunología aplicada: inmunización contra enfermedades infecciosas 496 Cuestionario para estudiar 500 Lecturas complementarias Microbiología clínica y diagnostica aislamiento de patógenos de especimenes clínicos métodos de identificación dependientes del crecimiento cultivos de prueba para la sensibilidad a los antibióticos titulación de anticuerpos y diagnostico de las enfermedades infecciosas anticuerpos fluorescentes anticuerpos monoclonales pruebas ELISA útiles clínicamente pruebas de aglutinación empleadas en el laboratorio clínico procedimientos de inmunotransferencia huellas digitales de plásmidos las sondas de ácidos nucleicos en el diagnostico clínico 523

6 Virología diagnostica seguridad en el laboratorio clínico 528 Cuestionario para estudiar 529 Lecturas complementarias Epidemiología y microbiología de la salud publica la ciencia de la epidemiología terminología reservorios de enfermedades epidemiología del SIDA: un ejemplo de cómo se hace una investigación epidemiológica modos de trasmisión de las enfermedades infecciosas naturaleza de la comunidad huésped infecciones adquiridas en hospitales (nosocómicas) medidas de salud publica para el control de epidemias consideraciones mundiales sobre la salud 547 Cuestionario para estudiar 548 Lecturas complementarias Enfermedades microbianas principales transición de patógenos por aire infecciones respiratorias: bacterianas Mycobacterium y tuberculosis infecciones respiratorias: virales Por qué son tan comunes las infecciones enfermedades trasmitidas por vía sexual síndrome de insumo deficiencia adquirida (SIDA) rabia enfermedades transmitidas por insectos y garrapatas: rickettsias enfermedades transmitidas por insectos enfermedad de Lyme enfermedades transmitidas por insectos: malaria y peste enfermedades transmitidas por alimentos enfermedades transmitidas por el agua hongos patógenos 600 Cuestionario para estudiar 601 Lecturas complementarias Diversidad metabólica ente los microorganismos fotosíntesis el papel de la clorofila y de la bacterioclorofila en la fotosíntesis fotosíntesis anoxigénica fotosíntesis oxigénica aspectos adicionales de las reacciones fotosíntesis luminosas fijación autotrófica de CO Litografía : energía de a oxidación de los donadores inorgánicos de electrones bacterias oxidantes del hidrogeno bacterias del azufre bacterias oxidantes del hierro bacterias oxidantes del amoniaco y nitrito autografía y producción de ATP entre los litotrofos respiración anaerobia 627

7 reducción de nitratos y procesos de desnitrificación reducción de sulfatos el carbonato (CO2) como aceptor de electrones otros aceptores de electrones en la respiración anaeróbica diversidad metabólica entre los organotrofos metabolismo de las azucares metabolismo de los azucares los lípidos como nutrientes microbianos el oxigeno molecular (O2) como reactante en procesos bioquímicos transformaciones de hidrocarburos metabolismos del nitrógeno Fijación del nitrógeno 648 Cuestionario para estudiar 652 Lecturas complementarias Ecología microbiana los microorganismos en la naturaleza métodos en ecología microbiana métodos de enriquecimiento y aislamiento identificación y recuento: sondas de ácidos nucleicos, anticuerpos fluorescentes y cuentas viables mediciones de la actividad microbiana en la naturaleza isótopos estables y su uso en la biogeoquímica microbiana hábitat acuáticos ambientes terrestres microbiología del mar profundo respiradores hidrotérmicos ciclo del carbono metano y metanogénesis el ecosistema microbiano del resumen ciclo biogeoquímicos: nitrógeno ciclo biogeoquímicos: azufre ciclo biogeoquímicos: hierro lixiviación microbiana ciclo biogeoquímicos: metales traza y mercurio biodegradación del petróleo y gas natural (metano) biodegradación de xenobióticos microbiología de aguas de desecho y aguas negras interacciones plantas-microbios interacciones agrobacteria/plantas: agallas de la corona y raíces pilosas bacterias de los nódulos de la raíz y simbiosis con leguminosas 715 Cuestionario para estudiar 723 Lecturas complementarias Sistemática molecular y evolución microbiana evolución de l atierra y primeras formas de vida organismos primitivos origen de los eucariotes modernos los RNA ribosómicos como cronómetros evolutivos 733

8 18.5. filogenia microbiana revelada por la secuenciación de RNA ribosómico Eubacterias arqueobacterianas eucariotes características de los reinos primarios taxonomía, nomenclatura y manual de Bergey métodos taxonómicos moleculares: composición de base del DNA e hibridación de ácidos nucleicos 750 Cuestionario para estudiar Lecturas complementarias Las bacterias bacterias púrpura y verdes (fototróficas) cianobacterias proclorofitas litotrofos: las bacterias nitrificantes litotrofos: bacterias oxidantes del azufre y del hierro litotrofos: bacterias oxidantes del hidrogeno metanotrofos y metilotrofos bacterias reductoras del sulfato y del azufre bacterias homoacetogénicas bacterias de gemación y/o apendiculadas (prostecadas) espirilos espiroquetas bacterias deslizantes bacterias encapsuladas las pseudomonas bacterias fijadoras de nitrógeno, aeróbicas de vida libre bacterias del acido acético Zymomonas y chromobacterium vibrio y géneros afines bacilos Gram-negativos aerobios facultativos Neisseria y otros cocos Gram-negativos Rickettsias Clamidias bacterias Gram-positivas: cocos bacterias del acido láctico bacilos y cocos Gram-positivos formadores de endosporas micoplasmas bacterias Gram-positivas de GC elevada: actinomicetos bacterias corineformes bacterias del acido propiónico Mycobacterium actinomicetos filamentosos 853 Lecturas complementarias Arqueobacterias Membranas aqueobacterianas paredes celulares arqueobacterianas metabolismo y genética 862

9 20.4. Arqueobacterias extremadamente halofílicas bacterias productoras de metano: los metanógenos arqueobacterias extremadamente termofílias Thermoplasma limites de la existencia microbiana: temperatura Arqueobacterias: las primeras formas de vida? 886 Lecturas complementarias Microorganismos eucarióticos algas hongos mohos viscosos protozoos eucariotes en el mundo microbiano Lecturas complementarias 900