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Prólogo a la edición en español VII
Prefacio VIII
PRINCIPIOSDE MICROBIOLOGíA
Capítulo 1 Microorganismos ymicrobiología 1
Capítulo 3 Química de los componentescelulares 55
~ I1.1
1.2
1.3
(11
Capítulo 4 Estructura y función celularen Bacterias y Arqueas 73
I MORFOLOGiA y TAMAÑO CELULAR 74
4.1 Morfología celular 744.2 El tamaño celular y la importancia de ser
pequeño 75
11 MEMBRANA CITOPLASMÁTICAy TRANSPORTE 78
1.4
INTRODUCCiÓN A LA MICROBIO LOGiA 2
Microbiología 3
Los microorganismos como células 3
Los microorganismos y sus ambientesnaturales 6
Antigüedad y amplitud de la vidamicrobiana 6
Impacto de los microorganismos sobreel hombre 8
1.5
1.6
LOS CAMINOS DEL DESCUBRIMIENTOEN MICROBIO LOGiA 11
Las raíces históricas de la microbiología:Hooke, van Leeuwenhoek, y Cohn 11
Pasteur y la derrota de la generaciónespontánea 13Koch, la enfermedad infecciosay la microbiología del cultivo puro 16Diversidad microbiana y el surgimientode la microbiología general 20La Era Moderna de la microbiología 22
Información adicionalMedios sólidos, la placa de Petriy los cultivos puros 19
1.7
1.8
1.9
1.10
Capítulo 2 Un breve viaje por el mundomicrobiano 28
, I2.12.2
LA VISiÓN DE LO MUY PEQUEÑO 29
Fundamentos de microscopía óptica 29
Mejora y ajuste del contraste en microscopíaóptica 30Imagen tridimensional de las células 33Microscopía electrónica 35
2.32.4
. 11 ESTRUCTURA CELULAR E HISTORIAEVOLUTIVA 37
Elementos estructurales de las célulasy de los virus 37Organización del DNA en las célulasmicrobianas 39El árbol evolutivo de la vida 41
2.5
2.6
2.7
ENLACESQUiMICOS. MACROMOLÉCULASY AGUA 56
3.1 Enlaces fuertes y débiles 563.2 Las macromoléculas y el agua como disolvente
de la vida 58
11 MACROMOLÉCULAS SININFORMACiÓN 60
3.3 Polisacáridos 60
3.4 Lípidos 62
11I MACROMOLÉCULAS CONINFORMACiÓN 63
3.5 Ácidos nucleicos 633.6 Aminoácidos y enlace peptídico 653.7 Proteínas: estructuras primaria
y secundaria 673.8 Proteínas: estructuras de orden superior
y desnaturalización 68
4.3 Membrana citoplasmática en bacteriasy arqueas 78Funciones de la membrana citoplasmática 81
Transporte y sistemas de transporte 82
PAREDES CELULARESDE PROCARIOTAS 86
La pared celular de bacterias:el peptidoglicano 86La membrana externa de bacteriasgramnegativas 90Paredes celulares de arqueas 93
OTRAS ESTRUCTURAS SUPERFICIALESE INCLUSIONES CELULARES 94
Capas superficiales, pelos y fimbrias 94
4.44.5
11I
4.6
4.7
4.8
IV
4.9
XXII!
11I DIVERSIDAD MICROBIANA 43
2.8 Diversidad fisiológica de losmicroorganismos 43
2.9 Bacterias 452.10 Arqueas 482.11 Microorganismos eucarióticos 51
XXIV Contenido
4.104.114.12
V
4.134.144.15
Inclusiones celulares 96
Vesículas de gas 98Endosporas 100
MOVIMIENTO MICROBIANO 105
Flagelos y movilidad 105Movilidad por deslizamiento 110El movimiento celular como respuestasensorial: tactismos microbianos 111
Información adicional¿Cuánto tiempo puede sobreviviruna espora? 102
Capítulo 5 Nutrición, cultivo y metabolismomicrobiano 117
NUTRICiÓN Y CULTIVODE MICROORGANISMOS 118
5.1 Nutrición microbiana 1185.2 Medios de cultivo 121
5.3 Cultivo de microorganismos en ellaboratorio 123
11 ENERGÉTICA Y ENZIMAS 124
5.4 Bioenergética 1255.5 Catálisis yenzimas 126
11I OXIDACiÓN-REDUCCIÓN Y COMPUESTOSDE ALTA ENERGiA 129
5.6 Oxidación y reducción: donadores y aceptoresde electrones 129
El NAD como un transportador redoxde electrones 131
Compuestos de alta energía y almacenamientode energía 132
BASES DEL CATABOLlSMO 133
Conservación de la energía 134La glucólisis como ejemplode fermentación 134
La respiración y los sistemas de membranatransportadores de electrones 137Respiración y fuerza motriz de protones 140Flujo del carbono en la respiración: el ciclodel ácido cítrico 142Diversidad catabólica 144
5.7
5.8
IV
5.95.10
5.11
5.125.13
5.14
V
5.155.165.175.18
BASES DEL ANABOLlSMO 146
Biosíntesis de azúcares y polisacáridos 146Biosíntesis de aminoácidos y nucleótidos 147Biosíntesis de ácidos grasos y lípidos 148Regulación de la actividad de enzimasbiosintéticas 149
Información adicionalLos productos de fermentación por levadurasy el efecto Pasteur 136
Capítulo 6 Crecimiento microbiano 154I DIVISiÓN CELULAR BACTERIANA 155
6.1 Crecimic::nto celular y fisión binaria 155
6.26.3
6.106.11
6.4
11
Proteínas Fts y división celular 156MreB y los determinantes de la morfologíacelular 157
Síntesis de peptidoglicano y división celular 159
CRECIMIENTO DE POBLACIONESBACTERIANAS 161
Terminología y concepto de crecimientoexponencial 161Formulación del crecimiento exponencial 162Ciclo del crecimiento microbiano 163
Cultivo continuo: el quimiostato 165
6.5
6.66.76.8
11I MEDIDA DEL CRECIMIENTOMICROBIANO 167
Determinación del número total de células:recuento microscópico 167Recuento de células viables 168Medida de la masa microbiana: métodosturbidimétricos 170
6.9
IV TEMPERATURA Y CRECIMIENTOMICROBIANO 172
6.12 Efecto de la temperatura sobre el crecimientomicrobiano 172
6.13 Crecimiento microbiano a bajastemperaturas 175
6.14 Crecimiento microbiano a altastemperaturas 178
6.156.16
6.176.18
V OTROS FACTORES AMBIENTALESQUE AFECTAN AL CRECIMIENTO 180
Crecimiento microbiano y pH 180Efectos osmóticos sobre el crecimientomicrobiano 182
Oxígeno y crecimiento microbiano 184Formas tóxicas del oxígeno 186
Información adicionalCrecimiento microbiano en el mundo real:biopelículas 173
BIOLOGíA MOLECULARDE LOS MICROORGANISMOS
Capítulo 7 Fundamentos de biologíamolecular 191
I GENES y EXPRESiÓN GÉNICA 192
7.1 Macromoléculas e información genética 192
11 LA ESTRUCTURA DEL DNA 193
7.2 La doble hélice 193
7.3 Superenrollamiento 1967.4 Cromosomas y otros elementos genéticos 198
11I LA REPLlCACIÓN DEL DNA 199
7.5 Moldes y enzimas 1997.6 La horquilla de replicación 2017.7 La replicación bidireccional yel replisoma 2037.8 Corrección de errores y terminación 205
7.97.107.117.12
V
7.137.147.15
7.16
IV LA SINTESIS DEL RNA:TRANSCRIPCiÓN 206
Aspectos generales de la transcripción 207Factores sigma y secuencias consenso 208Terminación de la transcripción 210La unidad de transcripción 211
LA SINTESIS DE PROTEINAS 212
El código genético 212RNA de transferencia 215
Traducción: el proceso de la síntesisde proteínas 217La incorporación de aminoácidosno estándar 220
Plegamiento y secreción de proteínas 2217.17
Capítulo 8 Biología molecular de arqueasy eucariotas 226
8.1
BIOLOGIA MOLECULARDE LAS ARQUEAS 227
Cromosomas y replicación del DNAen arqueas 227Transcripción y procesamiento del RNA enarqueas 229Síntesis de proteínas en arqueas 230Características comunes en bacteriasy arqueas 231
BIOLOGiA MOLECULAREUCARIÓTICA 232
Genes y cromosomas en los eucariotas 232Visión general de la división celulareucariótica 234
Replicación del DNA lineal 235Procesamiento del RNA 237
Transcripción y traducción en eucariotas 240Interferencia por RNA (RNAi) 242
Información adicionalInteínas y empalme de proteínas 238
8.2
8.38.4
8.58.6
8.78.88.9
8.10
Capítulo 9 Regulación de la expresióngénica 245
I I GENERALIDADES DE LA REGULACiÓN 246
9.1 Principales tipos de regulación 246
I 11 I PROTEiNAS DE UNiÓN AL DNA YREGULACiÓN DE LA TRANSCRIPCiÓN 247
9.2 Proteínas de unión al DNA 247
9.3 Control negativo de la transcripción:represión e inducción 249
9.4 Control positivo de la transcripción 251
11I , PERCE..pCIÓN y TRANSDUCCIÓNDE SENAL 253
9.5 Sistemas reguladores de dos componentes 2539.6 Percepción de quórum 2559.7 Regulación de la quimiotaxis 2579.8 Control de la transcripción en arqueas 259
9.99.109.11
9.129.13
VI
9.149.159.16
Contenido 'X'J0I
IV MECANISMOS REGULADORESGLOBALES 260
El control global y el operon lac 260
La respuesta estricta 261Otras redes de control global 263
REGULACiÓN DEL DESARROLLOEN BACTERIAS MODELO 265
Esporulación en Bacillus 265Diferenciación en Caulobacter 266
V
REGULACiÓN BASADA EN EL RNA 267
Regulación por RNA y RNA antisentido 267Interruptores de RNA 268Atenuación 270
Capítulo 10 Una visión rápida de los virusy la virología 274
11I
10.810.9
10.1010.1110.12
IV
10.1310.1410.15
10.110.210.310.4
11
10.5
ESTRUCTURA Y CRECIMIENTODE LOS VIRUS 275
Propiedades generales de los virus 275Naturaleza del virión 276
El hospedador del virus 280Cuantificación de virus 280
10.610.7
REPLlCACIÓN VIRICA 282
Características generales de la replicaciónvírica 282
Unión y penetración víricas 283Producción de ácidos nucleicos y proteínasvíricas 285
DIVERSIDAD ViRICA 287
Generalidades de los virus bacterianos 287
Bacteriófagos virulentos y T4 290Bacteriófagos atemperados, lambda y Pl 292Generalidades de los virus animales 295Retrovirus 297
ENTIDADES SUBviRICAS 299
Virus defectuosos 299
Viroides 299
Priones 300
Información adicional¿Inventaron los virus el DNA? 288
Capítulo 11 Fundamentos de genéticabacteriana 304
11.1
CROMOSOMAS BACTERIANOSy PLAsMIDOS 305
Mapa genético del cromosoma de Escherichiaco/i 305
Plásmidos: principios generales 308Tipos de plásmidos y su significadobiológico 310
11.2
11.3
XXVI Contenido
11.911.1011.1111.1211.13
11.1411.1511.16
11
11.411.511.611.711.8
MUTACiÓN 312
Mutaciones y mutantes 312Bases moleculares de la mutación 315Tasas de mutación 317
Mutagénesis 318
Mutagénesis y carcinogénesis: la pruebade Ames 322
INTERCAMBIO GENÉTICOEN PROCARIOTAS 323
Recombinación genética 324Transformación 325Transducción 328
Conjugación: características esenciales 331Formación de las cepas Hfr y movilizacióncromosómica 333
Complementación 336Transferencia génica en arqueas 338DNA móvil: elementos transponibles 339
11I
Capítulo 12 Ingeniería gen ética 344
12.912.10
IV
12.11
12.1212.13
12.14
12.15
12.112.2
HERRAMIENTAS Y TÉCNICASDE INGENIERIA GENÉTICA 345
Enzimas de restricción y modificación 345Hibridación de ácidos nudeicos y transferenciaSouthern 347Fundamentos de la donación molecular 348
Los plásmidos como vectoresde donación 349
12.312.4
SECUENCIACIÓN. SINTESIS.y AMPLIFICACiÓN DEL DNA 352
Secuenciación del DNA 352
Secuenciación y registro de genomas completos354Síntesis de DNA 356
Amplificación de DNA: reacción en cadenade la polimerasa 356
11I MANIPULACiÓN DE GENESBACTERIANOS 360
11
12.512.6
12.712.8
Métodos moleculares de mutagénesis 360Fusiones génicas y genes testigo 362
TÉCNICAS DE AVANZADASDE CLONACIÓN 364
Hospedadores de los vectoresde donación 364
A la búsqueda del don correcto 365Vectores lanzadera y vectoresde expresión 368El bacteriófago lambda como vectorde donación 371
Vectores para la donación y la secuenciacióngenómicas 373
Información adicionalIdentificación genética (huellas dactilaresde DNA) 358
Capítulo 13 Genómica microbiana 378
13.10
13.11
13.12
IV
13.13
13.14
I
13.113.2
GENO MAS MICROBIANOS 379
Breve historia de la genómica 379Genomas procarióticos: tamaños y contenidode ORF 379
Genomas procarióticos: análisisbioinformáticos y distribuciones génicas 382El genoma de los orgánulos eucarióticos 385Genomas microbianos eucarióticos 389
13.3
13.413.5
11 FUNCiÓN Y REGULACiÓNDEL GENOMA 391
Micromatrices y transcriptoma 391Proteómica 394Metabolómica 395
LA EVOLUCiÓN DEL GENOMA 396
Familias génicas, duplicacionesy deleciones 396DNA móvil: transposones y secuenciasde inserción 397
Transferencia génica horizontal y estabilidaddel genoma 398Evolución de la virulencia: islasde patogenia 400
GENÓMICA AMBIENTAL 401
Detección de microorganismosno cultivados 401Genomas víricos en la naturaleza 402
Información adicionalEdición del RNA 388
13.513.613.7
11I
13.9
LA DIVERSIDAD MICROBIANA
Capítulo 14 Evolución y sistemáticamicrobiana 405
11I
14.1014.11
14.114.214.3
LA TIERRA PRIMITIVA Y EL ORIGENY DIVERSIFICACiÓN DE LA VIDA 406
Formación e historia primitiva de la Tierra 406Origen de la vida celular 408Diversificación microbiana: consecuenciaspara la biosfera terrestre 412Origen endosimbiótico de los eucariotas 413
EVOLUCiÓN MICROBIANA 416
El proceso evolutivo 416Análisis evolutivo: aspectos teóricos 417Análisis evolutivo: métodos analíticos 419
Filogenia microbiana 421Aplicaciones de los métodos filogenéticosbasados en el SSU rRNA 423
SISTEMÁTICA MICROBIANA 426
Análisis fenotípico 426Análisis genotípico 428
14.4
11
14.514.614.714.814.9
14.1214.1314.14
Análisis filogenético 431El concepto de especie en microbiologíaClasificación y nomenclatura 435
432
Capítulo 15 Dominio Bacteria:las proteobacterias 440
15.2
15.3
15.4
15.5
15.6
(11I
15.10
15.1115.1215.13
(iV
15.1415.15
15.16
V
15.1715.18
15.19
I
15.1
LA FILOGENIA DE LAS BACTERIAS 441
Visión general de la filogenia de lasbacterias 441
...-11 PROTEOBACTERIAS FOTÓTROFAS,
QUIMIOLlTÓTROFASy METANÓTROFAS 443
Bacterias fototróficas rojas 443Bacterias nitrificantes 446
Bacterias oxidantes del azufre y el hierro 448Bacterias oxidantes del hidrógeno 451Bacterias metanótrofas y metilótrofas 453
15.715.815.9
PROTEOBACTERIASQUIMIOORGANÓTROFAS AEROBIASy ANAEROBIAS FACULTATIVAS 456
Pseudomonas y pseudomonadáceas 456Bacterias del ácido acético 459
Bacterias fijadoras de nitrógeno aerobiasde vida libre 460
Neisseria, Chromobacterium y génerosrelacionados 462Enterobacterias 463
Vibrio, Aliivibrio, y Photobacterium 467Rickettsias 469
PROTEOBACTERIAS MORFOLÓGICAMENTEINUSUALES 472
Espirilos 472Proteobacterias con vainas: Sphaerotilusy Leptothrix 475Bacterias pedunculadas con prostecasy que forman yemas 477
DELTAY EPSILONPROTEOBACTERIAS 481
Mixobacterias deslizantes 481Proteobacterias reductoras de sulfatoy reductoras de azufre 485Las epsilonproteobacterias 488
Capítulo 16 Dominio Bacteria: grampositivasy otras bacterias 491
VISiÓN GENERAL DE LAS BACTERIASGRAMPOSITIVAS y OTRASBACTERIAS 492
11 BACTERIAS GRAMPOSITIVASy ACTINOBACTERIAS 942
16.1 Bacterias grampositivas no formadorasde endosporas 492
16.2 Bacterias grampositivas formadorasde endosporas 496
16.3
16.4
16.516.6
11I
16.716.8
IV
16.9
V
16.10
VI
16.11
VII
16.1216.13
VIII
16.14
IX,16.15
X
16.16
XI
16.17
XII
16.18
XIII
16.1916.20
Contenido XXVII
Bacterias grampositivas que carecen de pared:los micoplasmas 501Actinobacterias: corineformes y bacteriasdel ácido propiónico 503Actinobacteria: Mycobacterium 504
Actinobacterias filamentosas: Streptomycesy organismos relacionados 507
CIANOBACTERIAS y PROCLOROFITAS 511
Cianobacterias 511Proclorofitas 515
CLAMIDIAS 516
Clamidias 516
PLANCTOMYCES/PIRELLULA 519
Planctomyces: una bacteria pendunculadafilogenéticamente única 519
LOS VERRUMICROBIOS 520
Verrumicrobium y Prosthecobacter 520
LAS FLAVOBACTERIAS 521
Bacteroides y Flavobacterium 521Acidobacterias 521
EL GRUPO CYTOPHAGA 522
Cytophaga y organismos relacionados 522
BACTERIAS VERDES DEL AZUFRE 523
Chlorobium y otras bacterias verdesdel azufre 523
LAS ESPIROQUETAS 526
Espiroquetas 526
DEINOCOCCOS 529
Deinococcus y Thermus 529
BACTERIAS VERDES NO DEL AZUFRE 531
Chloroflexus y organismos relacionados 531
BACTERIAS HIPERTERMÓFILAS 533
Thermotoga y Thermodesulfobacterium 533Aquifex, Thermocrinis y organismosrelacionados 534
XIV NITROSPIRA y DEFERRIBACTER 535
16.21 Nitrospira, Deferribacter, y organismosrelacionados 535
Capítulo 17 Dominio Archaea 538
17.117.2
FILOGENIA y METABOLISMOGENERAL 539
Visión general filogenética de las arqueas 539Conservación de la energía y autotrofiaen arqueas 540
11
17.3
FILUM EURYARCHAEOTA 541
Arqueas halófilas extremas 541
XXVIII Contenido
17.10
17.11
17.12
IV
17.13
17.1417.15
11I
18.718.818.9
18.1018.1118.12
IV
18.13
18.1418.1518.1618.1718.1818.19
17.4 Arqueas productoras de metano:metanógenos 546Thermoplasmatales 550
Thermococcales y Methanopyrus 552Archaeoglobales 553Nanoarchaeum y Aciduliprofundum 554
FILUM CRENARCHAEOTA 556
Hábitats y metabolismo energéticoen las crenarqueotas 556Hipertermófilos de hábitats volcánicosterrestres 558
Hipertermófilos de hábitats volcánicossubmarinos 560
Crenarqueotas no termófilas 563
EVOLUCiÓN Y VIDA A ALTASTEMPERATURAS 564
Un límite superior de temperatura para la vidamicrobiana 564
Adaptaciones de la vida a alta temperatura 565Arqueas hipertermófilas, H2 y evoluciónmicrobiana 567
17.517.617.717.8
11I
17.9
18.1
18.2
18.318.4
18.5
11 DIVERSIDAD MICROBIANA ENEUCARIOTAS 580
18.6 Filogenia del dominio Eukarya 580
PROTISTAS 582
Diplomónados y parabasálidos 583Euglenozoos 583Alveolados 585
Estramenópilos 587Cercozoos y radiolarios 589Amoebozoos 589
HONGOS 592
Fisiología y estructura de los hongos;asociaciones con otros organismos 592Reproducción y filogenia de los hongos 595Quitridiomicetos 597
Zigomicetos 597Glomeromicetos 598Ascomicetos 598Basidiomicetos 601
18.2018.21
V ALGAS UNICELULARES VERDESy ROJAS 601
Algas rojas unicelulares 602Algas verdes unicelulares 603
Capítulo 19 Diversidad viral 607
19.9
IV
19.1019.11
19.12
19.1319.14
V
19.15
I
19.119.219.319.4
VIRUS DE BACTERIAS 608
Bacteriófagos de RNA 608Bacteriófagos de DNA de cadena sencilla 610Bacteriófagos de DNA de doble cadena 613Mu: un bacteriófago de DNA de doble cadenatransponible 615
VIRUS DE ARQUEAS 617
Virus de arqueas 617
Capítulo 18 Biología celular ymicroorganismos eucariotas 571
ESTRUCTURA Y FUNCiÓN DE LA CÉLULAEUCARIOTA 572
Estructura de la célula eucariotay del núcleo 572Orgánulos respiratorios y fermentativos:la mitocondria y el hidrogenosoma 573Orgánulos fotosintéticos: el cloroplasto 575Endosimbiosis: relaciones de mitocondriasy cloroplastos en las bacterias 575Otros orgánulos y estructuras celularesde eucariotas 577
11
19.5
11I
19.619.7
VIRUS RNA DE EUCARIOTAS 619
Virus de RNA de plantas 619Virus animales de RNA de cadena positiva:poliovirus y coronavirus 620Virus animales de RNA de cadena negativa:rabia, gripe y virus relacionados 623Virus de RNA de cadena doble: reovirus 626
19.8
VIRUS DE DNA DE EUCARIOTAS 627
Virus vegetales de DNA 627Replicación de virus animales de DNA de doblecadena 629Virus de DNA de doble cadena:herpesvirus 631Virus de DNA de doble cadena: poxvirus 633Virus de DNA de doble cadena: adenovirus 634
VIRUS QUE EMPLEAN TRANSCRIPTASAINVERSA 635
Retrovirus y hepadnavirus 635
Información adicionalMimivirus y la evolución de los virus 628
DIVERSIDAD METABÓLlCA yECOLOGíA MICROBIANA
Capítulo 20 Diversidad metabólica: fototrofia,autotrofia, quimiolitotrofia yfijación del nitrógeno 640
I
20.120.220.320.420.5
11
20.620.7
EL SISTEMA DE VIDA FOTÓTROFO 641
Fotosíntesis 641
Clorofilas y bacterioclorofilas 642Carotenoides y ficobilinas 645Fotosíntesis anoxigénica 647Fotosíntesis oxigénica 652
AUTOTROFIA 654
El ciclo de Calvin 654
Otras vías autótrofas en los fotótrofos 656
11I
20.820.9
20.10
20.1120.1220.13
IV
20.1420.15
QUIMIOLlTOTROFIA 658
Energética de la quimiolitotrofia 658Oxidación del hidrógeno 659Oxidación de compuestos reducidosdel azufre 660Oxidación del hierro 663Nitrificación 666Anamox 668
FIJACiÓN DEL NITRÓGENO 669
Nitrogenasa y la fijación del nitrógeno 669Genética y regulación de la fijación de N2 673
Información adicionalWinogradsky y la quimiolitoautrofia 662
Capítulo 21 Diversidad metabólica:catabolismo de los compuestosorgánicos 677
21.721.821.9
21.1021.1121.1221.13
21.14
21.1521.1621.17
21.1821.19
I
21.1
FERMENTACIONES 678
Fermentaciones: consideraciones energéticasy redox 678Diversidad fermentativa: fermentacionesdel ácido láctico y ácido mixta 680Diversidad fermentativa: fermentacionesde los clostridios y del ácido propiónico 683Fermentaciones sin fosforilación a niveldel sustrato 686Sintrofismo 688
RESPIRACiÓN ANAEROBIA 690
21.2
21.3
21.4
21.5
11
21.6 Respiración anaerobia: principiosgenerales 690Reducción del nitrato y desnitrificación 691Reducción del sulfato y azufre 693Acetogenesis 696Metanogenesis 698Reducción de protones 702Otros acepto res de electrones 703Oxidación anóxica de hidrocarburos asociadaa la respiración anaerobia 706
11I PROCESOS DE QUIMIOORGANOTROFIAAEROBIA 709
El oxígeno molecular como reactivo en losprocesos bioquímicos 709Oxidación aerobia de los hidrocarburos 710
Metilotrofia y metanotrofia 711Metabolismo de hexosas, pentosasy polisacáridos 713Metabolismo de los ácidos orgánicos 716Metabolismo de los lípidos 717
Capítulo 22 Métodos de ecologíamicrobiana 720
ANÁLISIS DE LAS COMUNIDADESMICROBIANAS BASADOS EN TÉCNICASDE CULTIVO 721
22.1 Enriquecimiento y aislamiento 72122.2 Aislamiento en cultivo axénico 725
22.322.422.5
22.6
11I
Contenido XXIX
11 ANÁLISIS DE LAS COMUNIDADESMICROBIANAS BASADOS EN TÉCNICASINDEPENDIENTES DE CULTIVO 727
Métodos generales de tinción 727FISH 730
Relacionar genes específicos con organismosespecíficos mediante PCR 732Genómica medioambiental 735
22.7
MEDICiÓN DE LAS ACTIVIDADESMICROBIANAS EN LA NATURALEZA 736
Análisis químicos, métodos radioisotópicosy microelectrodos 736Isótopos estables 73922.8
Capítulo 23 Ecosistemas microbianos 744
23.923.10
23.132.2
PRINCIPIOS DE ECOLOGIAMICROBIANA 745
Conceptos de ecología 745Ecosistemas microbianos y ciclobiogeoquímico 746
EL HÁBITAT MICROBIANO 747
Ambientes y microambientes 747Biopelículas: crecimiento microbiano sobre lassuperficies 749Biopelículas: ventajas y control 751
11
23.323.4
23.5
11I ECOSISTEMAS MICROBIANOS DE AGUADULCE, TERRESTRE Y VEGETAL 752
Ambientes de agua dulce 752Ambientes terrestres 754
Plantas como hábitat para losmicroorganismos 757
23.623.723.8
IV ECOSISTEMAS MICROBIANOSMARINOS 759
Mar abierto 759
Profundidades marinas y barofilia 764Información adicionalVida microbiana en las profundidadesde la Tierra 758
Capítulo 24 Ciclos de los nutrientes,biorremediación y simbiosis 768
24.124.2
11
CICLOS DEL CARBONOY DEL OXIGENO 769
El ciclo del carbono 769
Sintrofismo y metanogenesis 771
24.324.424.5
11I
24.6
CICLOS DEL NITRÓGENO, DEL AZUFREY DEL HIERRO 774
El ciclo del nitrógeno 774El ciclo del azufre 775El ciclo del hierro 777
BIORREMEDICIÓN MICROBIANA 780
Lixiviación microbiana de las menasminerales 781
xxx Contenido
24.1024.11
24.12
V
24.13
24.14
24.15
24.7 Transformación del mercurio y otrosmetales pesados 783
Biodegradación del petróleo 785
Biodegradación de los xenobióticos 786
24.8
24.9
IV SIMBIOSIS ENTRE ANIMALESY MICROORGANISMOS 789
El rumen y los rumiantes 789Ecosistemas microbianos de las fuenteshidrotermales 793
Simbiosis entre el calamar y Aliivibrio 796
SIMBIOSIS ENTRE PLANTASY MICROORGANISMOS 798
Líquenes y micorrizas 798
Tumoración por Agrobacterium 801La simbiosis en los nódulos radicalesde las leguminosas 803
MICROBIOLOGíA APLICADA
Capítulo 25 Microbiología industrial 811
25.10
25.11
25.12
25.13
25.14
25.15
LOS MICROORGANISMOS INDUSTRIALESy LA FORMACiÓN DE PRODUCTOS 812
25.1 Los microorganismos industrialesy sus productos 812
Metabolitos primarios y secundarios 813Características de las fermentacionesa gran escala 814Escalado de las fermentacionesindustriales 816
25.2
25.3
25.4
11 PRODUCTOS PARA LA INDUSTRIASANITARIA 818
25.5 Aislamiento y caracterizaciónde antibióticos 818
La producción industrial de penicilinasy tetraciclinas 821
Las vitaminas y los aminoácidos 823
Los esteroides y otras biotransformaciones 825
Las enzimas como productos industriales 826
25.6
25.7
25.8
25.9
11I PRODUCTOS PARA LA INDUSTRIAALIMENTAR lA 829
El vino 829
Elaboración de cerveza, bebidas destiladasy alcohol genérico 832
El vinagre 836
El ácido cítrico y otros compuestosorgánicos 837
La levadura como agente de fermentacióny como suplemento alimenticio 838Las setas como fuente de alimento 839
Información adicionalElaboración de cerveza casera 834
Capítulo 26 Biotecnología 843I PRODUCTOS DE LA INGENIERiA
GENÉTICA 844
26.8
26.926.10
26.126.2
Principios básicos de la biotecnología 844Expresión de genes de mamíferosen bacterias 844Producción de hormonas 848
Otros productos y proteínas de mamíferos 849Obtención de vacunas mediante ingenieríagenética 850La prospección de genes 853
ORGANISMOS TRANSGÉNICOS 854
Modificación genética de rutas metabólicasen bacterias 854
Modificación genética de animales 855Terapia génica en seres humanos 858Plantas transgénicas en la agricultura 860
Información adicionalLa biología sintética y la fotografíabacteriana 856
26.326.426.5
26.6
11
26.7
AGENTES ANTIMICROBIANOSy PATOGENICIDAD
Capítulo 27 Control del crecimientomicrobiano 865
I CONTROL F(SICO ANTIMICROBIANO 866
27.1 Esterilización por calor 86627.2 Esterilización por radiación 86927.3 Esterilización por filtración 871
27.1027.11
V
27.1227.13
11
27.4
CONTROL QUiMICO ANTIMICROBIANO 873
Control químico del crecimientomicrobiano 873
Agentes antimicrobianos químicos para usoexterno 875
27.5
11I AGENTES ANTIMICROBIANOS UTILIZADOSIN VIVO 878
Antimicrobianos sintéticos 880Antimicrobianos naturales: los antibióticos 882
Antibióticos 13-1actámicos: las penicilinasy las cefalosporinas 883Antibióticos producidos por procariotas 885
CONTROL DE VIRUS Y DE PATÓGENOSEUCARIÓTICOS 887
Los antivíricos 887
Los antifúngicos 890
27.627.727.8
27.9
IV
RESISTENCIA A LOS ANTIMICROBIANOSy DESCUBRIMIENTO DE NUEVOSANTIMICROBIANOS 891
Resistencia a los antimicrobianos 892
Búsqueda de nuevos antimicrobianos 896
Información adicionalCómo prevenir la resistencia a los fármacosantimicrobianos 878
Capítulo 28 Interacciones de losmicroorganismos con la especiehumana 902
\. I INTERACCIONES BENEFICIOSAS DEMICROORGANISMOS CON SERESHUMANOS 903
28.1 Principios básicos de las interacciones demicroorganismos con la especie humana 903
28.2 Microbiota normal de la piel 90528.3 Microbiota normal de la cavidad bucal 90628.4 Microbiota normal del tracto
gastrotrointestinal 90928.5 Microbiota normal de otras regiones
del cuerpo 912
11 INTERACCIONES DAÑINAS DEMICROORGANISMOS CON SERESHUMANOS 915
28.6 Entrada del patógeno en el hospedador 91528.7 Colonización y crecimiento 91828.8 Virulencia 918
I 111 FACTORES DE VIRULENCIAY TOXINAS 922
Factores de virulencia 922Las exotoxinas 922Las enterotoxinas 926Las endotoxinas 928
28.928.1028.1128.12
IV FACTORES DEL HOSPEDADOREN LA INFECCiÓN 929
28.13 Factores de riesgo de infecciónen el hospedador 929
28.14 Resistencia innata a la infección 931
Información adicionalLos probióticos 912...
INMUNOLOGíA
Capítulo 29 Principios esencialesde inmunología 935
GENERALIDADES DE INMUNOLOGiAI
29.129.229.329.4
936
Células y órganos del sistema inmunitario 936Respuesta inmunitaria innata 939Inflamación, fiebre, y choque séptico 943Respuesta inmunitaria adaptativa 944
11 I ANTiGENOS y PRESENTACiÓNDE ANTiGENOS 946
29.5 Inmunógenos y antígenos 946
29.6 Presentación de antígenos a los linfocitos T 948
11I LlNFOCITOS T 951
29.7 Células T citotóxicas y células asesinasnaturales 951
29.8 Células T cooperadoras: activavión de larespuesta inmunitaria 952
IV
29.929.1029.11
Contenido XXXI
ANTICUERPOS 953
Anticuerpos 953Producción de anticuerpos 957Complemento, anticuerpos, y destruccióndel patógeno 959
Capítulo 30 La inmunidad en la defensadelhospedadory en la enfermedad 964
30.130.230.3
11
INMUNIDAD Y DEFENSA DELHOSPEDADOR 965
Inmunidad innata 966
Inmunidad adaptativa y células T 966Inmunidad adaptativa y anticuerpos 968
INMUNIDAD Y PREVENCiÓN DELAS ENFERMEDADES INFECCIOSAS 969
Inmunidad natural 969Inmunidad artificial e inmunización
Nuevas estrategias de inmunización
30.430.530.6
11I
970973
ENFERMEDADES DE LA RESPUESTAINMUNITARIA 974
Alergia, hipersensibilidadyautoinmunidad 976Superantígenos 979
Información adicionalLa promesa de nuevas vacunas 974
30.7
30.8
Capítulo 31 Inmunología molecular 982
31.831.9
31.10
31.1
RECEPTORES E INMUNIDAD 983
Inmunidad innata y reconocimientode estructuras 983
Inmunidad adaptativa y la superfamiliade las inmunoglobulinas 986
EL COMPLEJO PRINCIPAL DEHISTOCOMPATIBILlDAD 987
Estructura de las proteínas MHC 988Polimorfismos MHC y unión del antígeno 989
ANTICUERPOS 990
Proteínas anticuerpo y unión al antígeno 990Genes de anticuerpos y diversidad 991
RECEPTORES DE CÉLULAS T 993
Receptores de células T: proteínas, genes,y diversidad 993
SEÑALES MOLECULARES EN LAINMUNIDAD 994
Selección donal y tolerancia 995Activación de células T y B 997Citocinas y quimiocinas 999
Información adicionalReceptores ToIIde Drosophila: una respuestaantigua a la infección 984
31.2
11
31.331.4
11I
31.531.6
IV
31.7
V
XXXII Contenido
32.8
32.9
32.10
32.11
11I
32.12
DIAGNÓSTICOY SEGUIMIENTODE LAS ENFERMEDADESINFECCIOSAS
32.1
32.2
32.3
32.4
11 INMUNOLOGfA y MÉTODOS DEDIAGNÓSTICO CLlNICO 1018
Inmunoensayos para las enfermedadesinfecciosas 1018
Anticuerpos policlonales y monoclonales 1020Reacciones antígeno-anticuerpo in vitro:serología 1021Aglutinación 1024Anticuerpos fluorescentes 1025Ensayo de inmunoadsorbente unido a enzimay radioinmunoensayo 1028Procedimientos de inmunoblot 1033
32.5
32.632.7
MÉTODOS DIAGNÓSTICOS BASADOSEN ACIDOS NUCLEICOS 1035
Sondas de ácidos nucleicos y PCR 1035
Capítulo 33 Epidemiología 1041
33.9
33.10
33.11
33.12
I
33.1
33.2
33.3
33.4
PRINCIPIOS DE EPIDEMIOLOGiA 1042
La ciencia de la epidemiología 1042Vocabulario de la epidemiología 1043Reservorios de enfermedades y epidemias 1045Transmisión de las enfermedadesinfecciosas 1048
La comunidad de hospedadores 1050
EPIDEMIAS ACTUALES 1052
La pandemia de SIDA 1052Infecciones hospitalarias 1054
EPIDEMIOLOGiA y SALUD PÚBLICA 1055
Medidas de salud pública para el controlde enfermedades 1055
Consideraciones sobre la salud global 1059Enfermedades infecciosas emergentesy reemergentes 1061Guerra biológica y armas biológicas 1067Carbunco como arma biológica 1070
Información adicionalSARS como modelo de éxitoepidemiológico 1068
33.5
11
33.6
33.7
11I
33.8
ENFERMEDADESMICROBIANAS
Capítulo 34 Enfermedades microbianastransmitidas de personaa persona 1075
34.1034.1134.12
11I
34.13
34.14
34.15
34.1
34.2
34.3
34.4
34.5
TRANSMISiÓN DE ENFERMEDADESPOR EL AIRE 1076
Patógenos transmitidos por el aire 1076Enfermedades estreptocócicas 1077Corynebacterium y difteria 1080Bordetella y tosferina 1082Mycobacterium. Tuberculosis y enfermedadde Hansen 1083
Neisseria meningitidis, meningitisy meningococemia 1086Virus e infecciones respiratorias 1087Resfriados 1090
Gripe 1091
TRANSMISiÓN DE ENFEMEDADESPOR CONTACTO DIRECTO 1094
Staphylococcus 1094Helicobacter pylori y úlceras gástricas 1096Virus de la hepatitis 1097
ENFERMEDADES DE TRANSMISiÓNSEXUAL 1100
Gonorrea y sífilis 1101Chlamydia, herpes, tricomoniasis y virusdel papiloma humano 1103
Síndrome de la inmunodeficiencia adquirida:SIDA y VIH 1106
Capítulo 32 Microbiología e inmunologíadiagnósticas 1003
MÉTODOS DIAGNÓSTICOS DEPENDIENTESDEL CULTIVO 1004
Aislamiento de patógenos de muestrasclínicas 1004
Métodos de identificación dependientesde cultivo 1010
Pruebas de sensibilidad a agentesantimicrobianos 1013
Seguridad en el laboratoriode microbiología 1016 34.6
34.7
34.7
34.8
11
Capítulo 35 Enfermedades transmitidas porvectores y por microorganismosdel suelo 1117
35.1
35.2
11
ENFERMEDADES TRANSMITIDAS PORANIMALES 1118
Rabia 1118
Síndromes por Hantavirus 1120
ENFERMEDADES TRANSMITIDAS PORARTRÓPODOS 1122
Enfermedades producidas por rickettsias 1122Enfermedad de Lyme 1126Malaria 1129Virus del Nilo occidental 1132Peste 1134
35.3
35.4
35.5
35.635.7
11I ENFERMEDADES TRANSMITIDAS A PARTIRDEL SUELO 1136
Enfermedades fúngicas 1136Tétanos 1139
Información adicionalPatógenos especiales y fiebres hemorrágicasvíricas 1122
35.8
35.9
Capítulo 36 Tratamiento de aguas residuales,potabilización de aguasy enfermedades microbianastransmitidas por el agua 1142
MICROBIOLOGIA DE LAS AGUASRESIDUALES y POTABILlZACIÓNDEL AGUA 1143
36.1 Salud pública y calidad del agua 114336.2 Tratamiento de aguas residuales
y contaminadas 114536.3 Potabilización de agua para consumo
humano 1149
.I
11 ENFERMEDADES MICROBIANASTRANSMITIDAS POR EL AGUA 1151
36.4 Fuentes de infección por el agua 115136.5 Cólera 1152
36.6 Giardiasis y criptosporidiosis 115436.7 Legionelosis (enfermedad de los
legionarios) 115636.8 Fiebres tifoideas y otras enfermedades
transmitidas por el agua 1157
Capítulo 37 Conservación de los alimentosy enfermedades infecciosastransmitidas por losalimentos 1161
CONSERVACiÓN DE LOS ALIMENTOSY CRECIMIENTO MICROBIANO 1162
37.1 Crecimiento microbiano y alteracionesde los alimentos 1162
37.6
11I
37.737.837.9
37.1037.11
Contenido XXXIII
37.237.3
11
Conservación de los alimentos 1163Alimentos fermentados 1166
37.4
DETECCiÓN DE MICROORGANISMOSE INTOXICACiÓN ALlMENTARIA 1168
Enfermedades transmitidas por los alimentosy detección de microorganismos 1168Intoxicación alimentaria porestafilococos 1170
Intoxicación alimenticia por clostridios 1171
37.5
INFECCIONES ALlMENTARIAS 1173
Salmonelosis 1173
Cepas patógenas de Escherichia coli 1175
Campylobacter 1177Listeriosis 1178Otras enfermedades infecciosas transmitidaspor alimentos 1179
Información adicionalEspinacas y Escherichia coli 0157:H7 1176
Apéndice 1Cálculos de energía en bioenergética microbiana 1183
Apéndice 2Manual de Bergey de bacteriología sistemática,segunda edición 1189
Glosario 1197
Créditos de las fotografías 1217
índice analítico 1219
