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La microbiología es el estudio de los microorganismos, un grupo grande y diverso de organismos microscópicos que vive en forma de células aisladas o en grupos de ellas; también comprende a los virus, que son organismos microscópicos, pero que carecen de estructuras celulares. Los microorganismos tienen un enorme impacto en la vida y en la composición física y química de nuestro planeta. Los microorganismos se encargan de llevar a cabo ciclos de elementos químicos indispensables para la vida, tales como los ciclos del carbono, nitrógeno, azufre, hidrógeno y oxígeno; los microorganismos realizan más fotosíntesis que las plantas. Además, los océanos contienen 100 millones más bacterias (13 × 1028) que las estrellas que contiene el universo conocido. La frecuencia de infecciones virales en los océanos es de aproximadamente 1 × 1023 infecciones por segundo, y estas infecciones eliminan de 20 a 40% de las células bacterianas diariamente. Se calcula que en la tierra existen 5 × 1030 células microbianas; excluyendo a la celulosa, éstas constituyen el 90% de la biomasa de toda la biosfera. Los seres humanos también tienen una relación cercana con los microorganismos; más del 90% de las células de nuestros cuerpos corresponde a microbios. Las bacterias del intestino del ser humano promedio pesan alrededor de 1 kg y un adulto excretará su propio peso en bacterias fecales cada año. El número de genes contenidos dentro de la flora intestinal es 150 veces mayor que el contenido en el genoma e, incluso en nuestro propio genoma, 8% del DNA proviene de los vestigios de genomas virales.
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PRINCIPIOS BIOLÓGICOS ILUSTRADOS POR LA MICROBIOLOGÍA
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En ninguna otra parte es más evidente la diversidad biológica que en los microorganismos, seres que no pueden observarse a simple vista sin ayuda de un microscopio. En cuanto a su forma y función, ya sea una propiedad bioquímica o un mecanismo genético, el análisis de los microorganismos conduce a los límites de la comprensión biológica. Por lo tanto, la necesidad de originalidad (una prueba del mérito de una hipótesis científica) puede satisfacerse por completo en la microbiología. Una hipótesis útil debe ofrecer una base para hacer una generalización y la diversidad microbiana proporciona el terreno donde siempre se da este desafío.
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La predicción, que es la consecuencia práctica de la ciencia, es un producto creado por una mezcla de técnica y teoría. La bioquímica, biología molecular y genética ofrecen los recursos necesarios para el análisis de los microorganismos. A su vez, la microbiología amplía el horizonte de estas disciplinas científicas. Quizá un biólogo describiría este intercambio como mutualismo, esto es, algo que beneficia a todos los participantes. Un ejemplo de mutualismo microbiano es el de los líquenes. Los líquenes constan de un hongo y un compañero fototrópico, ya sea un alga (eucariota) o una cianobacteria (procariota) (figura 1-1). El componente fototrópico es el productor principal, en tanto que el ...