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INTRODUCCIÓN

La microbiología es el estudio de los microorganismos, un grupo amplio y diverso de organismos microscópicos que pueden estar constituidos por una sola célula o por agregados celulares; en este grupo también se incluyen los virus, los cuales son microscópicos, pero no celulares. Los microorganismos ejercen un enorme impacto en todas las formas de vida y constitución tanto física como química de nuestro planeta. Son los responsables del ciclo de los elementos químicos esenciales para la vida, incluyendo el carbono, el nitrógeno, el azufre, el hidrógeno y el oxígeno; además, los microorganismos realizan más fotosíntesis que las plantas verdes. Por lo demás, hay 100 millones de veces más bacterias en los océanos (13 × 1028) que estrellas en el universo conocido. La tasa de infecciones virales en los océanos es de aproximadamente 1 × 1023 infecciones por segundo, y cada día estas infecciones eliminan 20 a 40% de todas las células bacterianas. Se ha estimado que existen 5 × 1030 células microbianas en la Tierra; excluyendo la celulosa, estas células constituyen aproximadamente 90% de la biomasa de toda la biosfera. Los humanos también tienen una relación íntima con los microorganismos; 50 a 60% de las células en nuestros cuerpos son microbios (véase el capítulo 10). Las bacterias presentes en el intestino humano promedio pesan alrededor de 1 kg, y un adulto humano excreta 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 dentro de nuestro genoma; incluso en nuestro propio genoma, 8% del ADN se deriva de restos de genomas virales.

PRINCIPIOS BIOLÓGICOS ILUSTRADOS POR LA MICROBIOLOGÍA

La diversidad biológica es más evidente en los microorganismos que en ninguna otra parte; estas criaturas no se pueden ver a simple vista sin ayuda. En cuanto a forma y función, ya sea una propiedad bioquímica o un mecanismo genético, el análisis de microorganismos nos lleva a los límites de la comprensión biológica. Por tanto, la necesidad de originalidad, un examen del mérito de una hipótesis científica, se puede satisfacer completamente en microbiología. Una hipótesis útil proporcionaría las bases para una generalización, y la diversidad microbiana provee el terreno para este reto.

La predicción, que es el resultado práctico de la ciencia, es un producto creado por una combinación de técnica y teoría. La bioquímica, la biología molecular y la genética proporcionan las herramientas necesarias para el análisis de los microorganismos; la microbiología, a su vez, amplía los horizontes de estas disciplinas científicas. Un biólogo podría describir dicho intercambio como mutualismo, es decir, algo que beneficia a todas las partes que contribuyen. Los líquenes son un ejemplo de mutualismo microbiano. Los líquenes constan de un hongo y un compañero fototrópico, ya sea un alga (un eucariota) o una cianobacteria (un procariota) (fig. 1–1). El componente fototrópico ...

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