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El laboratorio de microbiología clínica desempeña un importante
papel en el diagnóstico y el control de las enfermedades infecciosas. Sin embargo se encuentra limitada por factores como la calidad de la muestra recogida en el paciente, el medio
de transporte de la muestra al laboratorio y las técnicas utilizadas para demostrar la presencia del microorganismo.

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Uno de los motivos más importantes para el estudio de los microorganismos es conocer las enfermedades que provocan y el modo de controlarlas. Los microorganismos

rara vez provocan una enfermedad bien definida, es más frecuente que un microorganismo dado origine la aparición de numerosas  manifestaciones clínicas de enfermedad o bien que varios microorganismos produzcan una misma enfermedad.

Algunas enfermedades aparecen cuando un individuo se expone a los microorganismos a través de fuentes externas y a estas se les denominan infecciones exógenas. Sin embargo, la mayor parte de las enfermedades del ser humano se deben a la infección por microorganismos presentes en su microflora que se diseminan a localizaciones del organismo en las que pueden producir enfermedad (infecciones  endógenas).

La interacción entre un microorganismo y el ser humano es compleja. El resultado final de esta interacción se encuentra de terminado por la virulencia del microorganismo, el lugar dela exposición y la capacidad de respuesta del organismo anfitrión. El organismo humano está muy adaptado a controlar la exposición a microorganismos patógenos. Distintas barreras físicas impiden la invasión por los microorganismos. No obstante, los microorganismos pueden modificar su estructura antigénica (variación antigénica) o desarrollar resistencias frente a los antibióticos más potentes.

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Aunque todos los parásitos se clasifican como eucariotas, algunos son unicelulares y otros son pluricelulares. Su tamaño oscila desde diminutos protozoos de 1-2 ¡im de diámetro a los artrópodos
y cestodos que llegan a medir hasta 10 m de largo.
Su ciclo de vida es complejo, de forma que algunos establecen una relación permanente
con el ser humano y otros atraviesan un conjunto de etapas de desarrollo en una serie de anfitriones animales.

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Son microorganismos eucariotas. Los hongos pueden
existir en una forma unicelular (levadura) capaz de replicarse
de manera asexual, o en una forma filamentosa (moho), capaz de replicarse de forma tanto asexual como sexual.

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Son microorganismos procariotas. La pared celular que
rodea a las bacterias es compleja, y existen dos formas básicas:
una pared celular grampositiva con una gruesa capa
de peptidoglucano y una pared celular gramnegativo con
una delgada capa de peptidoglucano, así como una membrana
externa.
Para realizar una clasificación preliminar de las bacterias se utiliza su tamaño, forma y disposición espacial. mientras que su clasificación definitiva se refiere a sus propiedades
fenotípicas y genotípicas.
El organismo humano está habitado por miles de especies bacterianas, algunas mantienen una relación parasitaria temporal mientras que otras lo hacen de forma permanente.

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Los virus son las partículas infecciosas con un diámetro que oscila entre los 18 hasta casi los 300 nm. Se han descrito más de 25 familias víricas que con tienen más de 1.550 especies de virus. Están formados por ácido desoxirribonucleico (ADN) o ácido ribo nucleico (ARN)  así como por las proteínas  necesarias para su replicación y patogenia. son verdaderos parásitos cuya replicación exige la existencia de unas células anfitrionas. La naturaleza de las manifestaciones clínicas de la enfermedad depende de las células infectadas y de los resultados de la infección.  La infección puede ocasionar una replicación rápida y la destrucción  celular, o dar lugar a una relación crónica latente en la que puede ocurrir que la información genética del virus se integre en el genoma del organismo anfitrión. Por
tanto, las enfermedades causadas por virus pueden variar
desde un resfriado común y episodios de gastroenteritis hasta
cuadros clínicos mortales como la rabia, el ébola, la viruela
y el SIDA.

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La microbiología es una ciencia dinámica.  En la actualidad se sabe que existen miles de diferentes tipos de microorganismos que viven en el interior, la superficie o alrededor del ser humano. En principio los microorganismos pueden subdividirse en cuatro grupos: virus, bacterias, hongos y  parásitos.