Estructura bacteriana

ESTRUCTURA BACTERIANA- PARED CELULAR GRAM+,

GRAM- INT.T.M BÉJAR VILELA,ROSARIO.

Robert Whittaker Carl Woese

FILOGENIA DE LOS SERES VIVOS

Árbol construido a partir de comparación de secuencias de ADN ribosómico

Pared

celular

ESTRUCTURA BACTERIANA

- Seres generalmente unicelulares.

- Tamaño variable 0,5-10 - No posee orgánulos. - Formado por un único

cromosoma. - Carecen de membrana

nuclear . - Pared celular presente.

¿ QUÉ ES UNA BACTERIA?

MEMBRANA PLASMÁTICA o Rodea el citoplasma de la bacteria.

o Formada: Fosfolípidos y proteínas, no esteroles (excepto el mycoplasma). Eucariotas: Esteroles.

o Muchas membranas bacterianas contienen moléculas tipo esteroles, (hopanoides). Función : estabilizarla membrana.

o Modelo de mosaico fluido.

Diagrama del modelo de mosaico fluido de la estructura de la membrana plasmática bacteriana muestra a las proteínas integrales (azul) flotando en una doble capa lipídica. Las proteínas periféricas (morado) están asociadas íntimamente con la superficie de la membrana. Las esferas pequeñas representan los extremos hidrofílicos de los fosfolípidos de membrana, y las colas onduladas, las cadenas de ácidos grasos hidrofóbicos. Puede haber también otros lípidos de membrana, como hopanoides (rosa).

(Cianobacterias)

FUNCIONES

o Retiene el citoplasma y lo separa del medio exterior. o Barrera permeable que regula el transporte iones y

moléculas. o Constituye un importante centro de actividades

metabólicas: respiración, fotosíntesis, síntesis de lípidos.

o Detecta y responde a sustancias químicas del medio exterior.

MESOSOMAS Sistema interno de la membrana

Funciones :

- Participan en la formación del tabique en la división.

- Están conectados con el material nuclear y su replicación

- Participan en procesos metabólico relacionados con la síntesis de ATP (respiración, fotosíntesis).

Invaginaciones de la mb. plasmática G+ y G-

CITOPLASMA

o Sustancias que están dentro de la m.p excluyendo al material genético.

o Consistencia como un gel.

o Constituyentes: Agua (70%), proteínas incluyendo enzimas, vitaminas, iones, ácidos nucleicos , aminoácidos , azúcares, carbohidratos y ácidos grasos .

o Carece de orgánulos.

ENDOSPORAS

o Se coloca en una situación metabólica de inercia, meses –años. o No se tiñe con los colorantes habituales y se identifica como una zona

clara, que contrasta con el resto de la bacteria que aparece coloreada.

ENDOSPORAS

Tipos morfológicos: (a) Terminal (b)Subterminal ( c) Central

Ejemplos: Clostridium tetani, Bacillus subtilis, Bacillus cereus

INCLUSIONES CITOPLASMÁTICAS

o Son agregados de varios compuestos que sirven para almacenar temporalmente reserva de energía o elementos de la célula bacteriana.

o Las inclusiones se acumulan cuando la bacteria está en crecimiento y hay presencia de un exceso de nutrientes.

o Una de las inclusiones más comunes es el Poli-beta-hidroxialkanoato (PHA).

Forma más común es el poli-beta-hidroxibutirato. Algunos polímeros tienen característica del plástico y presentan interés como una forma de plástico biodegradable.

o La función del PHA es para

guardar carbono y energía.

RIBOSOMAS

o Compuestos por ARN ribosómico

o Compuestas por dos subunidades: Coeficiente de sedimentación de 50 unidades Svedberg o 50S y otra que mide 30 S.

o Función : Síntesis proteica.

o Acción de algunos antibióticos es sobre los ribosomas impidiendo la síntesis proteíca

(Aminoglucosidos, tetraciclinas,

cloranfenicol, macrólidos

y lincosamidas..

ADN BACTERIANO No presenta membrana nuclear (Procariotes) y está concentrado en el

cromosoma bacteriano como un nucleoide. Presentando una larga molécula de DNA circular de doble cadena.

Los plásmidos son porciones pequeñas de DNA que existen separadamente del cromosoma bacteriano.

Tienen capacidad de replicación autónoma y funciones auxiliares como resistencia antibiótica.

PARED CELULAR

Pared rígida, que sirve como protección en medios de baja presión osmótica, le da la forma a las bacterias.

El componente estructural es el peptidoglicano o mureína que está constituido por dos aminoazúcares acetilados: la Nacetilglucosamina y el ác. N-acetilmurámico; y un tetrapéptido.

Dos grupos de bacterias carecen de pared celular: -Los mycoplasmas -Las formas L de bacterias. (Variantes bacterianas carentes o con P.C defectuoso; esferoplastos G- y protoplastos G+)

Gram -: Está compuesta por una membrana plasmática (membrana interna), capa fina de peptidoglicano y una membrana externa que recubre la P.C.

Las bacterias pueden dividirse en función de su respuesta a una tinción descubierta por C. Gram en 1884:

Gram +: Estructura uniforme, grosor variable de 20-80 nm; compuesta por peptidoglicano y ácidos teicoicos.

Las bacterias pueden dividirse en función de su respuesta a una tinción descubierta por C. Gram en 1884:

Las bacterias pueden dividirse en función de su respuesta a una tinción descubierta por C. Gram en 1884:

PARED CELULAR DE LAS BACTERIAS GRAM POSITIVAS

o Varias capas de peptidoglicano (pared celular gruesa) o Sensible a la acción de la lisozyma y a la penicilina. o Es frecuente la presencia de los aminoácidos L-diaminopimélico o de

lisina. o Presencia de ácidos teicoícos. Pueden ser de dos tipos: Ribitol o glicerol.

El PG se encuentra inmerso en una matriz, está constituida por largos polímeros denominados ácidos teicoicos, y los lipoteicoicos. Estos suministran especificidad antigénica.. que son usados en la identificación serológica de muchos grupos de bacterias Gram +.

PARED CELULAR DE LAS BACTERIAS GRAM POSITIVAS

PARED CELULAR DE LAS BACTERIAS GRAM NEGATIVAS

o La red de PG presenta una sola capa . o Se encuentran grandes cantidades de lipoproteínas y lipopolisacáridos. o Contiene siempre únicamente meso-diaminopimélico o Nunca contiene lisina

o El peptidoglucano se encuentra inmerso en un compartimiento llamado espacio periplásmico, comprendido entre la membrana plásmica y la membrana externa.

Espacio

periplásmico

o LA MEMBRANA EXTERNA está formada por una doble capa ASIMETRICA de lípidos:

o La cara interna esta formada por fosfolípidos. o En la capa externa existe un 60% de proteínas y un 40% de

lipopolisacárido (LPS). También posee proteínas canal (porinas) y otras proteínas transportadoras.

PROTEÍNAS CANAL O PORINAS

o Son canales proteicos que permiten el pasaje masivo de moléculas hidrofóbicas de P.M como azúcares, aa y ciertos iones.

o Atraviesan la M.E. y se unen al PG de la P.C.

Carbapenems

LIPOLISACARIDO (LPS) (ENDOTOXINA)

Compuesto de tres regiones o dominios:

o Lípido A que es la porción

más proximal, y de carácter hidrofóbico.

o Región core o núcleo (oligosacarido) es hidrofóbica a detergentes, colorantes, antibióticos, sales biliares y mutágenos.

o Región del Antígeno O (Polisacárido) es altamente hidrofóbica y sirve para la interacción parásito – Hospedero (virulencia)

De todas estas regiones del LPS la única indispensable para la viabilidad es el lípido A.

PARED CELULAR DE LAS BACTERIAS ÁCIDO-ALCOHOL RESISTENTES

o Estas bacterias no se tiñen con

los colorantes normales o Cuando se tiñen con fucsina

(forzando mediante calentamiento),tienen resistencia a decolorarse (HCl al 3% en etanol de 96°)

o Se denominan como bacterias ácido-alcohol resistentes. Esta propiedad depende de ÁCIDOS MICÓLICOS en P.C.

Determinadas bacterias Gram + (corineformes, Nocardia y, en especial Mycobacterium) presentan una P.C. muy compleja, con abundancia de lípidos.

Por lo tanto, el esqueleto de la P.C. de estas bacterias consiste en:

peptidoglucano---arabinogalactano---ácidos micólicos.

El alto contenido en lípidos confiere una serie de propiedades a estas bacterias :

o Aspecto y consistencia cérea de sus colonias; o o Crecen formando grumos en medios líquidos;

o Gran impermeabilidad de la P.C., que a su vez condiciona:

Gran resistencia a la desecación

Gran resistencia a sustancias antibacterianas (detergentes, oxidantes, ácidos, bases, etc).

COMPONENTES EXTERNOS A LA PARED CELULAR

o Cápsula

o Pili y fimbriae

o Flagelos

CÁPSULA

Compuestos por polisacáridos u otros materiales.

•Adherencia a las superficies.

•Protegen de fagocitosis y ataques por agentes antimicrobianos, etc.

•Protegen de la desecación en bacterias del suelo .

PILI Y FIMBRIAE

o Son apéndices filamentosos cortos y más delgados que los flagelos y cubren a las bacterias Gram - . Existen entre 100 a 200 fimbrias distribuidas en la superficie de las células bacterianas.

o Está formado por proteínas de la clase de las lectinas.

o Función: Relacionada con la adherencia bacteriana a superficies.

• Son morfológica y químicamente similares a las fimbrias pero se encuentran en menor número, de 1 a 4 y están distribuidos en su superficie al azar.

• Función: Transferencia del DNA durante la conjugación bacteriana.

PILIS SEXUALES

FLAGELOS

Estructuras proteicas filamentosas largas, delgadas de diámetro uniforme, su longitud es por lo general varias veces el tamaño de la célula.

Función: Locomoción.

. La posición de los flagelos en las bacterias, son característicos del género

FLAGELOS

FILAMENTOS AXIALES • Se encuentran solamente en

espiroquetas (Treponemas, Leptospiras y Borrelias).

• Formados por proteínas fibrilares alrededor de los microorganismos adheridos a ambos polos de la célula.

• Función: Dar movimiento rápido a las espiroquetas. Treponema microdentium tiene dos filamentos por célula. Treponema reiteri tiene de 6 a 8.

Sabias que…

¿Cuántas porinas tiene una bacteria?

Sabias que…

• Las bacteria más pequeña es Mycoplasma genitalium ( 1m) casi el tamaño del parvovirus.

• La bacteria más grande se encontró en el pez cirujano( Acanthurus nigrofuscus 200- 500m).

Sabias que…

Sabias que… Fleming descubrió de manera casual al lisosyma y la penicilina

GRACIAS