02.1) CARACTERÍSTICAS GENERALES DE VIRUS, MICROORGANISMOS EUCARIOTES YPROCARIOTES.

CARACTERÍSTICAS DE LOS MICROORGANISMOS

· Son seres vivos.· Son ubicuos.· Pueden estar formados por células procariotes o eucariotes.· Pueden ser unicelulares o pluricelulares.· Pueden presentar reproducción asexual y/o sexual.· Presentan una gran diversidad nutricional y metabólica.

Archaeas Bacterias Hongos Protozoarios Algas

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02. ESTRUCTURA MICROBIANA

CARACTERÍSTICA BACTERIA ARCHAEA EUKARIA

Estructura celular Procariote Procariote Eucariote

Geometría del cromosoma

Circular Circular Lineal

Pared celular Peptidoglucano Variedad de compuestos

(no hay peptidoglucano)

Variedad de compuestos

Uniones en membrana Éster Éter Éster

Ribosomas 70S 70S 80S

tARN iniciador Formilmetionina Metionina Metionina

Intrones No No Si

Operones Si Si No

Plásmidos Si Si No

ARN polimerasa 1 (4 subunidades) varias (8-12 subunid. c/u)

3 (12-14 subunid. c/u)

PRINCIPALES DIFERENCIAS DE LOS DOMINIOS:

2

3

CARACTERÍSTICA BACTERIA ARCHAEA EUKARIA

Sensibilidad a antibióticos

Si No No

Metanogénesis (CO2) No Si No

Reducción de SO a H2S SI Si No

Nitrificación Si No No

Desnitrificación Si Si No

Fijación del nitrógeno Si Si No

Fotosíntesis usando clorofila

Si No Si

Fotosíntesis sin clorofila

Con bacterioclorofila

Con bacteriorrodopsina

No

Quimiolitotrofía Si Si No

Vesículas de gas Si Si No

PRINCIPALES DIFERENCIAS DE LOS DOMINIOS: (cont.)

a) flagelos

f) plásmidos

e) membrana plasmática

d) pared celularh) ribosomas

g) citoplasmac) cápsula

inclusión

c) cápsulad) pared celular

e) Membrana citoplasmática

b) Fimbrias o pilis

i) área nuclear (nucleoide) contiene el ADN

CÉLULA PROCARIOTE (Bacteria)

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Nombre de la estructura y sus funciones principales

Composición química principal

a) Flagelos: locomoción. Proteína

b) Pilis o fimbrias: adherencia o tubo de conjugación.

Proteína

c) Cápsula: protección contra fagocitosis, receptores de fago, adhesión celular.

Agua, polisacárido, polipéptido

d) Pared celular Gram +: forma y protección mecánica. receptor de fagos.

Mucho peptidoglucano, ácidos teicoicos, polisacáridos, lípidos (1-4%)

d) Pared celular Gram -: forma y protección mecánica, permeabilidad, receptores de fagos.

Poco peptidoglucano, lipopolisacáridos, lípidos (11-22%), proteína

e) Membrana citoplasmática: permeabilidad, biosíntesis, transporte de electrones, adhesión de los cromosomas y partición.

Fosfolípidos, proteínas

5

6

Nombre de la estructura y sus funciones principales

Composición química principal

f) Plásmidos: información genética y de actividades para supervivencia.

Ácidos nucléicos, bases púricasy pirimídicas

g) Citoplasma: material interno con ribosomas y material genético.

Agua, proteínas, carbohidratos, lípidos

h) Ribosomas: síntesis de proteínas. ARN y péptidos

i) Cromosomas: contiene la información del ser vivo.

ADN

Mesosomas: formación del tabique en la división. Fosfolípidos y proteínas

Endospora: Protección a condiciones ambientales adversas.

Calcio, ácido dipicolínico, algo de petidoglucano

Tipo Archaea Bacterias

Estructuras típicas

principales

Pared celular, sin núcleo,membrana celular diferente,ribosomas 70s, cápsula

Pared celular, sin núcleo, ribosomas 70s, cápsula, flagelos, pilis o fimbrias

FormaAlargada o esférica, otrasformas poco comunes

Esférica, alargada, ahusada, en espiral

ricketsias: con pared celular, sin núcleo, ribosomas 70s. Son cocoides o bacilares pequeñas

mycoplasma: sin pared celular, sin núcleo, ribosomas 70s. Son Pleomórficas

clamidias: pared sin peptidoglucanos, ribosomas 70s. Son esféricas

TIPOS DE PROCARIOTES.

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Ejemplos de especies de procariotes. Archaea.

Especie Características generales

a) Halobacteriumsalinarum

Extremófila, habita en lugares con alto contenido de sal, forma de bacilo.

b) Natronococcus occultusExtremófila, habita lagos sódicos muy salinos, forma de coco.

c) Methanosarcina spProductores de metano, forma de cocos, habita el suelo, “reportada como Gram +”.

d) Termoproteusneutrophilus

Extremófila, habita en lugares con volcanismo, forma de bacilo.

a) b)

8

Ejemplos de especies de procariotes. Dominio Bacteria.

Especie Características generales

Micrococcus luteusVive en suelo, forma de coco, Gram +, no causa enfermedades.

Escherichia coliSe encuentra en tracto digestivo de humanos y animales de sangre caliente, bacilo corto, Gram -, existen variedades patógenas.

Mycobacterium tuberculosis

Causante de la tuberculosis, ataca pulmón aunque puede diseminarse, bacilo largo Gram +

Bacillus subtilis Vive en suelo, bacilo, Gram +, no causa enfermedades.

a) b) c) d)

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Ejemplos de especies de procariotes. Dominio Bacteria.

Especie Características generales

a) Ricketsia prowazekiiBacilos cortos, son patógenos causantes del tifus, parásitos intracelulares obligados.

b) Mycoplasmapneumoniae

Sin forma definida, patógeno causante de la neumonía humana, puede cultivarse “in vitro”

c) Chlamydia psittacciParásitos intracelulares obligados, generalmente patógenos causante de la psitacosis en humanos y ornitosis en aves.

a)

b) c)

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ribosomasd) cloroplastos

citoplasmaaparato de Golgic) mitocondriasf) microtúbulosm) vacuola

b) nucleoloa) núcleo

d) cloroplastos

j) membr. plasmática

h) retículo endoplásmico r

h) retículo endoplásmico l

f) microfilamentos

e) pared celular

ribosomas

i) aparato de Golgi

k) citoplasma

b) nucleoloa) núcleo

j) membrana citc) mitocondrias

f) microfilamentosh) retículo endoplásmico r

centriolof) microtúbulos

h) retículo endoplásmico l

g) cuerpo basal

g) flagelo

lisosoma/peroxisoma

CÉLULA VEGETAL

CÉLULA ANIMAL

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ALGAS

a)b)

c)c)

c)

d)

d)d)

e)

e)

e)

g)

f)

f)f)

f)

f)

f)

f)

f)

g)

g)

pseudópodos

h)

i)

j)

j)

j)

k)

k)

k)

l)

m)

m)

m)

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Estructura u organelo

Función principal Composición Química Principal

a) Núcleo Información genética ADN y fosfolípidos

b) nucelolo Síntesis de ARN ribosómico ARN, ribosomas

c) Mitocrondria Respiración y obtención de energía

Doble membrana de fosofolípidos y proteínas

d) Cloroplastos Fotosíntesis Doble membrana de fosfolípidos y proteínas, clorofila

e) Pared celular Resistencia a cambios de presión y dar forma a la célula

Azúcares y/o proteínas

f) Citoesqueleto Forma de la célula y movilidad Proteínas

g) Flagelos y cilios

Desplazamiento de la célula Proteínas

h) Retículo endoplásmico (L y R)

Síntesis de proteínas, comunicación entre el núcleo y el exterior

Fosfolípidos, ARN ribsosomal, proteínas

CÉLULA EUCARIOTE

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Estructura u organelo

Función principal Composición Química Principal

i) Aparato de Golgi

Sistema excretor Fosfolípidos y proteínas

j) Membrana citoplásmica

Permeabilidad de sustancias, límite celular

Fosfolípidos y proteínas

k Citoplasma Material interno en donde se localizan diversos organelos y estructuras

Agua, proteínas, carbohidratos, lípidos

l) Cápsula Adherencia, protección a desecación, reserva aliment.

Variada, generalmente carbohidratos

m) Vacuolas Reservorio de alimento, participar en fagocitosis

Fosfolípidos y proteínas

n) Lisosomas Contienen lisozima que actuará en vacuolas digestivas.

Fosfolípidos, proteínas

o) Peroxisomas Oxidar compuestos orgánicos, principalmente alcoholes y ácidos grasos.

Fosfolípidos, proteínas.

CÉLULA EUCARIOTE (cont.)

Tipo de microorga-

nismosEstructuras principales Forma

Protozoarios Núcleo, Cilios, Flagelos, Vacuolas, Mitocondrias, Ribosomas, Retículo Endoplásmico (R y L), Aparato de Golgi, “Pared celular” (cubierta en quistes)

Variadas: Ameboide, oval, suela de zapato, esféricos, etc.

Hongos levaduriformes

Núcleo, Vacuolas, Mitocondrias, Ribosomas, Retículo Endoplásmico (R y L), Aparato de Golgi, Pared celular

Ovalada (alargada a redonda)

Hongos filamentosos

Filamentos y conidias, hifas y micelio

Algas Núcleo, Vacuolas, Mitocondrias, Cloroplastos, Ribosomas, Retículo Endoplásmico (R y L), Aparato de Golgi, Pared celular, Flagelos

Variada, esférica, ovalada, rectangular, foliar

CÉLULAS EUCARIÓTICAS

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CÉLULAS EUCARIÓTICAS. Protozoarios

Especie Características

a) Paramecium caudatum En forma de suela de zapato, de vida libre, se encuentra en agua dulce, ciliado

b) Plasmodium vivax Sporozoario, parásito obligado en todas sus etapas de vida, causa el paludismo en humanos

c) Entamoeba histolytica Amiba, parásito causante de amibiasis, trofozoitoinfecta tracto digestivo, etapa de quiste en el exterior

a) b)

c)

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CÉLULAS EUCARIÓTICAS. Hongos

Especie Características

a) Saccharomycescerevisiae

Levadura, ovalado, productor de alcohol

b) Candida albicans Levadura, ovalado casi esférico, causa enfermedades en el humano, oportunista.

c) Penicillium roqueforti Moho (hongo filamentoso), uso en alimentos para la producción de queso roquefort

d) Histoplasma capsulatum Moho, crece en el excremento de murciégalos, causa histoplasmosis o enfermedad del espeleólogo.

a)

b)

c)d)

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CÉLULAS EUCARIÓTICAS. Algas

Especie Características

a) Scenedesmus sp Grupo de Algas unicelulares, ambiente acuático marino, agrupadas, con flagelos.

b) Chlamydomonas sp Alga unicelular, ambiente acuático dulce, con flagelos

c) Sargassum sp Alga pluricelular, marina, puede reproducirse sexual y asexualmente

a) b) c)

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Estructura Características Función Símil en bacteria

Mitocondrias Tamaño de bacteria, disposición compleja de la membrana interna

Generación de energía por respiración aerobia

En membrana citoplasmática y citoplasma

Cloroplastos Contienen clorofila, de variada forma, generalmente grandes

Fotosíntesis En membrana citoplasmática y citoplasma

Retículo endoplásmico

Arreglo extenso de membranas internas

Síntesis de proteínas En citoplasma

Aparato de Golgi

Agregados de membranas de estructura definida

Secreción de enzimas y otras macromoléculas

En citoplasma

COMPARACIÓN ENTRE PROCARIOTES Y EUCARIOTES

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20

Estructura Características Función Símil en bacteria

Vacuolas Redondas, baja densidad

Digestión de alimentos, excreción de desechos

No tienen

Lisosomas Partículas submicroscópicasencerradas en membranas

Contienen enzimas digestivas

En citoplasma enzimas degradadoras

Peroxisomas Partículas submicroscópicasencerradas en membranas

Oxidación de compuestos orgánicos, ayuda en la fotorrespiraciónen plantas

Ninguno

Núcleo Grande generalmente en el centro

Contiene el material genético

Nucleoide

COMPARACIÓN ENTRE PROCARIOTES Y EUCARIOTES (Cont.)

VIRUS, VIROIDES Y PRIONESAgente Replicación Composición Química

Virus En célula toma el

control genético al

insertar su ácido

nucléico.

•Proteínas (capsómero y enzimas, otro tipo)

•Ácido Nucléico (ARN o ADN, monocatenario o bicatenario)

•Lípidos (fosfolípidos)

Viroide Igual que el virus •Ácido Ribonucléicomonocatenario cerrado

Priones Modificación de la

estructura proteínica•Proteínas

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Comparación del tamaño de los Virus

Adenovirus90 nm

Bacteriófago T4Largo 225 nm

Bacteriófago M 13800 X 10 nm

Cuerpo elemental de Chlamydia

300 nmVirus del mosaico

del tabaco250 X 18 nm

BacteriófagosF2, MS224 nm

Poliovirus30 nm

Virus Vaccinia300 X 200 X 100nm

Virus Ébola970 nm

Membrana plasmática de eritrocito

10 nm de espesor

Escherichia coli3000 X 1000 nm

(3 X 1 mm)

Eritrocito humanoDiámetro: 10,000 nm

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Virus y su geometría

Virus del ébola

Influenzavirus

VIH

Virus Hepatitis C

Mastadenavirus

Virus icosaédricos sin membrana y con membrana

Virus helicoidales con membrana y sin membrana

Virus con membrana y diferente geometría de

la cápside

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Estructura viralEstructura de un virus animal

EspículasCápside

ADNCola

Placa basal o terminal

Estructura de bacteriófago TCápside(cabeza)

Fibras del talloVirus de la Influenza

Cápside

Cubierta lipídica

Nucleocápside

HemaglutininaProteína H

Proteína M2

NeuramidasaProteína N

Segmento de ARN

Virus de la Inmunodeficiencia Humana

Cápside

Enzima Transcriptasa

revesa

Segmento de ARN

Glucoproteína

Cubierta de membrana

lipídica 24

Viroides

Familia Avsunviroidae

Familia Pospiviroidae

TL P C V TR

Terminal Patogénica Central Variable Terminalizquierda derecha

Priones

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02.2) PARED CELULAR: ESTRUCTURA, COMPOSICIÓN QUÍMICA YFUNCIÓN DE LAS PAREDES CELULARES DE ARQUEAS

PARED CELULARFunción:

Da forma a la célula Resiste cambios de presión osmótica

Su composición varía según los microorganismos. Algunos componentes puedenser compartidos por diferentes grupos microbianos, que al ser unidos de diferenteforma o mezclados con otros compuestos dan origen a las paredes celularespropias de ese tipo microbiano.

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TIPO DE CÉLULAS PARED CELULAR FORMADA PRINCIPALMENTE POR

Archaea (algunas metanogénicas)

Pseudopeptidoglucano con enlaces 1-3 formado por Ácido N-Acetiloaminurónico y N-Acetilglucosamina

Archaea Paredes gruesas a base de: glucosa, ácido glucurónico, galactosamina y acetato.

Bacteria Peptidoglucano (Mureína) Enlaces 1-4 formado por Ácido N-Acetilmurámico y N-AcetilglucosaminaAminoácidos (L-Alanina, D-Alanina, D-Glutámico Lisina)Ácido diaminopimélico

Hongos

filamentosos y Levaduras

Componente principales (80-90%):Quitina (N-Acetilglucosamina).Otros por Mananos, Galactanos y Quitosán.El resto es proteínas, lípidos, fosfatos.

Algas Fibrillas de celulosa adicionadas por pectina, xilanos, mananos, ácidos algínicos y ácido fucínicoAlgunas tienen quitinaOtras tienen iones de calcioOtras tienen Sílice

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O| |C-CH3

O| |C-CH3

C=O|CH3

C=O|CH3

Grupo acetilo

Ácido N-acetilmurámico

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Peptidoglucano. Bacterias

29

Pseudopeptidoglucano. Archaea

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Tipo Microorganismo Composición de la pared celular

Archaea

Methanobacterium sp Pseudopeptidoglucano

Methanospirillum sp

Methanotrhix sp

Capa S. Capa superficial paracristalina de proteína.

Halococcus sp Grupos sulfato, ácido urónico, glucosa, galactosa, N-acetilglucosamina, N-acetilgalactosamina, glicina, ácido N-acetilgulosaminirónico, Manosa

02.2) ARCHAEAS Y BACTERIAS GRAM POSITIVAS, GRAM NEGATIVAS Y MICOBACTERIAS.

Pared celular de procariotes

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Capa S paracristalina(Archaea) Methanospirillum

Pared con pseudopeptidoglucano(Archaea)

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Tipo Microorganismo Composición de la pared celular

Bacteria

Gram positivas. (Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus)

Mucho peptidoglucano (mureína) formado por N-acetilglucosamina, Ac. N- acetilmurámico y tetrapéptidos formados por L-alanina, D-alanina, D- glutámico, lisina o ácido diaminopimélico DAP.

Ácidos teicoicos. Pocos lípidos.

Gram positivas(Mycobacterium sp)

Pared de Gram positivos y además presenta ácido micólico lo que da la propiedad de ácido resistencia

Gram negativas. (Escherichia coli, Pseudomonasaeruginosa)

Poco peptidoglucano, pocas tienen DAP.

Muchos lípidos. Poseen membrana externa.

Gram negativas sin pared celular (Mycoplasmapneumoniae)

No tiene peptidoglucano. Sólo está la membrana y toman el segundo colorante de Gram dando un color rojo.

Pared celular de procariotes. Bacterias

PARED CELULAR DE BACTERIA GRAM POSITIVA

Staphylococcusaureus

bicapalipídica

Estructura del peptidoglucano

Tetrapéptido

Ácido lipoteicóico

Peptidoglucano(Pared celular)

Polisacárido

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PARED CELULAR DE BACTERIA GRAM NEGATIVA

Escherichia coli

Tetrapéptidocruzado en

3 y 4

Lipoproteína

Pared celular

Espacio periplásmico

Lipopolisacárido

Bicapalipídica

Membranaexterna

Peptidoglucano

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36

Síntesis de pared celular en bacterias

bandas o plano de crecimiento

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Síntesis de pared celular en bacterias. Ciclo del Bactoprenol

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