Citoplasma Bacteriano, Adherencia, Medicina 2016

8/18/2019 Citoplasma Bacteriano, Adherencia, Medicina 2016

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Teoría creacionista : Creacionismo religioso; Diseño InteligenteTeoría de la generación espontánea (autogénesis)Teoría del origen cósmico de la vida (panspermia)Teoría de la evolución química y celularHipótesis del mundo de ARN


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Teoría de Oparin-Haldane


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TEORÍA DE OPARIN:

Evolución química: formación de coacervados.

• Almacenamiento de agua en el interior.

• Se concentran las moléculas orgánicaspor fuerzas electrostáticas e hidrofílicas.

• Ingreso pasivo de sustancias.

• Mayor número y diversidad de moléculasen el interior.

• Mayor número de reacciones químicas

(catálisis).

• Aumento de volumen.

• División mecánica.


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Stanley Miller


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Trilobite

Estromatolito


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A B C

Haeckel : árbol de la vida (1866) Whittaker : 5 reinos (1969)Edouard Chatton (1932)


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Lynn Margulis

•Reino Prokaryotae o Monera Subreino: Archaebacteria

Subreino: Eubacteria • Reino Protoctista (definido por exclusiónde otros grupos)

•Reino Plantae • Reino Fungi•Reino Animalia


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Carl Woese: creador de la nueva taxonomía molecular: comparación entreespecies

Criterios• Moleculares• Implica relaciones evolutivas• ¿Por qué RNA?• Porque es una molécula universal

• Es conservada y variable lo que permite hacerevaluaciones sistemáticas a diferentes niveles jerárquicos


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DOMINIOS EVOLUTIVOS Y ARBOL DE LA VIDA

En base a secuenciación de RNA ribosómico (Woese)


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Algunas diferencias entre los tres Dominios


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TAXONOMÍA

del griego “taxis” = ordenamiento “nomos”= norma o regla

Es la ciencia de la clasificación.

Taxonomía biológica:

Ciencia de ordenar la diversidad biológica entaxones anidados unos dentro de otros,

ordenados de forma jerárquica, formando un

sistema de clasificación.


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acteria

Proteobacteria

GammaProteobacteria

Enterobacteriales

Enterobacteriaceae

Escherichia

E. coli

D

PC

O

F

G

E


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Manual Bergey de Bacteriología Sistemática(Bergey´s Manual of Sistematic Bacteriology)

•Organización sistemática de los grupos de bacterias de acuerdo a característicasvarias:

– Tinción gram

– %GC

– Temperatura de crecimiento

– Habilidad para formar endosporas estables al calor

– Aceptores de electrones en la respiración

– Habilidad fotosintética

–

Movilidad – Forma celular

– Habilidad para usar C o N

– Requerimientos nutritivos especiales

Novena edición desde 1923


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Categoría I (grupos 1 al 16): bacterias Gram-negativo conpared celular.

Categoría II (grupos 17 al 29): bacterias Gram-positivo con

pared celular.

Categoría III (grupo 30): bacterias carentes de pared celular(Mycoplasmas).

Categoría IV (grupo 31 al 35): archibacterias.

De acuerdo a lo descrito en este manual las categoríastaxonómicas son las siguientes:

DominioPhylum; Clase (subclase)Orden (suborden)Familia (tribu)Género (subgénero)

Especie (subespecie).


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M I C R O O R G

A N I S M O S

MI C R O OR

GANI S M O S


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MORFOLOGÍA BACTERIANA


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TAMAÑO DE MICROORGANISMOS


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TAMAÑO DE MICROORGANISMOS


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Agrupaciones bacterianas


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Rojo Azul


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Repl isoma ?

ADN, ARN, proteína

Plásmido integrado: episoma


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El citoplasma de Escher ichia col i (bacteria gram-negativa) es muy denso y con una gran cantidad de macromoléculas (carácter granulado).


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Citoplasma: más organizado, ágil y estructurado

• ~70-80 agua (propiedades polares y cohesivas, favorecimiento de puentes de H)

• Soluciones verdaderas y coloidales

• Citoesqueleto organizado• Materiales en suspensión

• Sales minerales

• Estructuras bacterianas DNARibosomas

Cuerpos citoplasmáticos


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DNA

1.Cromosomal (nucleoide) Mesosoma

2.Plasmidial

3.Transposones y Secuencias de inserción

4.Islas genómicas y fagos


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Replicación θ (theta)

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4b/Replicaci%C3%B3n_semiconservativa_y_bidireccional_en_E.coli.jpghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4b/Replicaci%C3%B3n_semiconservativa_y_bidireccional_en_E.coli.jpghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4b/Replicaci%C3%B3n_semiconservativa_y_bidireccional_en_E.coli.jpghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4b/Replicaci%C3%B3n_semiconservativa_y_bidireccional_en_E.coli.jpg


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2.Plásmidos

• Pequeños no conjugativos

• Grandes conjugativosFactor F

Plasmidos R (pBR322)

Plásmidos Col

Plásmidos genes de virulenciaPlásmidos metabólicos (Tol)

• Crípticos


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3. Secuencias de inserción y transposones


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Denominación en base a ventaja adaptativa

100-500 kb

4 F


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4.Fagos


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Ribosomas bacterianos


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Ribosomas bacterianos


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Iniciación 1

3

2

4

5


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Elongación

Inclusiones citoplasmáticas


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Inclusiones citoplasmáticas•Orgánicas: C-N

Polisacáridas (glucógeno o almidón)

Gránulos de β-polihidroxibutirato,

Inclusiones de hidrocarburos

Gránulos de cianoficina (reserva N)

•Inorgánicas: P-S

Gránulos de polifosfato

Glóbulos de azufre

• Inclusiones de sales minerales (ej. calcio)

•Ficobilisomas (pigmentos solubles)


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Magnetosomas


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Aquaspirillum magnetotacticum

Flagelo bacteriano


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PolarSubpolar

Anfítrica

Lofótrica-anfítrica

LofótricaPerítrica

1-70 µm

g

Filamento (levógiro)Gancho


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GanchoCuerpo basal (motor flagelar)


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Deslizamiento: Disco M gira en contra de los punteros del reloj


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Deslizamiento: Disco M gira en contra de los punteros del reloj

Potencial electroquímico de H+

(FMP)


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Quimiotaxis reacción frente a estímulos ambientales

Quimioreceptores: membrana citoplasmática y espacio periplásmico


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• Aumento concentración de atractantesDecrece la frecuencia de tumbos

• Disminución concentración de repelentes

• Decrece concentración de atractantesAumenta la frecuencia de tumbos

• Aumenta concentración de repelentes

Disco M gira en contra de los punteros del reloj

Disco M gira a favor de los punteros del reloj

http://www.pdn.cam.ac.uk/groups/comp-cell/Big_bug.html


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Corte transversal espiroqueta

f


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Estructuras del endoflagelo


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Reversible Irreversible


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Estructuras extracelulares bacterianas:1. Cápsula2. Glicocalix (capa mucosa)

3- Biofilm (biopelícula) .

CÁPSULA

http://es.wikipedia.org/wiki/Biopel%C3%ADculahttp://es.wikipedia.org/wiki/Biopel%C3%ADculahttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Bacterial_mucoid_diagram.png


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Naturaleza polisacárida


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Glicocálix

Moléculas glicosiladas queparticipan en la formación delglicocálix


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Lectinas


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Fimbrias (pili)


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3-25 nm * 300-1000 nm

Fimbrias (pili)


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COMPOSICION DE UNA MATRIZ DE BIOFILM


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)


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QUORUM SENSING

Quorum sensingSistema de respuesta fisiológica bacteriana basado en la actividad demoléculas autoinductoras liberadas por cada célula al medio ambientelas que, cuando alcanzan concentraciones umbrales adecuadas,inducen o reprimen genes del microorganismo

ConsecuenciaEste comportamiento puede ser amigable, como en la simbiosis, o

adversario como en la patogenicidad

Autoinducción de la formación de biofilm


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R ADNADN

autoinductor

Baja densidad celularBaja AHL

AHL = N-acil-homoserina lactona

R

AHL

Receptor


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Las biopelículas son importantes porque:

• Desde una perspectiva médica, pueden asociarse a sondas o implantes ycausar infecciones serias.

•Pueden aumentar la corrosión de algunas superficies

• Pueden producirse sobre las comidas o las superficies en las cuales

éstas se preparan

•Pueden generarse en los sistemas de distribución de aguas

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