Principales Grupos Bacterianos

Departamento de Bioquímica y Biología Molecular, Microbiología, Medicina Preventiva, Salud Publica, Fisiología y Genética.

Microbiología y Parasitología

Tema 10: Principales grupos Bacterianos

Tema: Taxonomía Microbiana

Manual Bergey’s de Bacteriología Sistemática

1923, David Bergey et al. Bergey`s Manual of Determinative Bacteriology

Bergey`s Manual of Systematic Bacteriology

Mas de 9 Ediciones....

4 vol. Ordenados fenotipicamente (caract fáciles de determinar)

Vol 1.- Bact G – de interes general médico o industrial

Vol 2 .- Bact G + no actinomicetos

Vol 3 .- Bact G – Cianobacterias y Arqueobacterias

Vol 4.- Actinomicetos G+ y filamentosas

No existe relación filogenetica

Nueva edición: 5 Volumenes




1.- Dominio ArcheaArqueobacterias

Habitat extremos

Pared celular sin ácido murámico. Pseudomureina.

Resistencia a antibióticos β-lactamicos

Lípidos y Membranas

Ac Grasos unidos al glicerol por enlaces ETER. Diferencia con eubacterias y eucariotas


Philum Crenarchaeota

Termofilos y acidofilos, dependientes del azufre anaerobios estrictos.

Aguas termales con azufre

Pyrodictyum aislada de fuentes termales submarinas. Tª optima de crec. 82º - 110º

Sulfolobus: G – Aerobias esfericas (lobuladas). Tª op 70º-80º pH 2-3 Termoacidófilas. PC exenta de Peptidoglicano. Oxidan S a ácido sulfúrico

Thermoproteus: Bacilo Largo y delgado (ramificado). Anaerobio estricto. 70º-97º, pH 2.5 - 6.5. Realiza la respiración anaerobia (oxida Glu, aa etc) CO2 fuente de C


Philum Euryarchaeota

Grupo muy variado, Funcionalmante:

Metanógenos:Anaerobios estrictosConvierten CO2, H2 etc. A Metano CH4

Grupo de Arqueobacterias más amplio

Cofactores únicos (metanofurano)

Crecen en anbientes anaerobios ricos en materia orgánica (intestino, sedimentos, etc)Metanogenesis:

Energía limpia y no contaminante (EDAR)

1Kgr Mat Orgánica – 600 L de Metano

Efecto invernadero


Philum EuryarchaeotaHalobacterias:

Aerobios Quimioheterotrofos (quimioorganotrofos)

Viven en ambientes con alta concentración de ClNa > 1,5 M (8% p/v)

Halabacterium se desintegra < 1,5 M

Salinas marinas y lagos salados. Pigmentadas.

Halobacterium salinarum

Realiza una fotosíntesis “peculiar” sin clorofila – mem. Púrpura –

4 bacteriorodopsinas distintas:

Transporte de e- (ATP) – Bacteriorodopsina

Importa e- al interior – Halorrodopsina

Fotoreceptores (azul y rojo) orientación de la célula


Philum EuryarchaeotaTermoplasmas:

Termoacidófilas, 55º - 59º, pH 1 -2, sin Pared celular

Thermoplasma

Crecen sobre pilas de carbón. Pirita a ácido sulfúrico

DNA empaquetado ~ histonas

Picrophilus Ph 0

Termococos:Cocos con PC:

Thermococcales : anaerobios estrictos. 88º - 100º Pyrococcus

Archaeoglobales: Archaeoglobus G -. Reduce sulfato y sulfito a sulfuro

Methanopyrales – Methanopyrus Bacilo termófilo


1.- Dominio Bacteria

Enorme variedad


Bacterias Fotosintéticas

Tres grupos:

Bact. Verdes

Bact. Purpuras

Cianobacterias

Fotosíntesis anoxigénica – S o no S

Fotosíntesis oxigénica – S o no S

Bact Verdes no del azufre – Chloroflexi

Termofila – Fuentes termales

Fotosíntesis anoxigenica comp org como fuente de C Quimioheterotrofo

Bact Verdes del azufre – Chlorobia

Fotolitoautotrofos anaerobios estrictos

Sullfuro de H como fuente de e-

Clorosomas - Pigmentos fotosintéticos fijos a la MP



Cianobacterias

Grupo mas amplio de bacterias fotosintéticas

Sistema Fotosintético parecido al eucariótico (PSI y PSII ficobiliproteínas y pigmentos accesorios) - Ficobilisomas


Formas muy variadas, unicelulares, colonias o tricomas

Ficobiliproteinas:

Ficocianina (verde-azulada), ficoeritrina (rojo)

Aparecen estructuras especializadas en cianobacterias filamentosas:

Hormogonias- Peq filam Moviles, Acinetos- resist a la desecación, Heterocistos- fij del N2

Ordenes:

Choroococcales – Synechococcus

Pleurocapsales – Pleurocarpa

Oscillatoriales – Oscilatoria

Nostocales – Anabaena

Stigonematales – Stigonema


Vol 2.- Proteobacterias

Grupo mayor y más variado

Tambien llamadas bact púrpuras – parece que descienden de ellas


2.1 Alfaproteobacterias. Bacterias Púrpuras no del azufre

Formas Metabólicas infrecuentes:

Metilotrofía- Methylobacterium

Quimiolitotrofía- Nitrobacter

Fija N2- Rhizobium


Rickettsia: G- Carentes de flagelos, muy Pequeñas

PARASITAS – Penetran por fagocitosis pudiendo a bandonar o no el fagosoma


Bacterias Pedunculadas:

Bacterias con rasgos morfológicos distintivos:

• Prostoteca: Prolongación de la célula en la que participan MP, PC; más estrecha que la célula madre

• Pedúnculo: Es un apéndice no vivo producido por la célula, desde la que se extiende

• Gemación: División distinta a la fisión binaria


Rizobium spp.• Bacilos Moviles

•Asociación simbionte (fijación N2)

• Infecta y forma nódulos

• Mec. Molecular: Factores NOD


Agrobacterium.

• Crecimiento Tumoral

• Mec Molecular: Plamisdo Ti – inductor de tumor

• Biotecnología




Bacterias Nitrificantes

G-, aerobios. Oxidan Nitrito a Nitrato - Nitrobacter

2.2 Betaproteobacterias.

Neisseria Cocos. G – aerobios e inmoviles

Quimiorganotrofo oxidasa + catalasa +

PATOGENAS:

Neisseria gonorrhoeae (Gonorrea)

N. Meningitidis (meningitis)


Nitrato (NO3) Amonio (NH4)

Ox. Nítrico (NO)

Ox. Nitroso (N2O) N2

Nitrato en aguas (10 ppm)

Nitrito → Envenenamientos (animales y humanos)

En carne 200 mg/Kg

Puede transformarse a N-nitrosaminas → Cancerigenos

Nitrapirin©

NitrosomonasNitrito (NO2)

MICROBIOLOGÍA Y CONTAMINACIÓN TEMA 1

Laboratorio Microbiología

DIVERSIDAD MICROBIANA. CARACTERISTICASDIVERSIDAD MICROBIANA. CARACTERISTICAS

ALGUNAS RUTAS METABÓLICAS DE INTERÉSALGUNAS RUTAS METABÓLICAS DE INTERÉSDead organisms

NH4+

ammonium

NO2-

nitrite

NO3-

nitrate

Organic matter

Decomposition

Ammonification

Nitrification

Plants

Assimilation

Fungi, bacteria, invertsFungi, bacteria, inverts

NitrosomonasNitrosomonas NitrobacterNitrobacter

Fungi, bacteriaFungi, bacteria

N2

Nitrogen fixationRhizobiumRhizobium

Denitrification

AnaerobicAnaerobic bacteriabacteria

Industrial inputs: Fertilizer, atmospheric deposition

ESTRATEGIAS BIOLÓGICASESTRATEGIAS BIOLÓGICASESTRATEGIAS BIOLÓGICASESTRATEGIAS BIOLÓGICAS


Nitrato (NO3) Amonio (NH4)

Ox. Nítrico (NO)

Ox. Nitroso (N2O) N2

Nitrato en aguas (10 ppm)

Nitrito → Envenenamientos (animales y humanos)

En carne 200 mg/Kg

Puede transformarse a N-nitrosaminas → Cancerigenos

Nitrapirin©

NitrosomonasNitrito (NO2)

Thiobacillus

Bact incoloras del azufre. Bacilo G –

Thiobacillus ferrooxidans – Drenaje acido de minas


2.3 Gammaproteobacterias.

Bacterias Púrpuras del azufre

Pseudomonas

Bacilos rectos G-. Pigmento fluorescente.

Importante modelo de investigación.

Gran capacidad de degradación – Biorremediación (mineralización)

Patogenos de animales y plantas.

Degradación de alimentos (crece a 4ºC)

Pseudomonas aeruginosa

Azotobacter

Microorganismo del suelo, de vida libre. Fija N2 atmosférico


Vibrionales

Bacilos G – Rectos o curvos

Medio acuático (marino o dulce)

Varios miembros BIOLUMINISCENTES

Photobacterium phosphoreum. Luciferasa

Enterobacterias

Denominadas Bacterias Entéricas

Patógenos humanos, bien caracterizadas bioquimicamente.

Infección fecal oral

a) Samonella spp.

Importante contaminante alimentario.

S. typhi y S. paratyphi Fiebre tifoidea


b) Echerichia coli

Probablemente el organismo mejor conocido

Integra la biota normal del intestino

Algunas producen toxinas o ulceras

Principal causa de mortalidad infantil en el 3er mundo

c) Shigella spp.

Causante de la disenteria

d) Enterobacter

e) Klebsiella spp

f) Erwinia spp. E. amylovora, patógeno de plantas.

g) Proteus spp

h) Yersinia spp. Y. pestis, peste bubónica o neumónica


2.4 Deltaproteobacterias.

Desulfovibrio

Bacterias reductoras de sulfato, anaerobias.

Sedimentos de lagos y arroyos, EDAR etc

Producen SH2

Mixobacterias

G -, aerobias

Caracterizadas por producir cuerpos fructíferos y mixosporas

2.5 Epsilonproteobacterias.

Grupo más pequeño. Bacilos G -.

Campylobacter : Patógenas Septicemia y enteritis

Helicobacter pylori: Enteritis y ulceras. 25-50% infectados.


Vol 3.- Bacterias Gram +, con bajo contenido en G+C

Micoplasmas

Carecen de PC (resistencia a los antibióticos y detergentes)

Pleomorficas ¿?

Bacterias más pequeñas capaces de reproducirse por si mismas (colesterol)

Mycoplasma genitalium (parasitos del tracto intestinal)

Patógenos de plantas

Clostridios (Cl Clostridia)

Anaerobios estrictos. Esporas termorresistentes.

Descompone en anaerobiosis: NH3 y SH

C. botulinun (botulismo), C. tetani (tétanos)


Bacillus (Cl Bacilli)

Bacilos Gram + formadores de esporas. Aerobios, flagelos peritricos.

Productor de antibioticos (bacitracina, gramiciclina, etc.)

B. cereus: Contaminante alimentario.

B. anthracis: Carbunco o antrax

B. thuringiensis y B. sphaericus: Insecticidas microbianos.

Estafilococos (Fam. Staphylococcaceae)

Cocos Gram + anaerobios facultativos, inmoviles. Catalasa +

Parte de la microflora común:

S. epidermidis: residente común de la piel (endocarditis, infec. nosocomiales)

S. aureus: Patogeno mas importante del ser humano. Furunculos, abcesos, infecciones de heridas, pneumonias, shock toxico, intox. Alimentarias.


Lactobacilos (Fam. Lactobacillales)

Bacilo no esporulado, productor de ácido Láctico

Se encuentra en la superficie de las plantas, productos lacteos, carne, EDAR, cerveza, frutas, etc.

Forma parte de la flora normal del ser humano (boca, intestino, vagina, etc.). En general no son patógenos.

• Importancia Industrial:

Producción de alimentos vegetales fermentados (encurtidos)

Bebidas (cerveza, zumos, etc) Vino: en tintos Fermentación láctica. Se produce despues de la Fer. Alcohólica. Ac Málico a Láctico aumenta la suavidad de los caldos.

Masa fermentada (queso suizo)

Yogur Producido por lactobacillus y streptococos

Leuconostoc spp: Fer. Heterolactica

Streptococos: Cadenas Cat -


Vol 4.- Bacterias Gram +, con alto contenido en G+C

Actinomicetos

Bact aerobias, Forman filamentos ramificados o hifas y esporas asexuales

Forman micelio vegetativo y aereo (esporas asexuales conidios o conidiosporas; esponrangioesporas)


Inmoviles

Habitantes del suelo – degradacion

Existen algunas especies patógenas para animales y plantas

Producen la mayor parte de los antibióticos naturales

a) Streptomyces


a) Streptomyces

Mas de 500 especies. Aerobios estrictos

Responsable del olor a tierra mojada – Geosmina

Importantes productores de antibióticos: Anfotericina B, Cloranfenicol, Eritromicina, Noemicina, Nistatina, Tetraciclina y Estreptomicina.

b) Frankia

Fijan N2 atmosférico asociados a raies de plantas ~ Rhizobium



Vol 5.- Plantomyces, Spiroquetas, Fibrobacter, Bacterioides y Fusobacterias.

Chlamydiales

Parasitos intracelulares obligados

Muy pequeñas~poxvirus

Carecen de peptidoglicano

Infectan humanos, aves, etc

Chlamydia pneumoniae


Espiroquetas

Bact. Gram -. Quimioheterotrofas

Bact. Delgadas Largas de forma helicoidal y … flexibles

Se caracterizan por su estructura y su mecanismo de motilidad

Movimientos reptantes o de arrastre gracias a una estructura denominada FILAMENTO AXIAL

Spirochaeta – Vida Libre, Cristispira – Intestino insectos


Bacteroides

Bacilos anaerobios G -. Difíciles de cultivar

Sphingobacteria

Movilidad por deslizamiento

Thiothrix

Education

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