BACTERIASDra. Yenizey M. Alvarez

Microbiología General 11-P

Microorganismos

Bacterias

Eucariotas

Procariotas

ProtozoosHongosAlgas microscópicas

Virus (Agente acelulares)

Archaea

Características

Bacteria Archaea

Tipo celular procariota procariota

Reproducción asexual asexual

Pared celular Contiene peptidoglucano No contiene peptidoglucano

Lípidos de membrana Compuesto por cadenas rectas de carbono unidas al glicerol por enlaces éster.

Compuesto por cadenas de carbono ramificadas unidas al glicerol por cualquier enlace.

Primer aminoácido en la síntesis proteica

Formilmetionina Metionina

Histonas No Si

Archaea o arqueobacterias

• Morfología (bacilos, cocos y hélices)

• Propiedades fisiológicas

1. Aerobios

2. Anaerobios facultativos

3. Anaerobios estrictos

• Habitan en ambientes extremos

1. Metanógenos (Methanobacterium)

2. Halófilos extremos (Halobacterium y Halococcus)

3. Termófilos extremos o (Thermoplasma acidhophilus)

Bacteria o eubacteria

Características:

• Célula procariota

• Ribosoma 70S

• Pared bacteriana de peptidoglucano

• Ausencia de esteroles en la membrana

• Ausencia de mitocondrias, RE y AG.

• Órganos de movilidad simples

• Cromosoma único y plásmidos

Morfología

Definición:

Es la disciplina que se ocupa del estudio de la forma y la estructura externa

de un organismo o sistema.

Tamaño:

0.2 a 5 µm de diámetro

2 a 8 µm de largo

Formas: cocos (del griego kókkos, grano)

1. Diplococo2. Tetracoco3. Estreptococo4. Estafilococo

bacilos (del latín baculus, varilla)

1. cocobacilos2. bacilo3. diplobacilo4. estreptobacilo

Formas helicoidales: 1. vibrio: ligeramente curvados y en forma de

coma, judía o cacahuete.2. espirilo: en forma helicoidal rígida o en

forma de tirabuzón.3. Espiroqueta: en forma de tirabuzón

(helicoidal flexible).

Estructura celular

Estructuras permanentes

• Pared celular• Membrana citoplasmática• Citoplasma• Ribosomas • ADN

Estructuras variables

• Flagelos• Fimbrias y pili• Exopolisacáridos (cápsula y glicocalix)• Endosporas

Membrana plasmática:

La membrana delimita el territorio de la célula y controla el contenido químico de la célula.

40%

50%

Modelo del mosaico fluido

Fosfolípidos: son lípidos anfipáticos compuestos por una molécula de glicerol, a la que se unen dos ácidos grasos (saturado e insaturado) y un grupo fosfato unido a un grupo orgánico.

Colina, serina o etanolamina

Fosfatidilcolina

glicerol

Áci

do

gra

so s

atu

rad

o

Áci

do

gra

so in

satu

rad

o

La membrana plasmática realiza las siguientes funciones:

1) Aísla el citoplasma del medio externo (permeabilidad selectiva)

2) Regula el flujo de materiales entre el citoplasma y su medio (adquisición de nutrientes y eliminación de desechos).

Pasivos (difusión simple, difusión facilitada y osmosis)

Activo ( transporte activo y traslocación)

3) Permite la interacción con otras células.

Citoplasma:

Componente líquido que se encuentra dentro de la membrana plasmática.

Compuesto principalmente por 80% agua y moléculas orgánicas e inorgánicas, material genético (plásmidos) y ribosomas.

Ribosomas:

Contienen todos los componentes necesarios para la síntesis proteica.

Ribosoma 70S (2 subunidades 30S y 50S)

Compuestos por RNA y proteínas

Flagelos: Son apéndices filamentosos relativamente largos que propulsan a

las bacterias. Compuestos por tres elementos fundamentales: un filamento

(flagelina), el gancho y el cuerpo basal. Clasificación:

1. atricas 2. monotricas 3. anfitricas

4. lofotricas 5. peritricas

Gram - Gram +

Filamento

Gancho

Cuerpo Basal

Fimbrias y pili:

Apéndices pilosos más cortos, rectos y delgados que los flagelos.

Cumplen funciones de fijación y transferencia de ADN.

Compuestas por “pilina”

Las fimbrias nacen en los polos de las células bacterianas

El pili es mas largo que las fimbrias y solo se encuentran uno o

dos por célula.

Participa en la transferencia intracelular de ADN (conjugación)

Conjugación

Exopolisacáridos:

Cubierta de naturaleza polisacárida que rodea una bacteria.

Sintetizados en la membrana citoplasmática, y atraviesan la

pared celular para localizarse en la parte externa.

Clasificación:

1.Cápsula (Rigidez)

• Protege de la fagocitosis• Factor de virulencia • Tinción negativa

1.Glucocáliz (Flexibles)

• Participa en la formación de biopeliculas

• Protege de fagocitosis o de la acción de antimicrobianos

Endosporas o células en reposo:

Son cuerpos deshidratados con una gruesa pared o capas adicionales.

Producidas bajo condiciones adversas para la célula (carencia de nutrientes o falta de agua)

Se forman en el interior de la membrana celular y son liberadas al medio ambiente

Pueden sobrevivir a temperaturas extremas, falta de agua y exposición a muchos compuestos tóxicos y radiaciones.

esporulación o esporogénesis

• Clostridium sp.• Bacillus sp.

Pared celular:

Es una estructura compleja y semirrígida responsable de la

configuración de la célula.

Rodea a la membrana plasmática protegiendo el interior de la

célula de cambios adversos en el medio externo.

Contribuye al mantenimiento de la forma de la bacteria

Actúa como sitio de anclaje para los flagelos

Compuesta por peptidoglucano “mureína”

PEPTIDOGLUCANO:

Formado por cadenas lineales de disacárido (NAG + NAM) que

constituyen un esqueleto de hidratos de carbono unido por

polipéptidos mediante un puente transversal peptídico.

Diferencia entre Gram positivas y negativas

Gram (+) Gram (-)

• Varias capas de peptidoglucano

• Ácidos teicoicos Poliglicerol fosfato

(ácido lipoteicoico) Poliribitol fosfato

(ácido teicoico de la pared)

• Retiene el colorante cristal violeta (mo de azul-morado)

• Una sola capa de peptidoglucano localizada en el periplasma

• Tiene una membrana lipídica externa Lipoproteínas Lipopolisacáridos (LPS) FosfolípidosProteínas (porina)

• No se tiñe con cristal violeta, pero si con safranina (mo de rosa-rojo)

Ácido teicoico

Ácido lipoteicoico

Porina

Polisacárido OLípído A

LPS

Tinción de bacterias Gram positivas y negativas

Jerarquía taxonómica

BACTERIA

No asignado

Proteobacterias

Gamma-proteobacterias

Enterobacteriales

Enterobacteriaceae

Escherichia

E. coli

Dominio

Reino

Filo

Clase

Orden

Familia

Género

Especie

ClasificaciónManual Bergey: Bacteriología Sistemática

(Bergey's Manual of Systematic Bacteriology)

Antepasado universal

Halófilos extremos

Metanógenos

Hipertermófilos

ARCHAEA

BACTERIA

Bacterias Gram (+)

Cianobacterias

Proteobacterias

Espiroquetas Thermotoga

Bacteroides

PROTEOBACTERIAS

• Sus miembros son bacterias Gram negativas

• Cinco clases (letras griegas):

1. Alfaproteobacterias: Crecen con concentraciones muy bajas de

nutrientes y son bacterias importantes en la agricultura

Rickettsiales Rickettsiaceae Rickettsia R . typhi

2.- Betaproteobacterias: Utilizan como nutrientes los compuestos

obtenidos de la descomposición anaerobia de materia orgánica (gas

hidrógeno, metano y amoníaco).

Neisseriales Neisseriaceae Neisseria N. gonorrheae

3.- Gammaproteobacterias:

Pseudomonadales Pseudomonadaceae Pseudomonas P.aeruginosa

Vibrionales Vibrionaceae Vibrio V. cholerae

Enterobacteriales Enterobacteriaceae

Escherichia E. coli

Salmonella S. typhimurium

Klebsiella K. pneumoniae

4.-Deltaproteobacterias: Microorganismos que son predadores de

otras bacterias y contribuyen en el ciclo del azufre.

5.- Epsilonproteobacterias:

Campylobacterales Campilobacteraceae

Campylobacter C. jejuni

Helicobacteraceae

Helicobacter H. pylori

BACTERIAS GRAM POSITIVAS

Contenido bajo de G + C Contenido alto de G + C

Firmicutes Actinobacteria

Clostridia

Mollicutes

Bacilli

BacilliBacillales Bacillaceae Bacillus B. cereus

Listeriaceae Listeria L. monocytogensBrochothrix B. thermosphacta

Lactobacillales Lactobacillaceae Lactobacillus L. casei

Enterococcaceae

Pediococcus P. parvolus

Enterococcus E. faecium

Staphylococcaceae Staphylococcus S. aureus

Streptococcaceae Lactococcus L. lactisStreptococcus S. thermophilus

Jerarquía taxonómica

BACTERIA

No asignado

Proteobacterias

Gamma-proteobacterias

Enterobacteriales

Enterobacteriaceae

Escherichia

E. coli

Dominio

Reino

Filo

Clase

Orden

Familia

Género

Especie

Bacterias de interés Biotecnológico• Bacterias fermentadoras

1.- Fermentación lactica (obtención de derivados lácteos y cárnicos)

Streptococcus thermophillus Streptococcus lactis Lactobacillus bulgaricus Lactobacillus acidophilus Lactococcus lactis Enterococcus faecium Pediococcus parvolus Leuconostoc cremoris

2.- Fermentación acética (vinagre)

Acetobacter aceti

3.- Fermentación alcohólica Lactobacillus sakei

Leuconostoc mesenteroides

•Actinomicetos:

Actúan en la descomposición de residuos animales y vegetales

liberando amoníaco y ácidos orgánicos.

Ayuda en la nutrición vegetal, ya que tienen una gran movilidad y

capacidad quelante para ceder a las raíces el nutriente que se

requiera.

Secreción de sustancias antibióticas (estreptomicina y tetraciclina)

Streptomyces griseus

Biofertilización (aumento del número de microorganismos en un

suelo para acelerar los procesos microbianos y aumentar la cantidad

de nutrientes asimilables por la planta)

• Biorremediación: Es cualquier proceso que utilice microorganismos osus enzimas para retornar un medio ambiente alterado por

contaminantes a su condición natural.

Pseudomonas, Flavobacterium y Arthrobacter

• Producción de antibióticos

Bacillus brevisBacillus cereusBacillus circulansBacillus laterosporusBacillus licheniformisBacillus polymyxaBacillus pumilusBacillus subtilis

• Producción de etanol, acetona y biobutanol.

Clostridium thermocellum Clostridium acetobutylicum Clostridium Ijungdahlii

• Biolixiviación: Es una tecnología que emplea bacterias especificas para lixiviar (extraer) un metal de valor (uranio, cobre, zinc, níquel y cobalto) presente en un concentrado mineral.Thiobacillus ferrooxidans Thiobacillus thiooxidans Thiobacillus acidophilus Leptospirillum ferrooxidans SulfolobusMetallogenium

• Productoras de metanoMethanobacterium ruminantiumMethanobacterium formicumMethanobacterium sohngeniiMethanobacterium suboxydans

•Ingeniería GenéticaEscherichia coli