TEMA2ESTRUCTURA BACTERIANA

Estructura y composición de la membrana citoplasmática

en bacterias. Funciones.Docentes: Ana Poveda y Rommy Terán

RESULTADOS DE APRENDIZAJEEl estudiante será capaz de:

1. Definir las funciones de la membrana plasmática.

2. Definir lo que son los fosfolípidos de membrana y las características que le confieren a las membranas.

3. Describir los tipos de transporte a través de la membrana y establecer claras diferencias entre ellos.

Velocidad entrada de nutrientes. Salida de desechos.Metabolismo celular y velocidad de crecimiento inversamente proporcional al tamaño celular.

FUNCIONES DE LA MEMBRANA CITOPLASMATICA

Membrana citoplasmática

Composición química y propiedades físicas muy similares: modelo del mosaico fluido

Esteroles en eucariotes dan rigidez a la membrana. Procariotas (dominio Bacteria) tienen hopanoides y sus membranas son mas flexibles.

Célula eucariota

LIPIDOS

Formados por ACIDOS GRASOS y GLICEROL.

1.1. Membrana citoplasmática

EUCARIOTAS: fosfolípidos con ácidos grasos insaturados (ésteres)

BACTERIAS: fosfolípidos con ácidos grasos saturados (ésteres)

ARQUEOBACTERIAS: Diéteres y tetraeteres de glicerol

ACIDOS GRASOS:

TRANSPORTE Y DIFUSION EN MEMBRANAS BACTERIANAS

Transporte de agua: OSMOSISProteínas transportadoras de agua: acuaporinas. AqpZ de la Escherichia coli

Transporte activo solutos van de un sitio de menor a uno de mayor concentración.

TRANSPORTE Y DIFUSION EN MEMBRANAS BACTERIANAS

Transporte pasivo solutos van de un sitio de mayor a menor concentración.

TRANSPORTE PASIVO - DIFUSIÓN SIMPLE.

-moléculas pequeñas sin carga en especial gases O2 o CO2-No necesita ENERGIA

TRANSPORTE PASIVO - DIFUSION FACILITADA

-Difusión mediada por una proteína “canal”--No necesita ENERGIA-Moléculas más grandes y polares, iones cargados.-Poco común en bacterias (viven en medios donde las concentraciones de nutrientes suele ser muy baja)-Tras la difusión facilitada, Cext=Cint

TRANSPORTE ACTIVO DE MEMBRANATransporte activo solutos van de un sitio de menor a uno de mayor concentración.Requiere ENERGÍA.La ENERGÍA puede obtenerse a partir de la fuerza motriz de protones o del ATP

A .Transporte simple

Gradiente electroquímica es una gradient de potencial electroquímico, usualmentepara un ión que puede moverse a travésde la membrana. La gradiente consiste endos partes, el potencial eléctrico y unadiferencia en la concentración a través de la membrana.

Presencia de proteína transmembranal.Necesita fuerza motriz de protones. Es la energía generada por la transferencia de protones a través de una membrana que puede ser usada para trabajo químico, mecánico u osmótico.

TIPOS DE TRANSPORTE SIMPLE

B. SISTEMAS DE TRANSLOCACIÓN DE GRUPO o FOSFOTRANSFERASA (PTS)

Exclusivo de procariotas. Transporta Glucosa, Manitol, Manosa, Lactosa

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SISTEMAS DE TRANSLOCACIÓN DE GRUPO o FOSFOTRANSFERASA (PTS)Exclusivo de procariotas

COMPONENTES:Proteínas inespecíficas respecto del azúcar (son comunes a los diversos sustratos atransportar), tienen localización citoplásmica y su síntesis es constitutiva. Se conocencomo:

- Enzima-I (EI)-HPr (esta última es una pequeña proteína termoestable, rica en histidina)

El otro componente, llamado Enzima II (EII) es específico de cada azúcar, y su síntesis esinducible por el correspondiente sustrato. Suele estar compuesto por tres subunidades odominios:

-EIIA (hasta hace poco llamado EIII) es citoplásmico y soluble;-EIIB es un dominio periférico de membrana: aunque es hidrófilo, se liga al ladocitoplásmico de la membrana a través de EIIC.-EIIC es una proteína integral de membrana

Catabolismo de carbohidratosOxidación de la Glucosa

c. SISTEMAS SENSIBLES AL CHOQUE ó SISTEMAS ABC(ATP-binding cassette)

en bacterias Gram (-)Ej. Salmonella thiphymurium; Agrobacterium tumefaciens

Histidina

(proteína ENLAZANTE)

(proteína TRANSMEMBRANAL)

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Evasión del complemento por los microorganismos.

BIBLIOGRAFIA DE SOPORTE:

http://www.ugr.es/~eianez/Microbiologia/06membrana.htm#_Toc54617746

Structure, Function, and Evolution of Bacterial ATP-Binding Cassette Systems. Amy L. Davidson, Elie Dassa, Cedric Orelle and Jue Chen. MICROBIOLOGY AND MOLECULAR BIOLOGY REVIEWS, June 2008

Vibrios

Espirilos

Surface area (4 p r2)=12,6 mm2

Volume (4/3 p r3)=4,2 mm3

Surface area (4 p r2)=50,3 mm2

Volume (4/3 p r3)=33,5 mm3

Relación superficie (cantidad de membrana)/volumen, dependiente del tamaño celular:

Célula con radio mas pequeño intercambia nutrientes con el medio en condiciones mas ventajosas.

Velocidad de Transporte y difusión (nutrientes, desechos celulares…) es dependiente de la superficie de membrana disponible.

Formas de aumentar la superficie de membrana, sin variar tamaño ni morfología:

1. Invaginaciones (apilamientos, túbulos): MESOSOMAS

2. Prostecas (stalk)

Caulobacter crescentus

Stalked bacteria. Clockwisefrom top left:Caulobacter crescentus, Asticcacaulis biprosthecum, Ancalomicrobium adetum, Hyphomonas neptunium.

From Wagner and Brun(2007), Mol. Micro. 64:28-33.

1. 3 funciones de la membrana plasmática.

2. Grafique un fosfolípido de membrana y señale sus partes.

3. 2 diferencias entre transporte pasivo y activo.

4. Explique los tipos de transporte pasivo

5. Tipos de transporte activo.

6. Tipos de transporte simple

Revisión de conceptos para ayudar a alcanzar los resultados del aprendizaje