Tema2 micro
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MORFOLOGÍA BASICA DE LAS BACTERIAS
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MORFOLOGÍA BACTERIANA
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Ultraestructura, Ultraestructura, Composición Composición
Química y Función Química y Función de las Estructuras de las Estructuras
Celulares Celulares BacterianasBacterianas
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Estructura de la Célula Estructura de la Célula BacterianaBacteriana
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Región Nuclear Membrana nuclear:
AUSENTE
“Nucleoide” Única molécula de DNA
circular, largo y bicatenario Superenrollado
“Cromosoma Bacteriano”Plásmidos:
Fragmentos de DNA “Extracromosómicos”
con replicación autónoma
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Plásmidos Bacterianos
• Los Plásmidos bacterianos
– No necesarios para crecimiento bacteriano– Grandes ó pequeñas moléculas circulares o lineales,
extracomosómicos, constituidos por ADN– Contienen 5 a 100 genes de ADN bicatenario– Replicación independientes del cromosoma durante
procesos de recombinación.
Tipos de Plásmidos
– Plásmido “F” Fertilidad codifican sintesis de “pilis” sexuales
– Plásmido“R” Resistencia a drogas, quimioterápicos
– Plásmidos codifican Virulencia (hemolisinas, enterotoxinas)
– Productores de bacteriocinas y antibióticos
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CitoplasmaTodo el contenido que encierra
la membrana plasmáticaComposición:
70% de aguaProteínas (Coenzimas)Azúcares, Lípidos, aa,vitaminas Iones inorgánicos Compuestos de bajo peso
molecularContenido:
Región Nuclear o Genoma (DNA)Ribosomas, MesosomasInclusiones Bacterianas
(Reservas)
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Ribosomas Procariotas
Función: Síntesis de proteínas, inicio síntesis región responsable de la traducción
RibosomasInclusiones
Intracitoplasmaticas
Depósitos de reserva orgánicos ó inorgánicos
intracitoplasmáticosSu presencia varia entre
diferentes grupos bacterianosNo siempre están presentes
Dependerá estado nutricional
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Inclusiones Intracitoplasmaticas
Formación y utilización de ácido poli-beta-hidroxibutírico
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Membrana Plasmática
• Bicapa lipídica, flexible y dinámica, rodea al citoplasma bacteriano
• Separa el interior celular de su medio ambiente
• Componentes– Fosfolípidos (30%) – Proteínas (70%) > Eucariotas
– H. de Carbono (10%) • Carece Esteróles (Colesterol)
– Excepto género Mycoplasma
• Poseen Hopanoides (Mólecula pentacíclica con función
de estabilizar la membrana)
CapsulaPared CelularMembrana Plasmática
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Estructura Molecular de la Membrana Plasmática
Bicapa fosfolipídica de la membranaPeptidoglican
Membrana externa(Gram Negativas)
Exterior de la célula
Interior de la célulaProteínaPeriférica
Poro
Polar hidrofílicaCabeza (grupo fosfato y glicerol)
Molécula fosfolipídica en bicapa
No Polar hidrofóbicacadenas (ácidos grasos)
Bicapa de fosfolípidos
Bicapa de fosfolípidos
-7 nm
Proteína integral
Membrana en bicapa fosfolipídica
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Funciones de la Membrana Plasmática
• Retiene el citoplasma y los separa del medio exterior
• Permeabilidad
• Barrera selectiva y “Semipermeable”
• Transporte de electrones y enzimas de la Fosforilación oxidativa
• Sistemas Quimiotácticos– Sistemas de atracción y repulsión
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Mesosomas• Plegamientos grandes
e irregulares de la membrana plasmática
• Ausentes en Eucarióticas
• Funciones:– Pobremente entendidas– Inician la formación del
“Septo Transverso” necesario para la “Fisión Binaria”
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Pared Celular Bacteriana
CapsulaPared CelularMembrana Plasmática
• Complejo muy rígido• Mantiene integridad,
tamaño y forma de la bacteria
• Presente en todas las bacterias excepto: – Mycoplasma– Formas “L”
bacterianas
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Pérdida de la Pared Celular de la Bacteria
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Importancia de la Pared Celular
• Es antigénica – Útil en el diagnóstico Serológico
• Posee Factores de Virulencia – Determinantes de Patogenicidad
• Esencial para la “viabilidad bacteriana”
• Barrera contra agentes tóxicos, químicos y biológicos
• Protege de alteraciones osmóticas y cambios ambiente
• Constituyente principal: “PEPTIDOGLICAN” -Determina la forma de la bacteria
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Estructura Molecular del Peptidoglican
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Estructura Molecular del Peptidoglican
![Page 21: Tema2 micro](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061512/556e50b3d8b42a2c658b4c57/html5/thumbnails/21.jpg)
Tinción de Gram• “Hans Christian Gram”
Siglo XIX– Bacteriólogo Danés
• Coloración mas útil y usada en Bacteriología
• Divide al mundo bacteriano en dos (2) grandes grupos: Gram + y Gram -
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Coloración de Gram
Gram +
Gram -
Aplicación de Cristal Violeta
Aplicación de Lugol
Aplicación de Alcohol
Aplicación de Safranina
![Page 23: Tema2 micro](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061512/556e50b3d8b42a2c658b4c57/html5/thumbnails/23.jpg)
Bacterias Gram positivas
Pared celular de una Bacteria Gram positiva
Ácidos teicoicos PeptidoglicanÁcidos lipoteicoicos
Pared Celular
Membrana plasmática
Proteína
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Funcione Pared celular Gram +
• Poseen ácidos Teicoicos y Lipoteicoicos– Son determinantes antigénicos importantes– Ej. polisacárido “D” de E. faecalis, carbohidrato “C” en S. pneumoniae
• Actúan como adhesinas– Favoreciendo la supervivencia de la bacteria
• Favorecen liberación de mediadores de la inflamación – Monocinas y Citocinas e Interleucina 1
• Estos ácidos están cargados negativamente dotan a la bacteria de carga negativa
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Bacterias Gram negativas
![Page 26: Tema2 micro](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061512/556e50b3d8b42a2c658b4c57/html5/thumbnails/26.jpg)
Bacterias Gram negativas
Pared celular de bacterias Gram negativas
Lipopoli-sacarido
Polisacarido O
Lipido A
Pared CelularMembrana externa
Peptidoglican
Membrana Plasmática
Espacio periplásmico
Proteína
Proteína Porina
Lipoproteína
fosfolípido
Enzimas y otras sustancias activas
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Membrana Externa de Gram -
• Similar a membrana plasmática – Microscopio óptico
• Limites: – Externo: Medio ambiente– Interno: Peptidoglican
• Funciones de la membrana externa:– Barrera física y funcional– Control del paso de solutos y agentes externos– Barrera para antibióticos , detergentes y tóxicos– Permeabilidad a nutrientes del medio– Impide pérdida de proteínas periplásmicas– Protege a bacterias entericas de “sales biliares”
y “enzimas”
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Estructura de membrana externa
Sustitución de Fosfolípidos externos por Lipopolisacárido (LPS)
• Proteínas inmersas en matriz fosfolipídica
![Page 29: Tema2 micro](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061512/556e50b3d8b42a2c658b4c57/html5/thumbnails/29.jpg)
Lipopolisacárido (LPS)
“ENDOTOXINA”:
El LPS es un componente de la membrana externa
fijado por interacciones hidrófobas
Síntesis: Citoplasma y posterior
transporte a superficie celular
Muy tóxico para animales y humanos Múltiples efectos biológicos:
Activar Linfocitos B, Interleucina, Factor de Necrosis tumoral, Fiebre, Schock= “Reacción de Schwartzman” (Coagulación
Intravascular Diseminada)
Composición: 3 regiones1. Antígeno “O”2. Core (interno y externo)3. Lípido “A”
Ag “O”
Core
Lipido “A”
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Antígeno “O”
• Antígeno “somático” bacteriano– Muy Inmunogénico: Induce respuesta de Anticuerpos
• Muy importante para identificación serológica• No se requiere para viabilidad• Estructura:
Unidades repetidas de Trisacáridos lineales
Funciones:Permite adherencia bacteriana a estructuras superficiales celulares
Confiere cierta resistencia contra la fagocitosis
Receptor para ciertos bacteriófagos
![Page 31: Tema2 micro](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061512/556e50b3d8b42a2c658b4c57/html5/thumbnails/31.jpg)
“Core”
• Constituye el Núcleo del LPS• Dos porciones:
– Core (centro) Externo• Variable en composición• Diversos azúcares y aminoazúcares• Poseen azúcar de 7 carbonos: Heptosa
– Core (centro) Interno• Principalemente un solo azucar• “Acido 2-ceto-3-desoxioctulosónico” (KDO)
• Función: – Unir el Antígeno”O” con el Lípido “A”
![Page 32: Tema2 micro](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061512/556e50b3d8b42a2c658b4c57/html5/thumbnails/32.jpg)
Lípido “A”
• Glucofosfolípido Hidrófobo• Constituido por:
– Unidades de disacáridos (glucosamina fosforilada)– Ácidos grasos de cadena larga – Contiene la “actividad tóxica” de la molécula
• Es la verdadera “Endotoxina” bacteriana
![Page 33: Tema2 micro](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061512/556e50b3d8b42a2c658b4c57/html5/thumbnails/33.jpg)
Capsula y Glícocáliz• Cápsula
– Capa bien definida que rodea estrechamente a la célula
– Constituda:Polisacáridos, Polipéptidos y Proteinas
– Contribuyen en la invasividad (antifagocítica)
– Antigénica (Ag “K”)• Glícocáliz
– Polímero que forma una maraña, red de fibras que se extiende fuera de la célula
– Adherencia de las bacterias a la superficie de su medio (dientes, huesos, catéteres)
– Dificulta fagocitosisBiopeliculas: Placa dental y P.
aeruginosa (protege acción antibióticos.
CapsulaPared CelularMembrana Plasmática
![Page 34: Tema2 micro](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061512/556e50b3d8b42a2c658b4c57/html5/thumbnails/34.jpg)
Estructura de la Célula BacterianaEstructura de la Célula Bacteriana
![Page 35: Tema2 micro](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061512/556e50b3d8b42a2c658b4c57/html5/thumbnails/35.jpg)
Apéndices Superficiales Bacterianos
Flagelos
Filamentos Axiales
Fimbrias
Pilis Sexuales
![Page 36: Tema2 micro](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061512/556e50b3d8b42a2c658b4c57/html5/thumbnails/36.jpg)
Flagelos y MovilidadFlagelos y Movilidad
• Apéndices locomotores en forma
de hilo que se extienden fuera de la
membrana plasmática y de la
pared celular, que impulsan a las
bacterias
• No se flexionan, se mueve por
rotación como una “helice”
• Órganos de locomoción de los
microorganismos
Salmonella typhi con flagelos y
pilis
![Page 37: Tema2 micro](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061512/556e50b3d8b42a2c658b4c57/html5/thumbnails/37.jpg)
Tipos de bacterias según el Nº de
Flagelos
ANFITRICAS
MONOTRICAS
LOFOTRICASPERITRICAS
ANFITRICAS
MONOTRICAS
LOFOTRICASPERITRICAS
ATRICAS
![Page 38: Tema2 micro](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061512/556e50b3d8b42a2c658b4c57/html5/thumbnails/38.jpg)
Ultraestructura Flagelar
Sub-unidades de proteína elástica que se agregan en estructura enrolladas helicoidalmente la
Flagelina:
• Los Flagelos son Antigénicos. – Antígeno H (Hauch)
• Son delgados y filamentosos– Miden de 3 a 12 m
• Constituidos por 3 partes:– Filamento– Gancho– Cuerpo Basal
![Page 39: Tema2 micro](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061512/556e50b3d8b42a2c658b4c57/html5/thumbnails/39.jpg)
Cuerpo Basal del Flagelo
• Constituido por varios anillos:
• 2 en Gram + (anillos S y M)
4 en Gram – (L-P-S-M)• Anillo L: Unido a LPS • Anillo P: Unido al
Peptidoglic.• Anillo S: Sin unión a
estructuras bacterianas. “Supramembrana”
• Anillo M: Unido a Membrana plasmática
Gram positivasGram positivas
Gram negativasGram negativas
![Page 40: Tema2 micro](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061512/556e50b3d8b42a2c658b4c57/html5/thumbnails/40.jpg)
Filamentos Axiales
• Filamentos semejantes a flagelos alrededor de los cuales se arrolla la célula y se desplaza.
• Presentes en Espiroquetas y bacterias helicoidales – Borrelia– Treponema y – Leptospira
• Función: Movimiento flexión y giro, producidos por el filamento axial.
![Page 41: Tema2 micro](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061512/556e50b3d8b42a2c658b4c57/html5/thumbnails/41.jpg)
Fimbrias• Apéndices semejantes a “Pelos”
– Mas cortas, rectos y delgadas que los flagelos, más numerosas (1000/célula)
• Ubicación – Superficie de las bacterias. Se unen al
la membrana plasmática atravesando la pared celular de bacterias Gram -
• Constituidos por proteínas “PILINA” – Monómeros que se autoagregan
helicoidalmente formando hebras• Función: • Órganos de “adherencia” No movilidad, inician la infección
bacteriana (adhesinas).• E. coli (colonización tracto urinario)• N. Gonorrhoeae (tracto genital)
![Page 42: Tema2 micro](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061512/556e50b3d8b42a2c658b4c57/html5/thumbnails/42.jpg)
Pili sexuales
Apéndices delgados y anchos (1 a 10/célula)
• Funciones– Conjugación Bacteriana (Pili
Sexual ó Pili “F”), transferencia de material genético (DNA)
– Adherencia (“Pili común”), antígenos de adherencia para colonización de células del hospedador
![Page 43: Tema2 micro](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061512/556e50b3d8b42a2c658b4c57/html5/thumbnails/43.jpg)
Endosporas• Estructura deshidratada de resistencia de las bacterias
– Proceso de diferenciación celular• Presentes solo en algunos géneros Gram+ Bacillus, Clostridium, Sporosarcina y Coxiella• Función:
– Sobrevivir en condiciones ambientales adversas como: Depleción fuente de Nitrógeno, Carbono o ambos– Contiene copia del cromosoma bacteriano, ribosomas,
proteinas esenciales y elevada concentración de Calcio + ácido dipicolínico
Resistencia:Resisten calor, RU, desinfectantes químicos, desecación,
congelación, ebullición• Proceso de formación de endosporas:
– “Esporulación”• Retorno de endospora a estado vegetativo:
– “Germinación”
![Page 44: Tema2 micro](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061512/556e50b3d8b42a2c658b4c57/html5/thumbnails/44.jpg)
Ultra estructura de la Endospora Bacteriana
ProtoplastoCortexCubierta endosp.Exosporio
![Page 45: Tema2 micro](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061512/556e50b3d8b42a2c658b4c57/html5/thumbnails/45.jpg)
La disciplina es la parte más importante del éxito Truman Capote