Unidad iii (estructura bacteriana)
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Objetivo 1: Definir célula bacteriana
Es una célula procariota con las siguientes características:
a. No posee los típicos orgánulos eucariotas: núcleo, mitocondrias, cloroplastos, retículo endoplásmico.
b. Posee membrana citoplasmática, pared celular y citoplasma.
c. Son más pequeñas que las células eucariotas (1x5 µm).
Objetivo 2: Describir las características morfológicas de las bacterias
• Cocos: individuales, en pares, en cadenas(Streptococcus), en racimos (Staphylococcus)
• Bacilos: extremos redondos, cuadrados, fusiformes, clavas, curvos (Escherichia coli).
• Cocobacilos: (Acinetobacter).
Objetivo 2: Describir las características morfológicas de las bacterias
Formas filamentosas: Streptomyces
Espiroquetas:bacteria flexible conforma espiral(Treponema pallidum)
Espirilos:bacteria rígida con forma espiral(Helicobacter pylori)
Objetivo 3: Explicar las formas de agrupación bacteriana.
• Cocos• Diplococos (división a lo largo de
un mismo plano)• Cocos en cadenas
(Streptococcus)
• División a lo largo de dos planos diferentes (Micrococcus)
• División a lo largo de tres planos perpendiculares (Sarcina)
• Cocos en racimos: División a lo largo de tres planos irregulares (Staphylococcus)
Objetivo 5: Explicar las funciones y composición química de cada uno de
los elementos estructurales de la célula bacteriana
MEMBRANA CELULAR BACTERIANA
*Estructura: doble capa fosfolipídica de unos 8 nm de diámetro. Posee una región hidrofílica y otra hidrofóbica.
*Composición: fosfolípidos (fosfatidilcolina,
fosfatidilglicerol,fosfatidiletanolamina, etc.)
Proteínas
Mg2+, Ca2+
*Comparación con eucariotas:
Los eucariotas tienen esteroles
Mayor rigidez de la membrana
y sensibilidad a los antibióticos poliénicos
FLAGELOS
• Características generales-Son apéndices largos y delgados (20 µm)-Confieren motilidad a las bacterias-Son visibles al m.o. con colorantes
especiales Extructura flagelar
-Están compuestos de proteína: flagelina-Tienen forma helicoidal
Disposición de los flagelos
• Monotrico
• Lofotrico
• Anfitrico
• Peritrico
Fimbrias y pilis
• Semejantes a los flagelos pero no participan en la motilidad.
• Las fimbrias son mucho más cortas que los flagelos y más abundantes(1000). Les permite a las bacterias adherirse a las superficies (tejidos).
• Los pilis son más anchos que las fimbrias y sólo hay unos pocos (10).– Funciones: Receptores específicos de bacteriófagos
Adherencia a tejidos
En la conjugación bacteriana
ENDOSPORAS• Son muy resistentes al calor, la
desecación, la radiación, los ácidos y a los desinfectantes químicos
• Frecuentemente encontradas en bacterias del suelo
• Se forman dentro de la célula bacteriana y son impermeables a los colorantes
• Se observan como regiones no teñidas dentro de la célula
• Contienen ácido dipicolínico e iones Ca2+
• Según su posición en la célula pueden ser: centrales, terminales o subterminales
Ribosomas• Partícula ribonucleoproteica 70S (RNA + Proteínas)
• Compuesta por 2 subunidades de distinto peso• 50S (subunidad mayor: 31 proteinas + rRNA 23S +
rRNA 5S)• 30S (subunidad menor: 21 proteinas. + rRNA 16S)
• Presente en miles de copias en el citoplasma bacteriano• (Aspecto granular del citoplasma...)
• Responsable de la síntesis proteica
Subunidadmayor
Subunidadmenor
CÁPSULAS
• Están constituidas por polisacáridos y polipéptidos
• Juegan un papel importante en la fijación de las bacterias a tejidos
• Las bacterias encapsuladas son más virulentas
• Les confiere resistencia a la desecación
Productos de almacenamiento: inclusiones y gránulos
• Inclusiones de ácido poli-β- hidroxibutírico (lípidos de reserva de C y Energía)
• Gránulos de polifosfato (fuente de fosfato para la síntesis de ADN , ARN y fosfolípidos)
Pared celular• Es una capa muy rígida que se encuentra justo por
encima de la membrana plasmática
• Funciones: • Protege a la célula bacteriana de daños mecánicos y
ruptura osmótica (2 atm. en E. coli)• Estructura esencial para la viabilidad• Es uno de los sitios más importantes para el ataque
de los antibióticos• Posee sitios de unión (receptores) para drogas y
virus• Sus constituyentes son únicos y no se encuentra en
otros seres vivos: peptidoglucano o mureína
Estructura del peptidoglicano
Polímeros de glicano:
N-acetilglucosamina
Ácido N-acetilmurámico,
unidos por enlaces β-1,4
Péptido: aminoácidos
Objetivo 6: Diferencias en la estructura de la pared celular
• Las bacterias se dividen en dos grandes grupos:
Gram positivas y Gram negativas
- Las primeras poseen una pared celular relativamente simple y muy gruesa
- En las segundas la pared celular presenta varias capas y es bastante compleja
Pared celular de Gram positivas
• Composición– Peptidoglicano: Hasta el 90% de la pared
Hasta 25 láminas de glicano
20-80 nm de grosor• Glicano (ácido N-acetilmurámico, ácido N-acetilglucosamina)• Péptido: L-Ala, ácido-D-Glu, L-Lys, D-Ala y penta-Gly
– Ácidos teicoicos: polímeros de glicerolosfato o ribitolfosfato Pueden unirse a los lípidos de membrana y formar ácidos lipoteicoicos. Tienen carga negativa
Ácidos teicoicos
Funciones:-Estabilización del peptidoglicano-Adhesión celular (“Adhesina”)-Le dan la carga negativa a la envoltura bacteriana
Pared celular de Gram negativas
• Composición– Peptidoglicano: Sólo el 10% de la pared Una o dos láminas (E. coli)
2-7 nm de grosor• Glicano (ácido N-acetilmurámico, ácido N-acetilglucosamina)• Péptido: L-Ala, ácido-D-Glu, ácido meso DAP, D-Ala
• Membrana externa 7-8 nm de grosor): tiene porinas (proteinas de transporte)
• Espacio periplásmico: entre la membrana plasmática y la externa (hay proteínas, penicilinasas)
• Lipopolisacáridos (en la membrana externa)• Lipoproteínas que enlazan al peptidoglicano y la
membrana externa
Lipopolisacáridos de las GN
• Están constituidos por :– Lípido A: inmerso en la membrana externa– Polisacárido central (core)– Antígeno O: polisacáridosPropiedades: Estabilidad a la membrana Toxicidad Carga negativa a la superficie Evasión de la repuesta inmune
Llama del mechero
Violeta de genciana 1 min.
Lugol 1 minuto
Alcohol-acetona 10 seg.
Safranina 30 seg.
Lavar, secar y observar
Composición :
-Peptidoglicano -Dimicolato de trehalosa -Ácidos micólicos -Lipoarabinomanano -Arabinogalactano
Pared celular de Mycobacterium
Coloración de Ziehl-Neelsen
• Utilizado en la coloración ácido-alcohol resistente (Nocardia y Mycobacterium)
• Fundamento: La pared celular de las bacterias ácido-alcohol resistentes es rica en lípidos, toman el colorante carbol fucsina y resisten la decoloración con ácido diluido
• Ingredientes: Fucsina básica, Fenol, Alcohol, HCl, Azul de metileno, H2O
Especies de Nocardia
• Nocardia asteroides (nocardiasis pulmonar)
• Nocardia brasiliensis (actinomicetoma)
Ácidos micólicos
• Ácidos grasos α-ramificados (R), β-hidroxilados
• R= C-90 en Mycobacterium
C-60 en Nocardia
Esenciales No esenciales
-Membrana plasmática -Cápsula
-Región nuclear -Flagelos
-Citoplasma -Pilis y fimbrias
-Ribosomas -Inclusiones y gránulos
-Pared celular -Endosporas
Objetivo 4: Reconocer en un esquema los elementos estructurales esenciales y no esenciales de las células
bacterianas