Citoplasma bacteriano
El citoplasma o el protoplasma es la parte de la clula que est dentro de
la membrana citoplasmtica.
El citoplasma tiene una consistencia parecida a un gel, compuesto del agua, enzimas, sustancias nutritivas,
desechos, y gases y contiene
estructuras celulares como ribosomas,
cromosoma y plsmidos.
La matriz citoplasmtica es definida como sustancias dentro de esta membrana, excluyendo el material
gentico.
Material gentico
El cromosoma (ADN) bacteriano tambin
llamado nucleoide se encuentra disperso
en el citoplasma bacteriano. Este, almacena la informacin gentica de las
bacterias.
Genomas microbianos
Lineal
Streptomyces coelicolor
Circular
Pseudomonas aeruginosa
Organizacin del ADN en
bacterias
El ADN circular se encuentra super-enrollado y agrupado en
dominios por medio de protenas denominadas like histonas.
Protenas bsicas detectadas
en bacterias
Protena ComposicinContenido por
clulas
Semejanza
con
eucariontes
HUDmero subunidades a y b
de 9.000 d.40.000 dmeros Histona H2A
HDmero subunidades
idnticas de 28.000 d.30.000 dmero Histona H2B
IHFSubunidad a de 10.500 d.
Subunidad b de 9.500 d.Desconocido Desconocida
H1 Subunidad de 15.000 d. 10.000 copias Desconocida
HLP1 Monmero de 15.000 d. 20.000 copias Desconocida
P Sububnidad de 3.000 d. Desconocido Protaminas
Plsmidos
Material gentico extracromosmico,
se encuentran en citoplasma
bacteriano. En general son circulares
pero existen algunos lineales.
Los plsmidos pueden ser unicopia o multicopia, es decir, algunos pueden
reproducirse independientes a la
reproduccin de la bacteria.
Algunos de ellos contienen genes que
proporcionan caractersticas diferentes
a las bacterias, como el plsmido F
que puede transferirse a otras
bacterias mediante la conjugacin.
Existen plsmidos que
se combinan con el
ADN cromosnico y se
denominan
transposones.
PlsmidosLos plsmidos son herramientas muy importantes
en los estudios de biologa
molecular, se emplean como
vectores de genes para la transformacin de clulas.
ARNEn la clula existen tres tipos principales
de ARN (cido ribonucleico)
ARNm (mensajero)
ARNt (de transferencia)
ARNr (ribosomal)
Modelo animado del ribosoma
http://www2.uah.es/biomodel/model1j/rna-prot/ribosoma.htm
ARN ribosomal
Ribosomas 70s
(procariotes)
Ribosomas 80s
(eucariotes)
Subunidad grande 50 S
ARN 5 S + ARN 23 S +
protenas
Subunidad grande 60 S
ARN 28 S + ARN 5,8 S +
ARN 5 S + protenas
Subunidad pequea 30 S
ARN 16 S + protenas
Subunidad pequea 40 S
ARN 18 S + protenas
Replicacin, transcripcin y
traduccin
A diferencia de las clulas
eucariotes, en las bacterias no existen compartimentos, por
los que los procesos de
replicacin de ADN,
transcripcin (ADN ARNm) y traduccin (ARNm + ARNt + ARNr Protenas) ocurren en el citoplasma.
Polisoma
Los polisomas o polirribosomas son
los ribosomas unidos a una molcula de ARN mensajero y que
se encuentran sintetizando los
pptidos (protenas). Estas
agrupaciones de ARN-protena son
visibles al microscopio electrnico.
Inclusiones citoplasmticas
Grnulos de polisacridos
Glucgeno
Unidades de glucosa que son reserva de carbono y energa
que se forma en un exceso de carbono.
Inclusiones citoplasmticas
Inclusiones lipdicas
Micobacterium, Bacillus,
Azotobacter, Spirillum
poli-b-hidroxibutirato (PHB)
Polmeros de reserva de carbono y
energa, su nombre genrico es poli-b-
hidroxialcanoatos (PHA) que se forman en
exceso de carbono. Pueden observarse al microscopio electrnico de transmisin o
con colorantes solubles en aceites.
Inclusiones citoplasmticas
Grnulos metacromticos (volutina)
Polifosfato
Reserva de fosfato que se ponen en evidencia con una tincin
con el azul de toluidina, al combinarse con el polifosfato da un
color violeta rojizo. Este fenmeno se denomina metacromasia
y los grnulos que as se tien se denominan generalmente grnulos metacromticos.
Corynebacterium sp
Inclusiones citoplasmticas
Grnulos de azufre
Thiomargarita namibiensis
Bacterias quimiolitotrofas y fototrficas que oxidan el H2S a S,
este ltimo forma acumulaciones refringentes y visibles al microscopio. El S puede ser oxidado nuevamente para producir
SO42- y las inclusiones desaparecen.
Inclusiones citoplasmticas
Cianoficinas
Oscillatoria sp
Polmero de carbono y nitrgeno que
se forma en cianobacterias. Es el nico
material de reserva conocido de
nitrgeno y no es sintetizado en los
ribosomas.Anabaena sp
Inclusiones citoplasmticas
Carboxisomas
Thiobacillus neapolitanus
Cianobacterias y Thiobacillus
Son acumulaciones de la enzima
1,5-di fosfato carboxilasa/oxigenasa
(RuBisCO)empleada por los
microorganismos auttrofos para
fijar CO2 mediante el ciclo de
Calvin.
Inclusiones citoplasmticasMagnetosomas
Aquaspirillum magnetotacticum
Partculas de magnetita (Fe3O4). El
alineamiento de los magnetososmas
imparte propiedades magnticas, lo
cual se cree orienta a las bacterias
en el medio ambiente. Los
magnetosomas estn rodeados por
una membrana que contiene fosfolpidos, protenas y glicolpidos.
Inclusiones citoplasmticas
Vacuolas de gas
Microscystis sp. (cianobacteria)
GvpA
GvpC
Son estructuras formadas por dos diferentes protenas: GvpA y
GvpC. Estas vesculas permiten a los microorganismos flotar en los
sistemas acuticos. Hay desplazamiento vertical en una columna
de agua en respuesta a cambios ambientales. Las producen las
cianobacterias, las bacterias fototrficas verdes y prpura, y algunas aqueobacterias.
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