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3. BACTERIAS3. BACTERIAS

3 .1 . M o r f o l og ía 3 .1 . M o r f o l og ía 

Dos niveles:

Macroscópico morfología de las coloniascolonias:

Forma

Elevación

Margen

Superficie

Microscópico morfología de las célulascélulas: Bacilos

Cocos

Vibrios

Espiroquetas

Vibrio

 Espiroquetas

Cocos Bacilos

Características morfológicasCaracterísticas morfológicas

Punctiforme

Circular

Rizoide

Irregular

Filamentosa

Colonia completa

Entera

Ondulada

Lobulada

Filamentosa

Rizada

Orilla Elevación

Plana

Levantada

Convexa

Pulvinada

Umbonada

Suave, brillante

Rugosa

Áspera

Seca,pulverulenta

Superficie

Opacidad: transparente,opaca, translucida

Pigmentación

Apariencia

Morfología macroscópicaMorfología macroscópica (colonias)(colonias)

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CápsulaCápsulaCápsula

Capa fuerafuera de la pared celularpared celular en algunas bacterias (glicocalixglicocalix)Más común en GramGram((--)): Klebsiella pneumoniae*

Composición: depende del organismo normalmentepolisacáridospolisacáridos

FunciónFunción: confiere ventajas (no necesarias para crecimiento/división):

ProtecciónProtección: resistencia vs. fagocitosis,desecación, virus y comp. hidrófobos

AdherenciaAdherencia: ayuda a la fijación a tejidos bacterias patógenas

*Se considera un fac tor de virulencia   lacapacidad de la bacteria para causa r enfermedades

Citoplasma

 MC  PC 

CápsulaCápsula

FlagelosFlagelosFlagelos

Presentes en la mayoría de procariotasprocariotasmóviles apéndiceslargos y finos (~20 nm)

FunciónFunción: movimientomovimiento (rotación del flagelo)

Puede haber uno o varios en posición 4 tipos4 tipos:

Monótrico o polar(Vibrio cholerae)

Lofótrico(Bortonellabacilliformis)   Perítricos

(Escherichia coli)

Anfítrico

FilamentosFilamentos cortos y finos (

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MembranaMembrana celular celular 

Membrana celular (MC)

Carbohidratos

Glicolípido

Glicerol

Ac. grasosProteína

Glicoproteína

Hopanoides/Colesterol

Proteínade canal

   B   i  c  a  p  a

   f  o  s   f  o   l   i  p   í   d   i  c  a

Compuesta por::LípidosLípidos (~ 50%)

ProteínasProteínas (~ 50%)

CarbohidratosCarbohidratos (5 - 10%)

LímiteLímite de la célula: bicapa lipídica que rodea el citoplasmacitoplasma y seencuentra en TODASTODAS las células

FunciónFunción::Separa el medio intracelular del entorno

TransporteTransporte selectivo de sustancias al interior/exterior:

Transporte activo

Transporte pasivo

Composición: lípidosComposición: lípidos

Tres tipos:FosfolípidosFosfolípidos (los más abundantes), glicolípidosglicolípidos,esteroles/esteroles/hopanoideshopanoides: resistencia y fluidez

AnfipáticosAnfipáticos ??? lado hidrofílico y lado hidrofóbico

AG: saturados/insaturados fluidez de la MC

 Región hidrofílica

 Región hidrofóbica

 Etanolamina

Glicerol 

 Ácidos grasos

 Fosfato

Fosfolípido:fosfatidil-etanolamina

 Hopanoide

Membrana celular

CarbohidratosCarbohidratos

Forman el glicocalixglicocalix: capa decarbohidratos que cubre la MC

PolisacáridosPolisacáridosu oligosacáridosoligosacáridos

Composición: proteínasComposición: proteínas

Membrana celular

Funcionalidad de la MC transporte de moléculas

A un lado u otro, unión débil

Ej: enzimas

Dos tipos:

IntegralesIntegrales (transmembrana) 70-80% del total Unidas fuertemente a la MC,

anfipáticas

Ej: canales iónicos

PeriféricasPeriféricas 20-30%

Transporte

 Enzima

 Anclaje

Proteínas de transportetransporte,conectorasconectoras y enzimasenzimas

 Proteínaintegral 

 Proteína periférica

Glicoproteína

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TransporteTransporte t ransmembranatransmembrana

Membrana celular

Bicapa lipídica semipermeablesemipermeable:

ImpermeableImpermeable moléc. polares grandespolares grandes

SemiSemi--impermeableimpermeable ionesiones

Paso librePaso libre moléc. pequeñas polarespequeñas polares sincarga

PermeablePermeable moléc. pequeñas no polarespequeñas no polares

DosDos tipostipos de transporte transmembrana:

PasivoPasivo: no consume energíano consume energía y ocurre a favor de gradientefavor de gradiente

ActivoActivo: consume energíaconsume energía y ocurre en contra de gradientecontra de gradiente

 Azucares Aminoácidos

Cl -  Na+  K +

Urea, H  2O, EtOH 

O 2  CO 2  N  2

Molécula transportada

difusiónsimple

Transporte pasivoTransporte pasivoMembrana celular

DifusiónDifusión pasivapasiva

Difusión facilitadaDifusión facilitada

Transporte de la región con [ ]a [ ] H2O, O2 y CO2

La difusión continúa hastaeliminar el gradiente

Transporte por difusióndifusión a través de proteínasproteínas detransportetransporte (integralesintegrales)   aminoácidos, azúcares

Vel. de transporte depende del número decanales disponibles

No consume energíaNo consume energía y ocurre a favor defavor de gradientegradiente

TresTres tipos:

UniportadorUniportador 11 soluto en unauna dirección

Uniportador Simportador Antiportador

 Proteínas transportadoras

 Iones transportados

Transporte acoplado

Transporte activoTransporte activo

Membrana celular

SimportadorSimportador 22 solutosen unauna dirección

AntiportadorAntiportador 22 solutosen dirección opuestaopuesta

ConsumeConsume energíaenergía y ocurre en contra de gradientecontra de gradiente

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1.   MonocapaMonocapa lipidica2. Cadenas de isoprenoisopreno (no AG)

ramificadasramificadas

resistencia3. Quiralidaddel glicerol LL4. Enlaces éteréter

1.   BicapaBicapa lipídica2. Cadenas de AGAG nono ramificadasramificadas3. GlicerolDD4. Enlaces ésteréster

 Archaea

Bacteria y Eukarya

 Monocapa Monocapa lipídica

 Bicapa Bicapa lipídica

Grupo fosfato

Grupo fosfato

Glicerol D

Glicerol L

 Enlaceéster

 Enlaceéter

 Ácidos grasos

Cadena isoprenoide

Fosfolípido Fosfato + Glicerol

Diferencias entre DominiosDiferencias entre DominiosMembrana celular

ProtoplasmaProtoplasmade una célula (~70% agua) rodeado por la MCMC

FunciónFunción: contiene a los organelos celulares y es donde ocurre lamayor parte de la actividad metabólicaactividad metabólica (bacterias) 30% demoléculas funcionales y estructurales

NucleoideNucleoide: molécula circular de ADN

PlásmidosPlásmidos: fragmentos circulares de ADN

RibosomasRibosomas: síntesis de proteínas

InclusionesInclusiones: reservas de nutrientes y energía

ProteínasProteínas: en el polo celular y sitio de división

CitoplasmaCitoplasma

Citoplasma

CitoplasmaCitoplasma

 Nucleoide

 RibosomasMesosomasMesosomas: pliegues en MC sin función

clara (síntesis de PC, div. celular, daños enPC o MC)

NucleoideNucleoideNucleoide

 Nucleoide Nucleoide

Citoplasma

 Ribosomas

FunciónFunción: contiene el cromosomacromosoma procariota

Casi siempre: una molécula circularcircular de ADNADN

60% de ADN, algo de ARN y proteínas

Además del cromosoma, muchas bacterias tienen plásmidosplásmidos:Pequeños fragmentos de ADN: 2 a 30 genes

Intervienen en la reproducción parasexual

No necesarios para crecimiento/reproducción

Dotan al microorg. de muchas propiedades(resistencia)

Sinónimos: cuerpo nuclear, cuerpo de cromatina, región nuclear

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**SS = unidad de Svedberg coef. de sedimentación:mide la velocidad de sedimentación de una partículaPartículas + pesadas y compactas S

Ribosoma 70SRibosoma 70S

Subunidad 50S50S

Subunidad 30S30S

31 proteínas

21 proteínas

2 moléculas de ARNr

1 molécula: 16S16S ARNrARNr

23S23S ARNrARNr + 5S5S ARNrARNr

RibosomasRibosomasRibosomas

Gránulos complejoslibres en el citoplasma 10,000 – 15,000 porcélula (crecimiento)

Compuestos por ARNrARNr (65%) y proteínasproteínas (35%)

FunciónFunción: síntesis de proteínasproteínas

Ribosomas procariotas 70S70S**: dosdos subunidades

InclusionesInclusiones

Inclusiones

Gránulos formados por diversos compuestos

FunciónFunción: reservareservade nutrientesnutrientes (C, N, P, S) o energíaenergía

CarbonoCarbono y energíaenergía

AzufreAzufre

FósforoFósforo

OtrasOtras

GlucógenoGlucógeno (polímero de glucosa)

PoliPoli-- 

--hidroxialcanoatoshidroxialcanoatos (PHA)

GlóbulosGlóbulos dede azufreazufre

PolifosfatoPolifosfato   AN y fosfolípidos

Vesículas de gasVesículas de gas (proteínas) flotación ymovimiento en agua (cianobacterias)

MagnetosomasMagnetosomas sensibles campos magnéticos

EndosporasEndosporasEndosporas

EstructurasEstructuras latenteslatentes especializadas bacterias Gram(+)Gram(+)( Bacillus y Clostridium) bajo condiciones adversas (latencia: 5000 años)

FunciónFunción: sobrevivenciasobrevivencia muy resistentes a condiciones extremas

Únicas en cuanto a su termorresistenciatermorresistencia desarrollo de métodos

de esterilizaciónSu posición depende de la especie identificación:

 Esporangio hinchado

CentralesCentrales:en el centro

SubterminalesSubterminales:cerca de un extremo

TerminalesTerminales: en lospolos (extremos)

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EndosporasEndosporas:: estructuraestructuraEndosporas

15% de la endosporaácidoácido dipicolinicodipicolinico: forma

complejos con Ca2+

DipicolinatoDipicolinato de calciode calcio  estabiliza y protege al ADN

(termo-resistencia)

Cubierta: capas deproteína (impermeable a

químicos)

Córtex: formadopor PG modificado

Pared delprotoplasto

Exosporio: capa delípidos y proteínas

Protoplasto deshidratado: conestructuras celulares y metabolismoinactivo (termo-resistencia)

EndosporaEndospora:: formaciónformaciónEndosporas

** Bacillus subtilis inicia en ~ 8 h

EsporogénesisEsporogénesis o esporulaciónesporulación** formación de esporas. Ocurrecuando el crecimiento se detiene por condiciones adversas. Implica:

Célula vegetativa hidratadametabólicamente activa

Endospora deshidratadametabólicamente inactiva

MC

ADN

ParedExosporio

NúcleoCórtexCubierta

GerminaciónGerminación

Si las condiciones son favorablesfavorables la endospora germinagermina:

Endospora inactiva Célula metabólicamenteactiva (vegetativa)

ImportanciaImportanciaPor su resistencia y porque varias especies son patógenasestas bacterias son un problema para industrias

Célula: se destruye a >70°C

Endospora: activa una hora o más en agua hirviendo

CélulaCélula Endospo raEndospora

Contenido de calcio  Ácido dipicolínico Ausente PresenteContenido de agua   (80-90%)   (10-25%)Actividad enzimática  Metabolismo   Bajo/AusenteSíntesis de macromoléculas Presente AusenteResistencia (calor...)

 

DiferenciasDiferencias