Tema2 micro
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MORFOLOGÍA BASICA DE LAS BACTERIAS
MORFOLOGÍA BACTERIANA
Ultraestructura, Ultraestructura, Composición Composición
Química y Función Química y Función de las Estructuras de las Estructuras
Celulares Celulares BacterianasBacterianas
Estructura de la Célula Estructura de la Célula BacterianaBacteriana
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
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
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)
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
Inclusiones Intracitoplasmaticas
Formación y utilización de ácido poli-beta-hidroxibutírico
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
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
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
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”
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
Pérdida de la Pared Celular de la Bacteria
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
Estructura Molecular del Peptidoglican
Estructura Molecular del Peptidoglican
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 -
Coloración de Gram
Gram +
Gram -
Aplicación de Cristal Violeta
Aplicación de Lugol
Aplicación de Alcohol
Aplicación de Safranina
Bacterias Gram positivas
Pared celular de una Bacteria Gram positiva
Ácidos teicoicos PeptidoglicanÁcidos lipoteicoicos
Pared Celular
Membrana plasmática
Proteína
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
Bacterias Gram negativas
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
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”
Estructura de membrana externa
Sustitución de Fosfolípidos externos por Lipopolisacárido (LPS)
• Proteínas inmersas en matriz fosfolipídica
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”
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
“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”
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
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
Estructura de la Célula BacterianaEstructura de la Célula Bacteriana
Apéndices Superficiales Bacterianos
Flagelos
Filamentos Axiales
Fimbrias
Pilis Sexuales
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
Tipos de bacterias según el Nº de
Flagelos
ANFITRICAS
MONOTRICAS
LOFOTRICASPERITRICAS
ANFITRICAS
MONOTRICAS
LOFOTRICASPERITRICAS
ATRICAS
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
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
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.
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)
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
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”
Ultra estructura de la Endospora Bacteriana
ProtoplastoCortexCubierta endosp.Exosporio
La disciplina es la parte más importante del éxito Truman Capote