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La Clula Procariota
Las bacterias
son ms grandes y complejasque los virus (0.1 a 5 ms mde longitud).
DNA y RNA, pero sin ncleo.
Corresponde al dominiobacteria
algunos requieren clulahusped y son por lo tantoparsitos intracelularesestrictos (p.ej. Chlamydia,rickettsias, etc.).
Aunque incluyen muchos tiposfisiolgicos distintos, y por lotanto pueden vivir en cualquiertipo de ambiente,evidentemente a nosotros nosinteresan las que puedencolonizar el cuerpo humano.
TAMAO: clula eucariota versus clula
procariota
Por lo general, ms pequeo que el de las
clulas eucariticas
Pero existen bacterias
Gigantes (>0,5 mm)
Enanas (
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Tamao comparativo de bacterias, virus y cidos nucleicos
Diversidad de procariotas: enfoque
biomdico v/s virus
Estructura de la clula bacteriana
Membrana citoplasmtica
Pared celular
Citoplasma o masa citoplasmtica
Material nuclear
E. accesorios
Cpsulas
Flagelos
Pili
Esporas
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Morfologa bacteriana ESFRICA O ELIPSOIDAL
: COCOS
Son ms resistentes a los cambios adversos del ambiente como la desecacin.
CILNDRICA: BACILOS Pueden tomar ms
fcilmente los nutrientes en solucin diluda
ESPIRAL: ESPIRILOS O
ESPIROQUETA
Se propagan rpidamente
Bacilo nico
Diplobacilos
Estreptobacilos
Cocobacilos
Vibrio
Espirilo
Espiroqueta
Forma estrellada Forma cuadrada
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Agrupamiento de las bacterias:
a) cocos
Agrupamiento de las
bacterias:b) bacilos
Diplobacilos
Estreptobacilos
cocobacilos
ESTRUCTURA bacteriana
Las estructuras bacterianas las podemosclasificar, por razones didcticas, enestructuras constantes o accesorias.
Las estructuras constantes sonlas estructuras esenciales parala vida de la bacteria e incluyen el citoplasma Cromosoma bacteriano la membrana celular y lapared celular.
Las estructuras accesorias: estnpresentes slo en algunas de ellas yaunque no son indispensables para lavida, otorgan extraordinarias ventajasadaptativas a las bacterias que lasposeen. cpsula, flagelos , esporas , fimbrias,etc.
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Membrana celular Composicin qumica
Funciones
Transporte de sustancias
Barrera de permeabilidad
En fottrofas: Estructuras
intracitoplasmticas(fotosinte
sis)
Respiracin celular
Agentes reforzantes:
esteroles
Archaea, membranas
adaptadas a condiciones
extremas - teres de alcohol
isoprenoide, algunas
monocapas
PARED CELULAR soporte fsico de la clula
la estructura ms externa cuando no existe cpsula.
proteccin fsica a la bacteria y tambin la protege del shock osmtico, dada la hipertonicidad celular.
algunos de sus elementos participan en la interaccin agente-hospedero,
facilitando la adherencia a los tejidos
protegiendo la bacteria de los mecanismos inespecficos de defensas o induciendo una respuesta inflamatoria.
El componente bsico de la pared celular es el peptidoglicano o murena.
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Dos grupos de bacterias carecen de
pared celular:
Mycoplasma que poseen solamente
membrana celular
las formas L derivadas de bacterias
que perdieron su
habilidad de sintetizar
su pared celular
MET de Mycoplasma
Resistente a la penicilina G
Paredes de las eubacterias
Esto le da al peptidoglicano su estructura de red, determinando su resistencia.
La unin entre los tetrapptidos de cadenas vecinas es inhibida por los
antibiticos -lactmicos.
Existen diferencias en la composicin y estructura de la pared celular entre las
bacterias Gram (+) y Gram (-)
Ilse Valderrama Heller, 2008
Gram + Gram-Bacteria
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Estructura del Peptidoglicano
Ilse Valderrama Heller, 2008
Ejemplos de entrecruzamientos en el
peptidoglucano
Directo (muchas
Gram-negativas)
Puente pentaglicina (algunas
Gram positivas
PARED EN GRAM + El pptidoglicano en varias
capas grosor (80 90%)
Atraviesan el peptidoglicano polisacridos cidos, denominados cidos teicoicos.
Los cidos teicoicos son de dos clases:
poliglicerol fosfato y poliribitol fosfato.
Los poliglicerol fosfatosestn unidos a la membrana celular y se les denomina cidos lipoteicoicos
los poliribitol fosfato o cidos teicoicos estn unidos al peptidoglicano
Funciones:
Estabilizacin del peptidoglicnAdhesin celular (Adhesina)Le dan la carga negativa a la envoltura bacteriana
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La membrana externa contiene numerosas protenas, siendo las porinas las ms abundantes. El LPSconstituye una endotoxina, que se libera cuando la bacteria se divide o muere.
Se denominan as, porque forman poros que comunican el exterior con el espacio periplsmico.
Las porinas constituyen poros de difusin inespecficos que permiten el paso de sustanciashidroflicas y no mayores de 700 daltons (aminocidos o disacridos).
Las porinas ms conocidas en E. coli son OmpC y OmpF.
PARED EN GRAM -
PARED EN GRAM -
El LPS es una molcula anfiptica que contiene tres regionesdiferentes: el lpido A, el ncleo (core) ( y el antgeno O.
El lpido A, es un complejo de azcares, fosfatos, cidos grasos yforma una bicapa con los fosfolpidos de la membrana.
Adems, es el responsable de la toxicidad del LPS. El ncleo, es un oligosacrido de 4 a 5 azcares, algunos
infrecuentes como las heptosas y un azcar de 8 carbonos,denominado ceto-deoxioctanoico (KDO) . usualmente especficode especies
El antgeno O, est formado por cadenas de 25 o ms unidadesde azcares repetidas.
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GRAM + GRAM -
Bacterias de importancia medica que no
pueden ser observadas con la tincin Gram
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Algunas cepasAlgunas cepasProducciom exotoxina
Mas resistenteMas susceptibleAntibacteriana penicilina
ResistenteSensibleLisozima
Presente a vecesPresente a vecescapsula
-El algunas cepasEsporulacion
-Presente a menudoAcido teitoico
+-Endotoxina
+-Lipopolisacarido
DelgadaGruesaPared celular
+-Membrana externa
Gram -Gram +caractersticas
Sntesis de Peptidoglicano
Bactoprenol (C55 alcohol isoprenoide) -- carrier lipdico que transporta el disacrido-pentapeptido del citoplasma al
periplasma y lo inserta en la pared celular en crecimiento
La transpeptidacin, es inhibida por penicilina
Transpeptidacin
Inhibido por la penicilina G.
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Citoplasma Actividad qumica y biosinttica
Protenas (enzimas, complejos enzimticos, estructurales)
Ribosomas (70S: 55 protenas, rRNA 5S, 16S, 23S
mRNA, tRNA
Otras macromolculas, solutos, agua , nutrientes , etc
No tienen citoesqueleto.
Nucleoide bacteriano: ADN
haploide, Circular, nico
Material gentico extracromosomal :
plasmidios
Inclusiones citoplasmticas Algunas bacterias tienen
estructuras internas
Varian en cantidad y nmero
Difieren en sus contenidos
grnulos de almacenamiento -polifosfato,azufre, polihidroxibutirato (PHBs), glucogeno
vesculas de gas flotacin
Carboxisomas, clorosomas.
Ilse Valderrama Heller, 2008
Grnulos de polihidroxibutirato (PHBs)
vesculas de gas
flotacin
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Estructuras Superficiales
Cubiertas extracelulares Glicocalix: Material externo a la pared celular
Cpsulas - Material en la superficie celular Capas mucilaginosas - Material adherido, menos
fuertemente
Capa S: Subunidades proteicas o glicoproteicas. G+, G- y Archaea. Pueden constituir la pared
Funciones Proteccin contra defensas del husped (fagocitosis) Proteccin contra desecacin
Proteccin contra virus, toxinas Adhesin a superficies (clulas, objetos inanimados)
formacin de biofilms.
Protegen de protozoos , de ataques por agentes antimicrobianos,etc
La mayora de las bacterias Gram (+) y Gram (-) sintetizauna cubierta de naturaleza polisacrida que las rodea.
Los exopolisacridos son sintetizados en la membranacitoplasmtica, atraviesan la pared celular y se establecenafuera.
Se clasifican de acuerdo a la relacin con la superficieexterior de la bacteria y a su grado de rigidez en cpsulas yglicoclix.
Cpsulas: exopolisacaridos Algunas bacterias segregan materiales mucosos: polisacridos,
polipptidos y complejos de polisacridos y protenas (glucoclix)
Cpsula: cuando el material est dispuesto de un modo compacto
alrededor de la clula
Capa mucosa: si el material es laxo, de modo que forma solo una
capa difusa.
Streptococcus Enterobacter aerogenes
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Evasin de una bacteria patgena capsulada
del sistema complemento
Fimbria, Pili, Flagelo
Fimbria - filamento proteico corto, involucrado en funciones de
adhesin a superficies.
Pelo sexual - unin a clulareceptora durante la conjugacin.
Flagelo - filamento proteicoinvolucrado en la motilidad.
FIMBRIAS tambin llamadas pili, son
microfibrillas parecidas a pelos,que rodean en nmero de 100-200a algunas bacterias Gram (-).
Miden 3-7 m de dimetro, por loque se observan slo almicroscopio electrnico.
un protena estructural llamadapilina, que se dispone en cilindrosrgidos
responsables de la adherenciaespecfica de las bacterias a lostejidos del hospedero, explicandola especificidad de hospedero yde tejidos de las bacterias.
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Motilidad Bacteriana
Autopropulsin motora, Permite explorar el medio ambiente, Alto Costo energtico.
Funciona con la fuerza motora de protones o con iones de sodio
Motilidad Bacteriana
Filamentos delgados y largos, libres en unextremo y unidos a la clula en el otro.
~20 nm de dimetro, 18,000-100,000 rpm
Flagelo Bacteriano
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A) Montrico (ej. Vibrio cholerea) B) Anftrico (Spirillium serpens)
C) Loftrico
(ej. Bartonella baciliformis)
D) Pertrico (Ej. Escherichia coli)
CLASIFICACIN POR POSICIN DEL FLAGELO
Flagelo Bacteriano
Rourke-Bode,2001. Helicobacter pylori.
Flagelo Bacteriano
El movimiento no es continuo tumble and run
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Flagelo Bacteriano
El movimiento no es continuo tumble and run
Quimiotaxis
Taxis respuesta en lasmaquinarias de motilidadprocariones que responden demanera positiva o negativa aun gradiente acercndose oalejndose de la mayorconcentracinrespectivamente.
QuimiotaxisFototaxisAerotaxisOsmotaxisMagnetotaxis
Flagelo Bacteriano
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Filamento
Gancho
Cuerpo Basal
Gancho y Cuerpo Basal
Gancho y Cuerpo Basal
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Flagelo Bacteriano
Centro fijo y control de direccin de rotacin
Flagelo Bacteriano
Estabilizador y Conductor de Protones
Flagelo Bacteriano
Anillo a travs de la pared y membrana externa
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Flagelo Bacteriano
Bastn central
MacNab, 2003. Ann Rev Microbiol. 57:77
b) C-ring
Endosporas Resistencia al calor,
radiacin, desecacin.
principalmente por los gneros Bacillus y Clostridium
supervivencia en ambientes desfavorables
DNA protegido por cido dipicolnico y protenas.
Luego de la activacin por stress, la disponibilidad de nutrientes dispara la germinacin y el crecimiento
La localizacin de la espora en la clula puede ser usada para la identificacin
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Caractersticas importantes de las esporas y
sus implicaciones medicas.
Clulas Vegetativas-Endoesporas
ResistenteSensibleSensibilidad lisozima
elevadabajaResistencia: calor,
radiacin, compuestos
qumicos
Bajo o ausenteelevadoMetabolismo
bajaelevadaActividad enzimtica
5.5-67pH citoplasma
10-25%80-90%Contenido de agua
presentesausentesPequeas protenas
solubles en cido
presenteausenteAc. dipiconlico
altobajoContenido de Calcio
EndoesporaClula vegetativaCaracterstica
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Ilse Valderrama Heller, 2008
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