Estructuras bacterianas

Estructuras bacterianas
Morfología general
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Cocos, bacilos, espirilos
Presentan:
1. Cubierta de capas múltiples
2. Apéndices
3. Núcleo interior
 Nucleoide
 Citosol
Composición:
 Proteínas 55%
 RNA (RNAm, RNAt, RNAr) 20%
 DNA 3%
 Carbohidratos 5%
 Fosfolípidos 6%
 Peptidoglicano: Mureína (bacterias con paredes)
 Lipopolisacáridos y ác. teicoico: en grupos específicos de bacterias.
Tamaño pequeño y diseño simple: contribuyen al éxito de las bacterias.
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Tamaño pequeño: facilita el intercambio de nutrientes y subproductos
metabólicos con el entorno.
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Diseño simple: facilita síntesis de macromoléculas.
Cubierta y apéndices.
Interior sencillo y exterior complicado.
Núcleo: nucleoide y citosol.
Cubierta:
 Tiene a su cargo procesos complejos que se llevan a cabo en los organelos
internos de las células eucariotas.
 La cubierta es el sitio primario de las funciones que protegen a las células
bacterianas de las amenazas químicas y biológicas en el entorno.
 Cubierta y ciertos apéndices hacen posible que las bacterias colonicen
superficies.
Clasificación:
a. Bacterias gramnegativas
b. Bacterias grampositivas
c. Bacterias sin pared, incluidos los molicutos (micoplasmas) y las clamidias.
Cápsula
 Gel hidrofílico
 Capa gruesa, mide más el diámetro de la célula
 Cápsula: material forma una capa discreta
 Capa mucilaginosa: material forma capa amorfa. Constituida principalmente por
polisacáridos integrados por tipos únicos o múltiples residuos de azúcar, algunos
son polipéptidos simples, otros son proteínas.
 Bacterias encapsuladas: colonias lisas y mucosas
 Bacterias sin cápsula: colonias rugosas y no mucoides
 Sirve de protección de las bacterias
 Impiden ingestión por los leucocitos (aumenta virulencia).
 Interfiere con opsonofagocitosis.
 Ayuda a colonización al permitir que la célula se una a superficies.
 No ayuda al desarrollo y multiplicación
 No es fundamental para que la célula sobreviva en medios artificiales.
Pared celular.
 Rígida
 No está presente en micoplasmas ni en clamidias
 Funciones vitales en cualquier entorno
 Protege a la célula contra alteraciones mecánicas
 Evita que estalle a causa de la mayor tensión resultante de la hipertonicidad del
interior de la célula en relación con el entorno.
 Barrera contra ciertos productos químicos tóxicos y agentes biológicos.
 Streptococcos: protección contra fagocitosis y ayuda a que se una con las
células eucariotas huéspedes.
 Hans Christian Gram: Gram + y Gram –
 Bacterias Gram -: capacidad diferencial del etanol y acetona extraen complejos
de yodo y violeta crystal de éstas células, y luego son teñidas de rojo con una
contratinción adecuada (safranina.)
 Bacterias Gram +: no liberan estos complejos y se tiñen de morado al retener
el violeta cristal.
Pared celular Gram+
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Contiene peptidoglicano y ác. teicoicos, además de carbohidratos y proteínas
adicionales.
Principal componente: mureína (peptidoglicano.) Formada por dos azúcares:
NAG y NAM. Entrecruzamiento produce molécula gigante similar a un
andamio llamada saco de mureína o sáculo.
Saco de mureína: resistente por enlaces covalentes, enlaces beta 1,4 y
alternancia de aminoácidos D y L en el tetrapéptido y por extensos puentes de H.
Estabilidad biológica: efecto de los componentes de la mureína (ác. murámico,
aminoácidos D y ácido diaminopimélico.
Mayoría de las enzimas de huéspedes mamíferos y otros sist. biológicos no
degradan al peptidoglicano (excepto la lisozima de las lágrimas y otras
secreciones que degrada enlace glucosídico beta 1,4 del ác. murámico y los
residuos de glucosamina.)
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Bacterias son también ricas en hidrolasas para degradar peptidoglicano ya que el
saco de mureína debe exandirse de manera constante por inserción de nuevas
cadenas a medida que las células crecen y forman pared cruzada en preparación
para la división celular.
Mureína confiere resistencia osmótica y da forma a las células.
Penicilina: bloquea la formación de los enlaces cruzados del tetrapéptido y
activa las propias hidrolasas de mureína de la célula.
Lisozima: hidroliza directamente las cadenas de glicano.
Si se protege la célula contra la lisis adopta un aspecto redondeado: protoplasto.
Ácido teicóico: polímero de fosfato de glicerol o fosfato de ribitol que contiene
diversos azúcares, azúcares aminados y aminoácidos como sustitutos.
Ácido lipoteicóico: ácidos teicoicos que provienen del fosfato de poliglicerol y
no está unida a la pared sino a un glucolípido en la membrana celular
subyacente. Fija la pared a la membrana celular y funciona como adhesina en las
células epiteliales.
Otros: polisacáridos, proteínas.
Pared celular Gram Mínima presencia de mureína que forma láminas múltiples en torno a la célula y
el resto integra una sustancia llamada gel periplasmático.
 Si se protege contra la lisis adopta un aspecto esférico: esferoplasto.
 Periplasma: entre la membrana celular y la membrana externa.
 Membrana externa: hojuela interna consta de fosfolípidos comunes, membrana
externa con una molécula especial llamada LPS que es sumamente tóxica para
los seres humanos y se denomina endotoxina.
 LPS: en cantidades mínimas puede producir síndrome de choque y fiebre
llamado choque gramnegativo o choque endotóxico. Contiene: lípido A (tóxico,
fosfolípido que contiene glucosamina en lugar de glicerol), polisacárido nuclear
(residuos no usuales de carbohidratos y tiene estructura constante en dif.
especies biológicas relac.) y cadenas lat. de polisacárido antigénico O (princ.
antígeno de superficie de las células Gram-.
 Porinas o proteínas de matriz: forman poros que atraviesan la m. externa y
permiten que moléculas con P.M. menor de 800 difundan a través de ella hacia
el periplasma.
 Lipoproteína de Braun o lipoproteína de mureína: más abundante en la m.
externa de las células Gram-. Une capa de mureína con m. externa de la pared.
 Al M.E. pueden verse adheridas la m. externa con la m. celular: uniones de
Bayer.
Membrana celular.
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Rica en proteínas
No contiene esteroles
Cromosoma bacteriano unido a la membrana celular
Síntesis de DNA, polímeros de la pared celular y lípidos de membrana
Contiene sistema de transporte de electrones de la célula (semejante a la
mitocondria en eucariotas)
Proteínas receptoras y funciones quimiotácticas.
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Membrana permeable que contiene proteínas que participan en transporte
selectivo y activo de solutos.
Interviene en secreción hacia el exterior de exoproteínas, incluidas exotoxinas y
enzimas hidrolíticas que participan en la patogenia de la enfermedad.
Flagelos
 Motilidad
 En torno a la célula (ordenamiento perítrico), en un polo (polar) o en ambos
extremos de la célula (lofótricos.)