Tema 4: estructura de la célula procariótica

Tema 4: estructura de la célula procariótica
Citoplasma
El citoplasma procariota es un sistema coloidal. Tiene un 70% de agua con sustancias en
disolución, y un 30% de macropartículas y partículas supramoleculares. Contiene el material
genético, los ribosomas y los cuerpos de inclusión.
· Cuerpos de inclusión
Los cuerpos de inclusión tienen como función almacenar energía y sirven de reservorio para la
construcción de macromoléculas. Clorosomas, con pigmentos.
· Orgánicos: Almacenan carbono y suelen contener glucógeno y poliβhidroxibutinato.
El glucógeno es un polímero formado por unidades de glucosa unidas (mediante enlaces
glucosídicos α 1-4), unidas a su vez a cadenas ramificadas. Aparece en todas las bacterias.
El PHB es un compuesto lipídico formado por moléculas de βhidroxibutinato, unidas por
enlaces éter. Está presente en bacterias y algunas arqueas. Es un compuesto muy difícil de
sintetizar, por lo que no suele utilizarse a menudo.
· Inorgánicos: magnetosomas y vacuolas de gas.
Los magnetosomas contienen hierro y pueden convertirse en imanes por acción enzimática.
Algunas bacterias los utilizan para orientarse a través del campo magnético terrestre. Estas
inclusiones no son aisladas, sino que forman cadenas. Aparecen principalmente en bacterias
acuáticas y algas, y las utilizan para orientarse hacia sedimentos ricos en nutrientes. Este
movimiento gracias a los magnetosomas se denomina magnetotaxis.
Las vacuolas de gas son las responsables de la flotabilidad de la célula. Son utilizadas por
organismos mayoritariamente acuáticos (cianobacterias, bacterias fotosintéticas, arqueas…).
Se estructura en base a varios cilindros huecos rodeados por una pared compuesta por
proteínas (lo cual es extraño, ya que lo normal sería encontrar lípidos en una pared así).
· Endosporas
Es una estructura latente muy resistente. Aparece en ciertas bacterias Gram + como Bacillus
(bacteria aerobia) o Clostridium (bacteria anaerobia). Cuando la bacteria detecta niveles bajos
de nutrientes, desencadena el proceso de la esporulación.
Las esporas se forman dentro de la célula vegetativa, en una estructura llamada esporangio. Al
finalizar el proceso de esporulación (y con la espora ya formada) la célula madre se autolisa, y
la espora queda libre.
La espora puede resistir grandes periodos de tiempo adversos, pero tiene la capacidad de
germinar cuando detecta que las condiciones son nuevamente favorables.
Noemie Martínez Biron – Grupo 121 – Microbiología 2010 / 2011
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· Tipos de esporas (según su tamaño respecto a la célula madre).
· Deformantes: La espora es de mayor tamaño que la célula madre, por lo que
ésta se deforma. Si la espora se forma en el centro, su formación de de tipo huso. Si se forma
en un extremo, de tipo forma de palillo de tambor.
· No deformantes
· Tipos de espora (según su localización en el esporangio).
· Terminal, subterminal o central.
· Estructura de la espora
· Exosporio: Parte más externa. Es una capa delgada y muy delicada, formada por
proteínas, polisacáridos complejos y lípidos.
· Cubierta: Es una capa bastante gruesa, formada por proteínas (sobre todo queratina).
· Cortex: Es una especie de peptidoglicano modificado. La pared celular de la
endospora se encuentra dentro del cortex.
· Protoplasto: Rodea al cortex. En él está la célula en estado durmiente, y las proteínas SASP
que acomplejan y protegen al DNA. En estas proteínas existe gran cantidad de calcio,
formando un complejo ADP-Ca 2+ (se cree que este complejo es la razón de que las esporas
sean tan resistentes).
· Etapas de formación de una espora
Se trata de una división celular, aunque no es una fisión binaria, sino que es una división
asimétrica, dando lugar a una célula mucho más grande que la otra.
· Esporulación: Las paredes de la célula grande engloban seguidamente a la célula pequeña,
formando una pre-espora. Se forman todos los órganos típicos de la espora (con su ácido
dipicolínico). Una vez completa, la célula madre se lisa y deja salir al exterior la espora recién
formada. El proceso de esporulación dura unos 30 – 60 min, dependiendo del microorganismo.
· Proceso de germinación: Suele durar unos 90 min.
· Preactivación: Las paredes de la espora empiezan a erosionarse, por
múltiples factores externos, como el calor.
· Activación: es una etapa reversible. Empieza a entrar agua en el protoplasto
y la espora pierde la refringencia. Comienza a perder resistencia al calor.
· Germinación: Es una etapa irreversible. Hay un metabolismo interno, la
célula no tiene conexión con el exterior. Las SASP se hidrolizan, y los aminoácidos se reutilizan
en fabricar proteínas y transcripción de los primeros genes vegetativos.
Noemie Martínez Biron – Grupo 121 – Microbiología 2010 / 2011
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· Crecimiento: La célula empieza a crecer, se sintetiza nuevo DNA, y la pared se rompe
finalmente para dejar salir a la nueva célula.
Noemie Martínez Biron – Grupo 121 – Microbiología 2010 / 2011
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