Elementos facultativos

Elementos facultativos
Cápsulas
Flagelos
Fimbrias o pili
Esporas
Cápsula, matrices exopolisacáridas,
Glucocálix, “Slime”
• Cápsula: capa por fuera de la pared celular
perfectamente organizada, de estructura firme y
bordes definidos.
• Glucocálix, matriz exopolisacárida o pseudocápsula,
se define a cualquier red de polisacáridos que se
extiende desde la superficie de las bacterias , es de
estructura amorfa y de bordes irregulares.
¾ “Slime”: material difuso, no organizado y que se
elimina fácilmente.
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• Composición: polisacáridas (existen
variaciones específicas para cada especie
bacteriana)
• Son facultativas, y claramente visibles al
MO con tinción negativa
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Funciones
• Resistencia a la fagocitosis (protección frente a la
predación)
• Mayor virulencia
• Protección contra la desecación
• Ayuda a la fijación a superficies tisulares u
otros objetos (adhesión)
• Son antigénicas
• Mejora difusión nutrientes
• Protección contra agentes antibacterianos
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Papeles de la cápsula en la adhesión
a sustratos
• A sustratos inertes Æmicrocolonias de la misma
especie y consorcios de diferentes especies, con
ventajas metabólicas. Ello tiene secuelas
económicas:
– corrosión de cañerías
– formación de placa dental y caries
– formación de biopelículas en catéteres y prótesis
• A sustratos vivos: actúan como adhesinas
– efectos benéficos: colonización de flora autóctona en
intestino de mamíferos
– en sistemas patológicos: como factores de virulencia;
a veces sirven para escapar del sistema inmune
Apéndices bacterianos
• Flagelos
• Filamentos axiales
• Fimbrias y pilus
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Flagelos
• El filamento del flagelo bacteriano consta de un solo tipo
de proteína, y en él no hay trabajo quimiomecánico
• El mecanismo se sustenta en un motor rotatorio con dos
sentidos de giro
• La energía deriva del
gradiente de protones
(y no del ATP)
Función: movilidad
Flagelos de Proteus mirabilis
(microscopía de contraste de fases)
El filamento del flagelo
• Parte visible a microscopía óptica
• Ensamble de subunidades de la proteína flagelina (Matriz
cilíndrica con 11 hileras cuasi-axiales (casi verticales) de
flagelina)
• La flagelina es una proteína globular relativamente
elongada, con pesos moleculares variados, según las
especies
• La estructura es de una hélice rígida
• No realiza trabajo mecánico, sino que el movimiento le es
conferido por el motor del corpúsculo basal (filamento es
equivalente a hélice de un barco)
Flagelos en bacterias grampositivas y
gramnegativas
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Patrón de flagelación
a)
Monotricos ( un solo flagelo, uno solo
en el final : polar)
b) Anfitricos (“en ambos lados”, un único
flagelo en cada polo)
c) Lofotricos (“mechón”, grupo de
flagelos en uno o ambos polos)
d) Peritricos (“alrededor”, se distribuyen
sobre toda la superficie)
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Antigenicidad del filamento
• El filamento y la flagelina constituyen el antígeno
flagelar (H)
• El antígeno H es característico de cada especie y
de cada cepa
• Las bacterias flageladas reaccionan in vitro con
anticuerpos específicos dando una aglutinación
laxa
• La aglutinación con flagelos es la base de la
clasificación de cepas de Salmonella
(clasificación de Kauffmann-White)
Endoflagelos (Espiroquetas)
Fimbrias o “pili”
• Finas proyecciones en forma de pelo.
¾Los pili comunes o fimbrias, son más cortos existen en elevado
nº, recubren la superficie de la bacteria.
¾Funcionan como órganos de adherencia al epitelio del
huésped
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Fimbrias o pelos (pili)
• Apéndices filamentosos rectos y rígidos,
más cortos y finos que los flagelos
• Composición: Ensamblaje helicoidal de
subunidades de pilina. Pelo tiene un
pequeño hueco central
• Implantados a nivel de membrana
citoplásmica
• De uno a varios cientos o miles.
• Frecuentemente periplásmicos
Fimbrias adhesivas
• De 4 a 7 nm de diámetro, repartidas por toda la superficie
• Permiten la adhesión a sustratos
• Condicionan varias propiedades:
–
–
–
–
Formación de microcolonias y velos
Adhesión a superficies inertes
Adhesión a superficies vivas
En bacterias patógenas: factores de virulencia e invasividad de
tejidos.
Ejemplos: * En formación de placa dental
*Colonización tejidos por Neisseria gonorhoeae (gonococo) y por E.
coli uropatogénicos
• La función de adhesina reside en una proteína especial en
la punta del pelo. Funciona como lectina (capaz de unirse
con residuos azucarados de glucoproteínas de membrana)
• Codificación cromosómica
Pilus sexual
Los pili sexuales, existen uno por célula
¾Función: se asocia a intercambio de material
genético por conjugación
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• Más largos y gruesos (10 nm) que las fimbrias
adhesivas
• En menor número (de 1 a 10)
• Función: permitir los contactos celulares iniciales
en la conjugación
• Sus genes son de codificación plasmídica
• Dos principales tipos de pelos sexuales:
– Pelos de tipo F (ej.: del plásmido F de E. coli)
– Pelos de tipo I
• Algunos de ellos son usados como receptores por
ciertos fagos
Esporas- Endosporas
•
Estructuras inactivas , con bajo contenido de
agua, resistentes al calor, desecación,
radiaciones y a muchas sustancias químicas.
• Se desarrollan dentro de células vegetativas
(algunas especies de gram +)
• Son impermeables a los colorantes
• Ubicación: varía según la especie
a) Central
b) Sub terminal
c) Terminal
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• Producidas por ciertas bacterias Grampositivas: Bacillus, Clostridium, Sporosarcina,
• Cuando la bacteria detecta bajos niveles de
nutrientes (C, N, P) Æ desencadena el proceso
de esporulación
• La espora se forma dentro de la célula
vegetativa
– Esporangio = célula madre + endospora
• Al final de la esporulación, la célula madre se
autolisa, y la espora queda libre
• La endospora aguanta larguísimos periodos en
ausencia de nutrientes. Resiste estrés ambiental
• En condiciones adecuadas, la espora germina y
se transforma en una célula vegetativa
• Las endosporas son formas de reposo, con
el metabolismo prácticamente parado
(criptobiosis)
• Como consecuencia de su “diseño”,
aguantan fuertes agresiones físicas y
químicas (radiaciones UV, calor, sequedad,
disolventes orgánicos, etc)
Según su diámetro relativo al de célula madre:
•Deformantes
•No deformantes
Según su localización dentro del esporangio:
•Terminales
•Subterminales
•Centrales
Típicos esporangios deformantes de Clostridium:
•En palillo de tambor o cerilla (plectridios)
•En huso (clostridios)
Esporulación
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