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• Matías Nahuel Colavita

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BACTERIAS GENERALIDADES     

Se agrupan en el Reino Monera. Son un grupo diverso de microorganismos unicelulares. Procariotas. Carecen de membrana nuclear. Se pueden encontrar prácticamente en cualquier ambiente (suelos, aguas, aire). Patógenos del hombre, otros animales y plantas. Son los organismos más pequeños que contienen toda la maquinaria requerida para su crecimiento y autorreplicación. Tamaño: 0,2 a 2,0 µm de diámetro y de 0,4 a 14 µm de longitud.

Interior de la bacteria  

Citosol o citoplasma posee dos regiones: o Una fibrosa o nucleoide donde se halla condensado el ADN. o Granular abarrotada de ribosomas (70 S). El citosol de algunas bacterias contiene material nutritivo de depósito (gránulos de reserva ej. glucógeno).

Preguntas: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

¿Cuáles son las estructuras bacterianas esenciales Y no esenciales? Describa la composición química y función de cada una de ellas Compare la paredes celulares de las bacterias Gram (+) y Gram (-) Describa y ejemplifique la clasificación de la morfología bacteriana Fundamento de la coloración de Gram ¿Qué es un plásmido?

ESTRUCTURAS BACTERIANAS ESENCIALES Y NO ESENCIALES Estructuras bacterianas Esenciales      

No esenciales      

Pared celular. Membrana plasmática. Cromosoma bacteriano (nucleoide). Ribosomas. Mesosomas. Citoplasma.

Flagelos. Pilis. Cápsula bacteriana. Endosporas bacterianas. Inclusiones citoplasmáticas. Plásmido.

ESTRUCTURAS ESENCIALES Estructura Pared celular

Descripción química Función  Es la capa más externa de la célula bacteriana.  Confiere rigidez y forma.  Uno de los componentes fundamentales de la misma es  Protección mecánica. 1

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Membrana plasmática

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el peptidoglicano o mureína, junto a lípidos y lipoproteínas. Algunas bacterias como los micoplasmas, no tienen esta estructura. Se puede teñir de diversos colorantes permitiendo observar a las bacterias. El más usado es la coloración de Gram: que clasifica a las bacterias en 2 grandes grupos que dependiendo de su estructura y composición se dividen en : Gram positivas y Gram negativas Se encuentra debajo de la pared.  En la misma están incluidos todas las estructuras y orgánulos vitales. Es una bicapa lipídica, formada por fosfolípidos y proteínas. El cromosoma bacteriano esta está firmemente adherido a  ella.     

BARRERA PERMEABLE SELECTIVA: Barrera osmótica, selectiva por mecanismos de transporte activo. Produce energía: Fosforilación oxidativa. Síntesis de elementos estructurales: Pared celular; capsula, ADN. Excreción de proteínas y toxinas (patogenicidad). Proteínas reguladoras quimiotácticas. Punto diana de detergentes y antibióticos. En el interior de la membrana se alojan un gran número de enzimas de diferentes tipos.

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Mesosomas

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Citoplasma

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Son unas invaginaciones de la membrana, que también se  conocen como cuerpos periféricos. Remolinos u ovillos con estructuras vesiculares y tubulares. Más abundantes en Gram +.  o Septales: Interviene en la duplicación del cromosoma bacteriano durante la división celular.  o Laterales: Secretores de enzimas (betalactamasas).

En el mismo no hay mitocondrias, pero si organelos  especiales como vesículas de gas, constituyentes solubles, 2

Sitios para la respiración celular y producción de energía. Formación de la pared en bacterias Gram positivas. Centro para el ordenamiento de la división celular sitio para la toma de ADN durante la transformación. Contiene todo lo que está dentro del cuerpo de la

  Ribosomas

Cromosoma bacteriano nucleoide

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materiales de reserva nitrogenados y no nitrogenados. Formado por 85% de agua. Parte periférica granulosa (rica en ribosomas) y parte central  fibrinal (nucleoide). Numerosas y dispersas.  20 nm diámetro. Contiene ARN y proteínas. Son de tipo 30 y 50 s. Una sola molécula de ADN.  Cerrada y superenrrollada. No posee membrana nuclear. División celular vertical. Haploide. No nucléolos, ni histonas. Un solo cromosoma que se duplica por el modelo semiconservador de Wattson y Kribs en los mesosomas. Dos tipos de ADN: Cromosómico y extra cromosómico.

bacteria: Nucleoide, inclusiones, ribosomas, etc. Lugar de metabolismo. Síntesis proteica. Punto diana de ATB.

Contener la información genética propia y esencial y regulación de gran parte de las funciones bacterianas.

ESTRUCTURAS NO INDISPENSABLES Estructura Flagelos

Descripción química Función  Filamentos largos, finos flexibles, ondulados y libres.  Locomoción-motilidad.  Se originan en el citoplasma de la célula (cuerpo basal).  Presentes en algunas bacterias.  Compuesta por la proteína flagelina.  Se clasifican de acuerdo a la posición y numero en las bacterias: o Sin flagelos: Atricos. o Monotricos. o Lofotricos. o Anfitricos o Peritricos

Pilis

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Estructuras filamentosas y numerosas, cortas y rectas, en  algunas bacterias. Son apéndices filiformes que pueden hallarse en la superficie de bacterias gramnegativas.  Compuesta por pilina (proteína). Sirven de receptores específicos a ciertos virus bacterianos (bacteriófagos). 3

Pilis Comunes: Adherencia a epitelios humanos. Factores de patogenicidad. Pilis Sexuales: Intervienen en la transferencia del ácido nucleico durante la conjugación entre bacterias.

Cápsula bacteriana

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Endospora bacteriana

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Inclusiones citoplasmáticas Plásmido

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Porción más externa de muchas procariotas.  Proteger a estos microorganismos contra la Es una cubierta formada por polímeros de azucares (gel). desecación, y contra Es más gruesa que la bacteria, por ser transparente no se la fagocitosis. observa por las coloraciones habituales.  Confiere virulencia Si es de estructura firme y de bordes definidos: Cápsula. Si es amorfa de bordes poco definidos e irregulares glicocalix,  Es anti fagocitaria  Es antigénica matriz exopolisacarida o pseudocápsula. Las bacterias que la producen forman colonia mucosas y las  Actúan como adhesinas que no poseen cápsula colonias rugosas.  En algunos casos como elementos de resistencia a La cápsula es antigénica. antibióticos impidiendo Protege a las bacterias de la acción de agentes difusión del mismo en el antibacterianos tales como: Antibióticos, virus bacterianos, interior de la bacteria. inmunoglobulinas y fagocitos (factor de virulencia). Ovaladas y de alta resistencia.  Confiere resistencia a las bacterias a ambientes adversos: Formaciones con bajo contenido en agua (algunas bacterias Pueden permanecer viables por las producen en condiciones nutritivas desfavorables o bajo largo tiempo y resisten la condiciones de estrés). acción de factores físicos y Cuando no son espora se llama vegetativa. El proceso para químicos. transformarse en esporas se llama Esporulación. Compuestas por protoplasto (ADN, ARN y enzimas), corteza (peptidoglicano), cubiertas (de naturaleza polipeptídica, a las cuales se atribuye sus propiedades hidrófobas) y exosporio (proteínas, polisacáridos y pequeñas cantidades de lípidos) y dipicolinato de calcio. Presente en los géneros: BACILLUS Y CLOSTRIDIUM (también en las Sporosarcina). Únicos que esporulan. Entre sus propiedades se encuentran: Altos índices de refracción, impenetrabilidad de los colorantes ordinarios y muchos desinfectantes y alto grado de termorresistencia. Elementos sin estructuras.  Sirven de mecanismos de regulación o almacenaje. Vacuolas: Envejecimiento. Granulaciones: Volutina, hierro, azufre, glucógeno. Constituyen el material genético extracromosómico. Están constituidos por secuencias cortas de ADN circular bicatenario, que pueden existir y replicarse independientemente del ADN cromosómico y son heredados por las células hijas. Aunque no son esenciales para la vida de la bacteria, generalmente proveen a ésta una ventaja selectiva, por ejemplo: Resistencia a los antibióticos, nuevas capacidades metabólicas, patogénicas (cuando codifican para factores de virulencia como toxinas, etc.) u otras numerosas propiedades. Pueden transferirse de bacteria a bacteria mediante un proceso denominado conjugación.

PAREDES CELULARES DE LAS BACTERIAS GRA (+) Y GRAM (-)   

PARED CELULAR GRAM (+) Dos componentes fundamentales: Peptidoglicano y ácidos  Este entrecruzamiento en las bacterias Gram positivas, teicocicos y carbohidratos y proteínas que varían de produce una red densa de peptidoglicano de gran acuerdo a la especie. tamaño, que envuelve a la bacteria y forma la sólida y rígida pared celular Componente mayoritario: Peptidoglicano o mureína, una cadena lineal de dos azúcares alternados: N-  La pared celular está compuesta por varias capas de acetilglucosamina y acido N-acetilmurámico. peptidoglucano (hasta 25 capas) representando hasta el 90 % en la mayoría de los Gram positivas. A cada residuo de mureína se halla ligado un tetrapéptido compuesto aminoácidos alternados D-alanina, L-alanina,  Ácidos teicoicos: Formados por unidades de D-glutámico y lisina o ácido diaminopimélico (DAP), ribitolfosfato o glicerolfosfato con sustituyentes 4

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unidos al grupo carboxilo del NAM. Las cadenas laterales tetrapeptídicas se pueden unir directamente entre sí o mediante un puente transversal peptídico compuesto por una cadena corta de aminoácido. El grupo carboxilo de la d-alanina terminal está conectado directamente al grupo amino del ácido diaminopimélico, pero se puede emplear en su lugar un interpuente peptídico. La mayoría de los peptidoglicanos de las bacterias Gram negativas carecen de este tipo de puente. Los ácidos teicoicos no están presentes en las bacterias  Gram negativas.

Solo una cadena de peptidoglicano esta unida a otra cadena formando una malla de mureína resistente que protege a la bacteria y le da su forma. La pared celular de G (-) carece de ácidos teicoicos. El peptidoglucano está unido a

laterales (azúcares, aminoácidos y aminoazúcares) intervienen en el paso de iones a través de la pared celular. o Ácidos teicoicos: Se unen a los residuos del ácido N-acetilmurámico del peptidoglicano. o Si unen a los glicolípidos de la membrana plasmática: Ácidos lipoteicoico. o Estos ácidos participan en el anclaje de la pared celular a la membrana citoplasmática. o Constituyen los mayores determinantes antigénicos Otros componentes de la pared celular son polisacáridos, proteínas.

PARED CELULAR GRAM (-) MEMBRANA EXTERNA  Es una bicapa lipídica asimétrica se encuentra por fuera del periplasma está la membrana externa (solo en G-).  La parte interna formada por fosfolípidos.  La parte externa por lipopolisacaridos (LPS).  El LPS está formado por : o Un lípido A: Responsable de la actividad endotóxica del LPS. 5

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lipoproteínas de la membrana externa. Se encuentra en el periplasma (espacio periplásmico), una sustancia gelatinosa localizada entre la membrana externa y la  membrana plasmática. El periplasma contiene enzimas  degradantes y proteínas de transporte. 

o o

Un polisacárido no especifico. Las cadenas laterales del polisacárido que define el Ag somático O. El LPS es una barrera para cualquier molécula orgánica hacia el interior de la bacteria Para incorporar nutrientes lo hacen a través de proteínas porinas por difusión. También existe una lipoproteína de Braun que sirve de unión entre la membrana externa y la capa de mureína.

MORFOLOGÍA BACTERIANA 1. Cocos: Bacterias de forma más o menos esférica. Staphylococcus. Si el plano de división es único, podemos encontrar diplococos o cocos en cadena (microorganismos del género Streptococcus). Si los planos de división son muchos, los cocos pueden agruparse en diplococo, cadena, tétradas o en racimos. 2. Bacilos: De forma cilíndrica, aislados o agrupados. Corynebacterium. Los bacilos pueden ser muy cortos (cocobacilos) o muy largos. Sus extremos pueden ser redondeados (E. coli) o rectos; pueden estar aislados, en cadenas, en filamentos (Clostridio, Lactobacilo) o formando letras chinas. Los bacilos curvos pueden tener forma de coma (Vibrio cholerae). 6

 Cocobacilos: Pequeños, redondos.  Formas filamentosas: En forma de fibras.  Bacilos fusiformes: Los extremos más delgados. 3. Espirilos: Bacterias en forma de espiral. Treponema, Borrelia y Leptospira. Las espirilos varían en el número de vueltas, desde pocas (Borrelia) a muchas (Treponema).  Vibriones: Bacterias curvas (en forma de coma).  Espirilos: Configuración helicoidal, semejante a la de un tirabuzón. Se desplazan con flagelos.  Espiroquetas: Son microorganismos helicoidales y flexibles. Se desplazan mediante filamentos axiales que se asemejan a los flagelos.

FUNDAMENTO DE LA COLORACIÓN DE GRAM  Hans Christian Gram Bacteriólogo (1884).  Se basa en las diferencias de la estructura de la pared celular. 1. Primero: El colorante principal en esta técnica es el violeta de genciana o cristal violeta. Penetra en todas las células bacterianas (tanto grampositivas como gramnegativas) a través de la pared bacteriana. 2. Luego se aplica Lugol (Solución yodo-ioduro de K): Mordiente. Todas las células quedan violetas. 3. Alcohol–Acetona: Decolorante. a. El alcohol deshidrata el peptidoglucano de las células Gram positivas y las torna aún más impermeables a los cristales de violeta de genciana-yodo. Quedando las bacterias color violeta. b. El alcohol-acetona disuelve la membrana externa en Gram (-) y forma poros en la delgada pared célula. Se decoloran. 4. Safranina (tinción de contraste): Determina que las células adquieran un color rosado. (Gram negativas)

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