Bacteria
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El documento describe la organización celular de las bacterias y arqueobacterias. Estas tienen una organización procariota simple sin núcleo verdadero ni orgánulos. Las arqueobacterias se parecen a las bacterias en forma pero difieren en su bioquímica, fisiología y genética. Algunas arqueobacterias son extremófilas que habitan en condiciones extremas como alta salinidad, temperatura o acidez.
Bacteria
- 2. Organización procariota ¿Cuál fue la forma inicial que origino a los seres vivos? Aparecieron tres líneas evolutivas: – Dos procariotas: Arqueobacterias y Eubacterias – Eucariota Análisis moleculares con ARNr: – Dos líneas con una organización simple tanto a nivel estructural como funcional
- 3. Línea: presentaba características propias de las bacterias verdaderas. Línea: Presentaba características biológicas intermedias entre bacterias y eucariotas; Arqueobacterias Organización procariota
- 4. Arqueas Se les considera los organismos vivos más semejantes a los primeros colonizadores de la Tierra: extremófilas – Elevadas concentraciones salinas: halofilas – Tº altas: Termófilas – Valores de acidez altos: Acidófilas
- 5. Arquea hipertermofílica encontrada en aguas termales: • Presenta una enzima activa a Tº de 109ºC • Degradar la celulosa Arqueas
- 6. Características: – Se parecen morfológicamente a las bacterias pero se diferencian bioquímica, fisiológica y genéticamente – No poseen paredes celulares con peptidoglicanos, sino glucoproteínas. – Poseen secuencias únicas en su ARN – Algunas de ellas poseen esteroles en su membrana celular (una característica de eucariotas) – Poseen lípidos de membrana diferentes tanto de las bacterias como de los eucariotas (diéteres de glicerina con terpenos). – Sus membranas forman una monocapa Arqueas
- 7. Arqueobacterias Se parecen morfológicamente a las bacterias pero se diferencian bioquímica, fisiológica y genéticamente: • No poseen paredes celulares con peptidoglicanos, sino glucoproteínas. • Poseen secuencias únicas en su ARN • Algunas de ellas poseen esteroles en su membrana celular (una característica de eucariotas) • Poseen lípidos de membrana diferentes tanto de las bacterias como de los eucariotas (diéteres de glicerina con terpenos). •Sus membranas forman una monocapa •Son extremófilas (metanogénicas, halófitas o hipertermófilas
- 8. Microorganismos muy difundidos en todos los ambientes Tamaño pequeño Metabolismo activo Tasa de multiplicación elevada Características estructurales: – No presentan núcleo verdadero – No presentan orgánulos membranosos – No existe compartimentalización de las funciones – Pared celular Organización procariota:Bacterias
- 9. Estructura de una bacteria
- 11. Estructura bacteriana Envolturas: – pared celular, – membrana plasmática – cápsulas mucosas Pared celular: – Capa más externa – Rígida – Composición: Peptidoglicano o mureína: cadenas de polisacáridos (NAM_NAG) unidos entre sí por cadenas peptídicas. Digeridas por lisozimas Elementos diferenciadores (tinción de Gram): – Gram+ (retienen el colorante): – Gram- (no retienen el colorante):
- 12. Bacterias Gram +: – Retienen el colorante: ácidos teioicos y lipoteteioicos Bacterias Gram -:Estructura trilaminar – Membrana externa: bicapa lipídica con proteínas asociadas; lipopolisacáridos – Periplasma: material entre la membrana externa y plasmática que contiene proteínas – Peptidoglicano Estructura bacteriana Funciones: 1. Mantiene la forma 2. Protege de la lisis osmótica:en medios hipoosmóticos contrarresta la presión osmótica ejercida por el citoplasma celular, hiperosmótico, sobre la membrana plasmática
- 13. Tipos de pared bacteriana
- 14. Gram+ y Gram- Bacteria Gram + Bacteria Gram -
- 15. Membrana plasmática – Naturaleza lipoproteíca – ATPasa Cápsulas y capas mucosas – Aparecen en las formas más patogénas – Posición más externa – Formadas fundamentalmente por polisacáridos Estructura bacteriana Funciones: 1. Síntesis de la pared 2. Actividad respiratoria 3. Quimiotaxis (receptores) Funciones: 1. Resistencia y protección frente a la fagocitosis 2. Favorece la adherencia a superficies y otras células (invasibilidad celular) 3. Evita la desecación ( agua)
- 16. Estructura bacteriana Citoplasma: – Formado por el protoplasma (matriz granulosa sin orgánulos membranosos) – Ribosomas e inclusiones Ribosomas: – Más pequeños que los de eucariota – Síntesis de proteínas Nucleoide – DNA de doble hélice, desnudo, superenrrollado en 50-100 dominios o lazos estabilizados por ARN
- 17. Nucleoide
- 18. Plásmido Son moléculas de ADN más pequeñas Variables en tamaño y número Circular, desnudo y extracromosómicos Replicación independiente del nucleoide No es esencial para el funcionamiento celular Pueden ser transferidos en los procesos de conjugación Confiere características propias: – Resistencia frente a antibióticos y drogas – Contienen información para el factor F – Producción de toxinas
- 19. Estructura bacteriana: apéndices externos 1. Flagelos : – Propios de bacilos, escasos en cocos. Gram+ como negativas – Implicados en el movimiento – Número y disposición variable
- 21. Flagelos Constan de: – Filamento: flagelina, proteína globular ordenada helicoidalmente entorno a un tubo central hueco – Gancho: que une el filamento a la célula – Cuerpo basal: compuestos por varios anillos
- 22. Flagelos
- 24. Estructura bacteriana: apéndices externos Fimbrias – Fimbrias; filamentos cortos y numerosos – Adherencia a otras células o superficies epiteliales del huésped que infecta. – Gram - Pili – Asociados a los procesos de conjugación sexual E.coli en división Pili
- 25. Escherichia coli
- 27. Estructura bacteriana: inclusiones metacromáticas Gránulos que aparecen en el protoplasma – Reserva:,lipìdicos, glucídicos, azufre, gas (flotabilidad).. Inclusiones lipídicas en bacterias quimiolitotrofas Inclusiones lipídicas en Micobacterium tuberculosis
- 29. Estructura bacteriana: esporas Estructuras de resistencia frente a condiciones adversas No intervienen en reproducción Endosporas (intracelulares) Clasifican en: – Deformantes – No deformantes
- 31. Cocos – Esféricas – Inmóviles – Pueden estar aislados o agrupados Bacilos – Alargada – Generalmente móviles – Pueden estar aislados o agrupados Formas bacterianas
- 33. Cocos y bacilos
- 34. Reproducción bacteriana Reproducción asexual por bipartición: – Duplicación del material genético – Formación de un tabique o septo que separa las bacterias en dos. E. coli en división
- 37. Mecanismos parasexuales: en los que existe transferencia de material genético entre una bacteria donadora y otra aceptora, gracias a los cuales se introduce variabilidad genética. Existen tres tipos: – Conjugación – Transformación – Transduccción Reproducción bacteriana
- 38. Conjugación Existen dos formas bacterianas: – Donantes (F+) – Receptoras (F-) – Entre ambas formas existe transferencia de material genético a través de un puente citoplasmático o pili, siendo el flujo unidireccional, de la donante a la receptora y nunca al revés. – Lo que le confiere a la donante dicho carácter es la posesión de un plásmido de fertilidad (F). A veces puede estar integrado en el cromosoma bacteriano, Hfr
- 40. Características del factor F – Control de su propia transferencia – Síntesis de un antígeno de superficie no presente en las formas receptoras, que impide que exista conjugación entre bacterias con el mismo tipo de plásmido. – Formación del tubo citoplásmico – Transferencia del material genético Conjugación
- 41. Fases del proceso de conjugación: – Contacto entre la formas F+ y F- – Formación del tubo de conjugación – Transferencia de parte del cromosoma (nunca el factor F) – Formación de un cigoto parcial o merocigoto: Endogenote ( información propia de la bacteria receptora) Exogenote ( información que se incorpora) – Recombinación y modificación de las características genéticas de la bacteria receptora. En la transferencia no existe pérdida de material genético por parte de la donadora, duplicación previa. Conjugación
- 42. Conjugación
- 43. El ADN bacteriano se fragmenta y parte de estos fragmentos penetran en otra bacteria integrándose en el cromosoma de la receptora. La bacteria debe estar en un estado fisiológico competente. Formación de merocigoto Recombinación La bacteria receptora pasa a presentar una información distinta. Transformación
- 44. Transformación
- 45. La transferencia de material genético de una bacteria a otra se realiza a través de un vector, un virus. Tras la inducción del virus que estaba en una bacteria lisogénica, y la lisis posterior, aproximadamente 1% del material bacteriano es arrastrado por el virus. Ante una reinfección ese material bacteriano pasará a otra bacteria, formándose un merozigoto. Bacteria recombinante Transducción
- 46. Transducción