tema-02 2015

serquis

MICROBIOLOGÍA GENERAL

CARRERA DE QUÍMICA FARMACEÚTICA

Sergio Rodrigo Quisberth Barrera M.Sc.

ser_barr@hotmail.com

La Paz – Bolivia

9 de febrero del 2015


Definición de célula

• Es la unidad anatómico y

funcional de todo ser

vivo.

• Tiene función de

autoconservación y

autorreproducción.

• Es por esto, por lo que

se considera la mínima

expresión de vida de

todo ser vivo.


Clasificación celular

Células eucariotas

• Las células eucariotas poseen un núcleo

celular delimitado por una membrana.

Estas células forman parte de los tejidos

de organismos multicelulares.

• Célula animal y célula vegetal: eucariotas

Células procariotas

• Las células procariotas no poseen un

núcleo celular delimitado por una

membrana.

• Los organismos procariotes son las

células más simples que se conocen.

• En este grupo se incluyen las algas azulverdosas

y las bacterias en 27 grupos

taxonomicos.


DIFERENCIAS ENTRE PROCARIOTAS

Y EUCARIOTAS

Procariotas

Organización Material

Genético

Un solo cromosoma

ADN c.d., c.c.c. (cadena

doble, circular cerrado

covalentemente)

No existe membrana

nuclear

No histonas

Replicación del material genético: no mitosis

Organización del citoplasma

No orgánulos de tipo

eucarióticos

Ribosomas 70S

Eucariotas

Organización

Material

Genético

Varios cromosomas

ADN c.d. lineal,

terminado en

telómeros

Existe membrana

nuclear

Histonas

Replicación del material genético:

mitosis

Organización del citoplasma

Orgánulos

(mitocondrias,

cloroplastos, retículo

endoplásmico, Golgi,

lisosomas, etc)

Ribosomas 80S


Generalidades

• Bacteria: bacterium = bastón

• Características

– Procariota: pro=primitivo,

karyon=núcleo

– Ribosoma 70S

– Pared bacteriana

– Ausencia de organelos.

– Órganos de Movilidad

– Cromosoma único

– Plásmidos


MORFOLOGÍA

• Forma:

– Cocos

– Bacilos

– Espirales

– Filamentosas

– Pleomórficas


Morfología

• Tamaño:

– 0.2 a 4 µm de

diámetro.

– Micoplasmas

(pequeñas)

Tamaño pequeño intercambio

más eficiente, permite mayor

velocidad metabólica


MORFOLOGÍA


Cocos

• 1 plano:

• 2 cocos juntos: Diplococos

• 4-20 cocos juntos:

Estreptococos

• 2 planos: Micrococos

• 3 planos: Sarcina

• Varios planos:

• Estafilococos


Diplococos

Estreptococos

Estafilococos


Bacilos

• Parejas: Diplobacilos

• Cadenas: Estreptobacilos

• Bacillus sp.

• Empalizada:

• Corynebacterium sp.

• Bacilos curvados:

• Vibrio sp.


Espirales

• Espirilos:

• Rígida: Brachispira sp.

• Espiroquetas:

• Flexible: Leptospira sp.

• Actinomyces sp.

Filamentosas


Estructuras Bacterianas

• Estructuras permanentes

• Pared celular

• Membrana Citoplasmática

(mesosomas)

• Citoplasma (ribosomas,

inclusiones, ADN)

• Estructuras variables

• Flagelos

• Fimbrias o pili

• Exopolisacáridos (Cápsula y

glicocalix)

• Espora


Pared Celular

• Protección física.

• Prevención de lisis osmótica.

• Ausente en Micoplasmas.

• 10 – 40% peso bacteriano.

• Capa gruesa en Gram positivas, en Gram

negativas es mucho mas delgada.

• Constituido principalmente por peptidoglicano

o mureina.

• Superficie externa cubierta de proteínas

• Lugar de acción antibióticos β-lactámicos.


Composición Pared Celular

Péptidoglicano (mureína)

‣ Consiste en N-

acetilglucosamina (NAG)

unida por enlace ß(1→4) a

N-acetilmurámico (NAM)).

‣ Ac. Muramico: L-Alanina, D-

Alanina, D-Glutámico, Lisina

( o meso diaminopimélico)


Peptidoglicano


Síntesis del Peptidoglicano

1. Síntesis de precursores solubles en

citoplasma

2. Unión a lípidos de la membrana

3. Formación de polímeros lineales fuera

de la membrana

4. Formación de puentes transversos entre

polímeros


Síntesis del Peptidoglicano

Síntesis de precursores solubles en

citoplasma

‣ Activación del NAM y NAG con uridín difosfato (UDP)

‣ Adición secuencial de aminoácidos al NAM

‣ 1. L-ala

‣ 2. D-glu

‣ 3. m-DAP (u otro diaminoácido; p. ej. L-lys)

‣ 4. D-ala-D-ala


Síntesis del Peptidoglicano

Unión a lípidos de la membrana

‣ El UDP-NAM-pentapéptido se transfiere a un transportador

de membrana (undecaprenil-fosfato Lip-P o bactoprenol)

‣ Al NAM-pentapétido-bactoprenol se transfiere el NAG con

enlace ß(1à4) entre NAG y NAM

‣ El precursor bactoprenol-P-P-NAM(pentapéptido)-NAG es

traslocado por flip-flop hacia el exterior


Síntesis del Peptidoglicano

Formación de polímeros lineales fuera de la

membrana

‣ Se da lugar la polimerización de varias unidades

disacarídicas

‣ Se libera el bactoprenol-P-P

‣ Una fosfatasa específica elimina el fosfato terminal,

regenerándose el undecaprenil-fosfato (bactoprenol-P)


Síntesis del Peptidoglicano

Formación de puentes transversos entre

polímeros


Síntesis del Peptidoglicano

1. Fosfomicina

2. Cicloserina

3. Bacitracina

4.Vancomicina

5. β-Lactámicos


Diferencias entre Gram (+) y (-)

• Gram (+)

• Varias capas de

peptidoglicano

• Acidos teicoicos, carga (-):

• Poliglicerol fosfato: Acidos

lipoteicoicos (MC)

• Poliribitol fosfato: Acidos

teicoicos (P)

• Funciones tipo adhesinas.

• Retienen colorante Gram

(Cristal Violeta)

• Gram (-)

• Una sola capa de

peptidoglicano.

• No se tiñen con Cristal

violeta, si no con fucsina

básica.

• En acido-alcohol

resistentes,

• NAM es sustituido por N-

glicosil muramico.

• Acidos micolicos


Diferencias entre Gram (+) y (-)


Diferencias entre Gram (+) y (-)


Tinción de Gram

• Tinción diferencial (1884)

• Debe su nombre al

bacteriólogo danés Christian

Gram (1853-1938)


PARED CELULAR GRAM (-)

• Pared Celular compleja:

• Membrana externa con fosfolípidos – proteínas

(porinas) y LPS

• Espacio periplasmico (periplasma: mureína y

abundantes enzimas).

• Fina capa de peptidoglicano.

• Membrana citoplasmatica.


LPS (Lipopolisacarido)

• Potente endotoxina.

• Constituido por:

• Lipido A (porcion

toxica, solo actua en

lisis celular)

• Core (4-5 azucares)

heptosas y cetodeoxioctanoico

(KDO)

• Antigeno “O”

(clasificacion de

microorganismos).


Bacterias que no poseen pared

• Membrana celular mas gruesa pueden tener

esteroles y lipoglicanos.

• Son pleiomórficos

• Micoplasma

• Archea

• No contiene peptidoglicano

• Puede ser de

• pseudopeptidoglicano (pseudomureina) tiñe G+

• pseudomureina cubierta de proteina,tiñe G+

• monocapa superficial de proteina o glicoproteina, sin

pseudomureina. tiñe G-

• Existen Archaea sin pared


Citoplasma

• Gel de alta presión osmótica.

• Aspecto finamente granular

• Rico en ribosomas e inclusiones de material

nutritivo.

• Incluye al Nucloide y Material genético

extracromosomico: plásmido.


• Nucloide:

• Cromosoma único

• Carece de Membrana

• ADN doble hebra circular superenrrollado, se fija al

mesósoma en la etapa previa de división celular.

• Ribosomas

• Contienen todos lo componentes necesarios para la

síntesis proteica

• Ribosoma 70S (2 subunidades 30S y 50S).

• Inclusiones: material de reserva de nutrientes.

• Plásmidos: interviene en el intercambio de material

genético entre bacterias.


Membrana citoplasmática

• Constituida por una bicapa fosfolipídica y proteínas.

• El acido graso hidrofóbico se orienta hacia el interior

y el glicerol hidrofílico hacia el exterior.

• Carece de esteroles.

• Contiene las proteínas y otros componentes de la

respiración celular y fosforilación oxidativa.


Membrana citoplasmática

• Permeabilidad selectiva

• Lugar de síntesis de enzimas y proteínas.

• Da lugar a los mesosomas, al plegarse hacia el

interior.

• Mesosomas: sitio de anclaje del cromosoide

bacteriano a la MC, participando en la separación

postreplicación.


Membrana citoplasmática


Flagelos

• Apéndices filamentosos

helicoidales.

• Movilidad bacteriana.

• Presentes solo en bacilos.

• Formado por: cuerpo basal,

un gancho y un filamento

externo (flagelina).

• Buenos inmunógenos.

• Antígenos flagelares se

denominan antígenos “H”.


Flagelos

• Disposición:

• Peritrica, Monotrica,

Lofótrica y Anfitrica

• Rotacion:

• Rotación de anillos en el cuerpo

basal.

• Rotación antihoraria, movimiento

hacia adelante:corridas.

• Rotación horaria ,cese del

movimiento hacia adelante:

vueltas

• Corridas/ Vueltas controladas por

quimioatrayentes y repelentes


Fimbrias o pili

• Microfibrillas parecidas a

pelos que rodean ha

algunas Gram (-).

• Constituidas por el

ensamblaje de una

proteína estructural

“pilina”.

• Posee propiedades de

adhesina.


Fimbrias o pili

• Tipos de Fimbrias

• Tipo 1: Tienen la habilidad de aglutinar eritrocitos. Algunas

son inhibidas por la adición de D-manosa MSHA

(hemaglutinación manosa sensible). E. coli, Klebsiella,

Samonella, Vibrio y otras enterobacterias.

• Tipo 2: No hemaglutinantes, variantes antigénicas de las

fimbrias tipo I. Escherichia y Salmonella.

• Tipo 3: MRHA en eritrocitos pretratados con ácido tánico.

Klebsiella, Salmonella, Yersinia, Proteus y Providencia

• Tipo 4: Asociadas con el movimiento no flagelar. Neisseria

gonorrhoreae.

• Tipo P: Pili P o E. coli uropatógena (UPEC) o asociada a

pielonefritis. Escherichia coli.


Pili sexual

• Son mas largos.

• 2 – 3 por célula.

• Se comportan como

adhesinas.

• Intercambio génico

entre bacterias

CONJUGACION


Exopolisacáridos

• Cubierta de naturaleza polisacarida que rodea

un bacteria.

• Sintetizados en MC., atraviesan PC y se

establecen afuera.

• Se clasifican en:

• Capsula.

• Glicocalix.


Cápsula

• Sustancia mucosa o viscosa.

• Unión firme a las bacterias

• Rígidas

• Protegen a las bacterias de la fagocitosis.

• Factor de virulencia.

• Poseen los antígenos capsulares “k”.

• Debido a estructura fibrilar hidratada, no se tiñen

con tinciones habituales.

• Tinción negativa o Tinta china.


Cápsula


Glicocalix

• Es Flexible

• Participa en la formacion de biopeliculas.

• Forma colonias rodeadas de glicocalix.

• Protegen de fagocitosis o accion de

antimicrobianos.


Biofilms

• El biofilm estructura constituid por tres

componentes:

• La masa de células

• Los espacios intercelulares o canales

• La matriz extracelular que lo rodea compuesta

por una mezcla de exopolisacáridos, proteínas,

ácidos nucleicos y otras sustancias.


Biofilms

Formación del Biofilm

• Fase 1. Absorción

• Fases 2 y 3. Adhesión a la superficie

• Fase 4. Crecimiento y maduración

• Fase 5. Dispersión de células colonizadoras


Biofilms


Espora

• Dos géneros: Bacillus sp.

y Clostridium sp.

• Se originan dentro de la

célula vegetativa.

• Se libera por lisis celular.

• Se produce en

condiciones adversas.

• Forma muy resistente

(dipicolinato de calcio y

deshidratación).


• Morfología

• Apariencia birrefringente.

• No se tiñe con colorantes habituales

• Esférico u oval

• Diámetro: de 0.2 a 2.0 µ

• Deformante ( Clostridium ) No deformante ( Bacillus )


DIFERENCIAS CEL. VEGETATIVA VS. ENDOSPORAS

Característica Célula vegetativa Endoespora

Contenido de Calcio bajo alto

Ac. dipiconílico ausente presente

Pequeñas proteínas

solubles en ácido

ausentes

presentes

Contenido de agua 80-90% 10-25%

pH citoplasma 7 5.5-6

Actividad enzimática elevada baja

Metabolismo elevado Bajo o ausente

Resistencia: calor,

radiación,

compuestos

químicos

baja

elevada

Sensibilidad lisozima Sensible Resistente

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