tema-02 2015

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