Microbiologia Medica

CAPÍTULO 2 Estructura celular 19
Al menos 50% de la membrana citoplásmica debe encontrarse
en estado semilíquido a fin de que ocurra la proliferación
celular. Con temperaturas bajas, esto se logra al incrementar
en gran medida la síntesis e incorporación de ácidos grasos no
saturados en los fosfolípidos de la membrana celular.
1. Permeabilidad de transporte. La membrana citoplásmica
forma una barrera hidrófoba impermeable a la mayor
parte de las moléculas hidrofílicas. Sin embargo, existen va -
rios mecanismos (sistemas de transporte) que permiten que
la célula transporte nutrientes hacia el interior de la misma y
productos de desecho hacia el exterior. Estos sistemas de transporte
trabajan contra gradiente de concentración con el fin de
incrementar la concentración de nutrientes en el interior
de la célula, una función que requiere alguna forma de energía.
Hay tres mecanismos de transporte generales que participan
en el transporte de membrana: transporte pasivo, transporte
activo y translocación de grupo.
FIGURA 2-9 Corte transversal de una célula en división de una
cianobacteria del género Microcystis que muestra agrupamiento
hexagonal de vesículas cilíndricas de gas (31 500×). (Micrografía de HS
Pankratz. Reproducida con autorización de Walsby AE: Gas vesicles.
Microbiol Rev 1994;58:94.)
enzimas y moléculas que participan en la biosíntesis de DNA,
polímeros de la pared celular y lípidos de la membrana, y 5)
portar receptores y otras proteínas quimiotácticas y otros sistemas
sensoriales de transducción.
A
FIGURA 2-10 Citoesqueleto de una célula procariota. Se observa
la proteína citoesquelética similar a MreB (MbI) de Bacillus subtilis.
La proteína MbI se fusionó con una proteína fluorescente verde y las
células vivas se analizaron en un microscopio de fluorescencia.
A: Las flechas señalan los cables helicoidales del citoesqueleto que se
extienden en la longitud de las células. B: Se muestran tres células de
la ilustración A con mayor aumento. (Cortesía de Rut Carballido-López
y Jeff Errington.)
B
a. Transporte pasivo. Este mecanismo depende de la difusión,
no utiliza la energía y funciona sólo cuando el soluto se encuentra
en concentraciones más elevadas fuera de la célula. La difusión
simple explica la entrada de muy pocos nutrientes, lo que
incluye el oxígeno disuelto, dióxido de carbono y el agua misma;
no proporciona velocidad ni selectividad. La difusión facilita -
da no utiliza energía, de forma que el soluto nunca alcanza una
concentración interna mayor que la que existe fuera de la célula.
Sin embargo, esta difusión es selectiva. Los conductos de proteínas
forman conductos selectivos que facilitan el paso de moléculas
específicas. La difusión facilitada es común en microorganismos
eucariotas (p. ej., levaduras) pero es poco común en células
procariotas. El glicerol es uno de los pocos compuestos que pe -
netran en las células procariotas por difusión facilitada.
b. Transporte activo. Muchos nutrientes se concentran más de
1 000 veces como consecuencia del transporte activo. Hay dos
tipos de mecanismos de transporte activo, lo que depende de
la fuente de energía utilizada: transporte acoplado con iones y
transporte con casete unido a ATP (ABC).
1) Transporte acoplado con iones. Estos sistemas desplazan una
molécula a través de la membrana celular siguiendo un gradiente
iónico previamente establecido, como una fuerza de
movimiento por sodio o de movimiento por protones. Hay tres
tipos básicos: transporte simple (uniport), cotransporte unidireccional
(symport) y cotransporte bidireccional (antiport)
(figura 2-12). El transporte acoplado con iones es en particular
común en microorganismos aerobios, que tienen mayor facilidad
para generar una fuerza de desplazamiento de iones que los
microorganismos anaerobios. Los transportadores simples catalizan
el transporte de un sustrato sin importar el ion acoplado.
Los cotransportadores unidireccionales catalizan el transporte
simultáneo de dos sustratos en la misma dirección por un solo
transportador; por ejemplo, un gradiente de H + puede permitir
el cotransporte unidireccional de iones de carga opuesta (p. ej.,
glicina) o de moléculas de carga neutra (p. ej., galactosa). Los
cotransportadores bidireccionales catalizan el transporte simultáneo
de dos compuestos de carga similar en direcciones opuestas
por un transportador común (p. ej., H + :Na + ). Casi 40% de los
sustratos transportados por E. coli utilizan este mecanismo.
pter 02_Carroll_4R.indd 19 14/04/16