Estructura microbiana

1. 1
02. ESTRUCTURA MICROBIANA
1

2. 02.1) CARACTERÍSTICAS GENERALES DE VIRUS, MICROORGANISMOS
EUCARIOTES Y PROCARIOTES.
CARACTERÍSTICAS DE LOS MICROORGANISMOS
· Son seres vivos.
· Son ubicuos.
· Pueden estar formados por células procariotes o eucariotes.
· Pueden ser unicelulares o pluricelulares.
· Pueden presentar reproducción asexual y/o sexual.
· Presentan una gran diversidad nutricional y metabólica.
Archaeas Bacterias Hongos Protozoarios Algas
2

3. CARACTERÍSTICA BACTERIA ARCHAEA EUKARIA
Estructura celular Procariote Procariote Eucariote
Geometría del DNA Circular Circular Lineal
Pared celular Peptidoglucano Variedad de compuestos
(no hay peptidoglucano)
Variedad de compuestos
Uniones en membrana Éster Éter Éster
Ribosomas 70S 70S 80S
tARN iniciador Formilmetionina Metionina Metionina
Intrones No No Si
Operones Si Si No
Plásmidos Si Si No
ARN polimerasa 1 (4 subunidades) varias (8-12 subunid. c/u) 3 (12-14 subunid. c/u)
Sensibilidad a antibióticos Si No No
Metanogénesis (CO2) No Si No
Reducción de SO a H2S SI Si No
Nitrificación Si No No
Desnitrificación Si Si No
Fijación del nitrógeno Si Si No
Fotosíntesis usando clorofila Si No Si
Fotosíntesis sin clorofila Con bacterioclorofila Con bacteriorrodopsina No
Quimiolitotrofía Si Si No
Vesículas de gas Si Si No
PRINCIPALES DIFERENCIAS DE LOS DOMINIOS:
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4. a) flagelos
f) plásmidos
e) membrana plasmática
d) pared celular
h) ribosomas
g) citoplasma
c) cápsula
inclusión
c) cápsula
d) pared celular
e) membrana
citoplasmática
b) Fimbrias o pilis
i) área nuclear (nucleoide)
contiene el ADN
CÉLULA PROCARIOTE (Bacteria)
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5. Nombre de la estructura y sus funciones principales Composición química principal
a) Flagelos: locomoción. Proteína
b) Pilis o fimbrias: adherencia o tubo de conjugación. Proteína
c) Cápsula: protección contra fagocitosis, receptores de fago,
adhesión celular.
Agua, polisacárido, polipéptido
d) Pared celular Gram +: forma y protección mecánica. receptor de
fagos.
Mucho peptidoglucano, ácidos teicoicos,
polisacáridos, lípidos (1-4%)
d) Pared celular Gram -: forma y protección mecánica, permeabilidad,
receptores de fagos.
Poco peptidoglucano, lipopolisacáridos,
lípidos (11-22%), proteína
e) Membrana citoplasmática: permeabilidad, biosíntesis, transporte
de electrones, adhesión de los cromosomas y partición.
Fosfolípidos, proteínas
f) Plásmidos: información genética y de actividades para
supervivencia.
Ácidos nucléicos, bases púricas y
pirimídicas
g) Citoplasma: material interno con ribosomas y material genético. Agua, proteínas, carbohidratos, lípidos
h) Ribosomas: síntesis de proteínas. ARN y péptidos
i) Cromosomas: contiene la información del ser vivo. ADN
Mesosomas: formación del tabique en la división. Fosfolípidos y proteínas
Endospora: Protección a condiciones ambientales adversas. Calcio, ácido dipicolínico, algo de
petidoglucano
5

6. Tipo Archaea Bacterias
Estructuras
típicas
principales
Pared celular, sin núcleo,
membrana celular diferente,
ribosomas 70s, cápsula
Pared celular, sin núcleo,
ribosomas 70s, cápsula, flagelos,
pilis o fimbrias
Forma
Alargada o esférica, otras
formas poco comunes
Esférica, alargada, ahusada, en
espiral
ricketsias: con pared celular, sin
núcleo, ribosomas 70s. Son
cocoides o bacilares pequeñas
mycoplasma: sin pared celular, sin
núcleo, ribosomas 70s. Son
Pleomórficas
clamidias: pared sin
peptidoglucanos, ribosomas 70s.
Son esféricas
TIPOS DE PROCARIOTES.
6

7. Ejemplos de especies de procariotes. Archaea.
Especie Características generales
a) Halobacterium salinarum
Extremófila, habita en lugares con alto contenido de sal,
forma de bacilo.
b) Natronococcus occultus
Extremófila, habita lagos sódicos muy salinos, forma de
coco.
c) Methanosarcina sp
Productores de metano, forma de cocos, habita el suelo,
“reportada como Gram +”.
d) Termoproteus
neutrophilus
Extremófila, habita en lugares con volcanismo, forma de
bacilo.
a) b)
7

8. Ejemplos de especies de procariotes. Dominio Bacteria.
Especie Características generales
Micrococcus luteus Vive en suelo, forma de coco, Gram +, no causa enfermedades.
Escherichia coli
Se encuentra en tracto digestivo de humanos y animales de
sangre caliente, bacilo corto, Gram -, existen variedades
patógenas.
Mycobacterium
tuberculosis
Causante de la tuberculosis, ataca pulmón aunque puede
diseminarse, bacilo largo Gram +
Bacillus subtilis Vive en suelo, bacilo, Gram +, no causa enfermedades.
a) b) c) d)
8

9. Ejemplos de especies de procariotes. Dominio Bacteria.
Especie Características generales
a) Ricketsia prowazekii
Bacilos cortos, son patógenos causantes del tifus, parásitos
intracelulares obligados.
b) Mycoplasma pneumoniae
Sin forma definida, patógeno causante de la neumonía
humana, puede cultivarse “in vitro”
c) Chlamydia psittacci
Parásitos intracelulares obligados, generalmente patógenos
causante de la psitacosis en humanos y ornitosis en aves.
a)
b) c)
9

10. ribosomas
d) cloroplastos
citoplasma
aparato de Golgi
c) mitocondrias
f) microtúbulos
m) vacuola
b) nucleolo
a) núcleo
d) cloroplastos
j) membr. plasmática
h) retículo endoplásmico r
h) retículo endoplásmico l
f) microfilamentos
e) pared celular
ribosomas
i) aparato de Golgi
k) citoplasma
b) nucleolo
a) núcleo
j) membrana plasmática
c) mitocondrias
f) microfilamentos
h) retículo
endoplásmico rugoso
centriolo
f) microtúbulos
h) retículo endoplásmico liso
g) cuerpo basal
g) flagelo
lisosoma/peroxisoma
CÉLULA VEGETAL
CÉLULA ANIMAL
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11. Tipo de
microorga-
nismos
Estructuras principales Forma
Protozoarios Núcleo, Cilios, Flagelos, Vacuolas,
Mitocondrias, Ribosomas, Retículo
Endoplásmico (R y L), Aparato de Golgi,
“Pared celular” (cubierta en quistes)
Variadas:
Ameboide, oval,
suela de zapato,
esféricos, etc.
Hongos
levaduriformes
Núcleo, Vacuolas, Mitocondrias,
Ribosomas, Retículo Endoplásmico (R y L),
Aparato de Golgi, Pared celular
Ovalada (alargada
a redonda)
Hongos
filamentosos
Filamentos y
conidias, hifas y
micelio
Algas Núcleo, Vacuolas, Mitocondrias,
Cloroplastos, Ribosomas, Retículo
Endoplásmico (R y L), Aparato de Golgi,
Pared celular, Flagelos
Variada, esférica,
ovalada,
rectangular,
foliar
CÉLULAS EUCARIóTICAS
13

12. ALGAS
a)
b)
c)
c)
c)
d)
d)
d)
e)
e)
e)
g)
f)
f)
f)
f)
f)
f)
f)
f)
g)
g)
pseudópodos
h)
i)
j)
j)
j)
k)
k)
k)
l)
m)
m)
m)
11

13. Estructura u organelo Función principal Composición Química Principal
a) Núcleo Información genética ADN y fosfolípidos
b) nucelolo Síntesis de ARN ribosómico ARN, ribosomas
c) Mitocrondria Respiración y obtención de energía Doble membrana de fosofolípidos y
proteínas
d) Cloroplastos Fotosíntesis Doble membrana de fosofolípidos y
proteínas, clorofila
e) Pared celular Resistencia a cambios de presión y dar forma
a la célula
Azúcares y/o proteínas
f) Citoesqueleto Forma de la célula y movilidad Proteínas
g) Flagelos y cilios Desplazamiento de la célula Proteínas
h) Retículo endoplásmico
(L y R)
Síntesis de proteínas, comunicación entre el
núcleo y el exterior
Fosfolípidos, ARN ribsosomal, proteínas
i) Aparato de Golgi Sistema excretor Fosfolípidos y proteínas
j) Membrana citoplásmica Permeabilidad de sustancias, límite celular Fosfolípidos y proteínas
k Citoplasma Material interno en donde se localizan
diversos organelos y estructuras
Agua, proteínas, carbohidratos, lípidos
l) Cápsula Adherencia, protección a desecación,
reserva alimenticia
Variada, generalmente carbohidratos
m) Vacuolas Reservorio de alimento, participar en
fagocitosis
Fosfolípidos y proteínas
n) Lisosomas Contienen la lisozima que actuará en las
vacuolas digestivas.
Fosfolípidos, proteínas
o) Peroxisomas Oxidar compuestos orgánicos, principalmente
alcoholes y ácidos grasos.
Fosfolípidos, proteínas.
CÉLULA EUCARIOTE
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14. CÉLULAS EUCARIóTICAS. Protozoarios
Especie Características
a) Paramecium caudatum En forma de suela de zapato, de vida libre, se encuentra
en agua dulce, ciliado
b) Plasmodium vivax Sporozoario, parásito obligado en todas sus etapas de
vida, causa el paludismo en humanos
c) Entamoeba histolytica Amiba, parásito causante de amibiasis, trofozoito infecta
tracto digestivo, etapa de quiste en el exterior
a) b)
c)
14

15. CÉLULAS EUCARIóTICAS. Hongos
Especie Características
a) Saccharomyces cerevisiae Levadura, ovalado, productor de alcohol
b) Candida albicans Levadura, ovalado casi esférico, causa enfermedades en el
humano, oportunista.
c) Penicillium roqueforti Moho (hongo filamentoso), uso en alimentos para la
producción de queso roquefort
d) Histoplasma capsulatum Moho, crece en el excremento de murciégalos, causa
histoplasmosis o enfermedad del espeleólogo.
a)
b)
c)
d)
15

16. CÉLULAS EUCARIóTICAS. Algas
Especie Características
a) Scenedesmus sp Grupo de Algas unicelulares, ambiente acuático marino,
agrupadas, con flagelos.
b) Chlamydomonas sp Alga unicelular, ambiente acuático dulce, con flagelos
c) Sargassum sp Alga pluricelular, marina, puede reproducirse sexual y
asexualmente
a) b) c)
16

17. Estructura Características Función Símil en bacteria
Mitocondrias Tamaño de bacteria,
disposición compleja de la
membrana interna
Generación de energía por
respiración aerobia
En membrana
citoplasmática y
citoplasma
Cloroplastos Contienen clorofila, de
variada forma,
generalmente grandes
Fotosíntesis En membrana
citoplasmática y
citoplasma
Retículo
endoplásmico
Arreglo extenso de
membranas internas
Síntesis de proteínas En citoplasma
Aparato de Golgi Agregados de membranas
de estructura definida
Secreción de enzimas y
otras macromoléculas
En citoplasma
Vacuolas Redondas, baja densidad Digestión de alimentos,
excreción de desechos
No tienen
Lisosomas Partículas submicroscópicas
encerradas en membranas
Contienen enzimas
digestivas
En citoplasma enzimas
degradadoras
Peroxisomas Partículas submicroscópicas
encerradas en membranas
Oxidación de compuestos
orgánicos, ayuda en la
fotorrespiración en
plantas
Ninguno
Núcleo Grande generalmente en el
centro
Contiene el material
genético
Nucleoide
COMPARACIóN ENTRE PROCARIOTES Y EUCARIOTES
17

18. VIRUS, VIROIDES Y PRIONES
Agente Replicación Composición Química
Virus En célula toma el
control genético al
insertar su ácido
nucléico.
•Proteínas (capsómero y
enzimas, otro tipo)
•Ácido Nucléico (ARN o
ADN, monocatenario o
bicatenario)
•Lípidos (fosfolípidos)
Viroide Igual que el virus •Ácido Ribonucléico
monocatenario cerrado
Priones Modificación de la
estructura
proteínica
•Proteínas
18

19. Comparación del tamaño de los Virus
Adenovirus
90 nm
Bacteriófago T4
Largo 225 nm
Bacteriófago M 13
800 X 10 nm
Cuerpo elemental
de Chlamydia
300 nm
Virus del mosaico
del tabaco
250 X 18 nm
Bacteriófagos
F2, MS2
24 nm
Poliovirus
30 nm
Virus Vaccinia
300 X 200 X 100nm
Virus Ébola
970 nm
Membrana plasmática
de eritrocito
10 nm de espesor
Escherichia coli
3000 X 1000 nm
(3 X 1 mm)
Eritrocito humano
Diámetro: 10,000 nm
19

20. Virus y su geometría
Virus del ébola
Influenzavirus
VIH
Virus
Hepatitis
C
Mastadenavirus
VIRUS ICOSAEDRICOS SIN
MEMBRANA Y CON MEMBRANA
VIRUS HELICOIDALES CON
MEMBRANA Y SIN
MEMBRANA
VIRUS CON MEMBRANA Y
DIFERENTE GEOMETRÍA
DE LA CÁPSIDE
20

21. Estructura viral
Estructura de un virus animal
Espículas
Cápside
ADN
Fibras del
tallo
Tallo o
cuello
Placa basal o
terminal
Estructura de bacteriófago T
Cápside
(cabeza)
Virus de la Influenza
Cápside
Cubierta
lipídica
Segmento de
ARN
Nucleocápside
Hemaglutinina
Proteína H
Proteína
M2
Neuramidasa
Proteína N
Virus de la Inmunodeficiencia Humana
Cápside
Enzima
Transcriptasa
revesa
Segmento
de ARN
Glucoproteína
Cubierta de
membrana
lipídica
21

22. Viroides
Familia Avsunviroidae
Familia Pospiviroidae
TL P C V TR
Terminal Patogénica Central Variable Terminal
izquierda derecha
Priones
22

23. 02.2) PARED CELULAR: ESTRUCTURA, COMPOSICIóN QUÍMICA Y
FUNCIóN DE LAS PAREDES CELULARES DE ARQUEAS
PARED CELULAR
Función:
Da forma a la célula Resiste cambios de presión osmótica
Su composición varía según los microorganismos. Algunos componentes pueden
ser compartidos por diferentes grupos microbianos, que al ser unidos de
diferente forma o mezclados con otros compuestos dan origen a las paredes
celulares propias de ese tipo microbiano.
23

24. TIPO DE CÉLULAS PARED CELULAR FORMADA PRINCIPALMENTE POR
Archaea (algunas
metanogénicas)
o Pseudopeptidoglucano con enlaces 1-3 formado por Ácido
N-Acetiloaminurónico y N-Acetilglucosamina
Archaea o Paredes gruesas a base de: glucosa, ácido glucurónico,
galactosamina y acetato.
Bacteria o Peptidoglucano (Mureína) Enlaces 1-4 formado por Ácido
N-Acetilmurámico y N-Acetilglucosamina
o Aminoácidos (L-Alanina, D-Alanina, D-Glutámico Lisina)
o Ácido diaminopimélico
Hongos
filamentosos y
Levaduras
Componente principales (80-90%):
o Quitina (N-Acetilglucosamina).
o Otros por Mananos, Galactanos y Quitosán.
o El resto es proteínas, lípidos, fosfatos.
Algas o Fibrillas de celulosa adicionadas por pectina, xilanos,
mananos, ácidos algínicos y ácido fucínico
o Algunas tienen quitina
o Otras tienen iones de calcio
o Otras tienen Sílice
24

25. O
| |
C-CH3
O
| |
C-CH3
C=O
|
CH3
C=O
|
CH3
Grupo acetilo
Ácido N-acetilmurámico
25

26. Peptidoglucano. Bacterias
26

27. Pseudopeptidoglucano. Archaea
27

28. Tipo Microorganismo Composición de la pared celular
Archaea
Methanobacterium
sp
Pseudopeptidoglucano
Methanospirillum sp
Methanotrhix sp
Capa S. Capa superficial paracristalina
de proteína.
Halococcus sp Grupos sulfato, ácido urónico, glucosa,
galactosa, N-acetilglucosamina, N-
acetilgalactosamina, glicina, ácido N-
acetilgulosaminirónico, Manosa
02.2) BACTERIAS GRAM POSITIVAS, GRAM NEGATIVAS Y
MICOBACTERIAS.
Pared celular de procariotes
28

29. Capa S paracristalina
(Archaea) Methanospirillum
Pared con pseudopeptidoglucano
(Archaea)
29

30. Tipo Microorganismo Composición de la pared celular
Archaea
Methanobacterium sp Pseudopeptidoglucano
Methanospirillum sp
Methanotrhix sp
Capa S. Capa superficial paracristalina de proteína.
Halococcus sp Grupos sulfato, ácido urónico, glucosa, galactosa, N-
acetilglucosamina, N-acetilgalactosamina, glicina,
ácido N-acetilgulosaminirónico, Manosa
Bacteria
Gram positivas. (Bacillus
subtilis, Staphylococcus
aureus)
Mucho peptidoglucano (mureína) formado por N-
acetilglucosamina, Ac. N- acetilmurámico y
tetrapéptidos formados por L-alanina, D-alanina, D-
glutámico, lisina o ácido diaminopimélico DAP.
Ácidos teicoicos. Pocos lípidos.
Gram positivas
(Mycobacterium sp)
Pared de Gram positivos y además presenta ácido
micólico lo que da la propiedad de ácido resistencia
Gram negativas.
(Escherichia coli,
Pseudomonas aeruginosa)
Poco peptidoglucano, pocas tienen DAP.
Muchos lípidos. Poseen membrana externa.
Gram negativas sin pared
celular (Mycoplasma
pneumoniae)
No tiene peptidoglucano. Sólo está la membrana y
toman el segundo colorante de Gram dando un color
rojo.
Pared celular de procariotes
30

31. PARED CELULAR DE BACTERIA GRAM POSITIVA
Staphylococcus
aureus
bicapa
lipídica
Estructura del peptidoglucano
Tetrapéptido
Ácido
lipoteicóico
Peptidoglucano
(Pared celular)
Polisacárido
31

32. PARED CELULAR DE BACTERIA GRAM NEGATIVA
Escherichia coli
Tetrapéptido
cruzado en
3 y 4
Lipo
proteína
Pared
celular
Espacio
periplásmico
Lipopolisacárido
Bicapa
lipídica
Membrana
externa
Peptidoglucano
32

33. 33

34. Síntesis de pared celular en bacterias
bandas o plano de crecimiento
34

35. Síntesis de pared celular en bacterias. Ciclo del Bactoprenol
35