El documento describe las características de la pared celular en procariotas. En las bacterias, la pared celular está compuesta principalmente de peptidoglicano. Las bacterias Gram positivas tienen una capa gruesa de peptidoglicano, mientras que las Gram negativas tienen una capa delgada de peptidoglicano entre la membrana externa y la membrana citoplasmática. La membrana externa de las bacterias Gram negativas contiene lipopolisacáridos y proteínas como porinas.

2. Dominios:
Bacteria
Archaea

3. Tipos de pared celular en procariotes
Dominio
Archaea
Metanógenas “pseudomureína”
halofílicas extremas heteropolisacárido
Hipertermofílicas
Halobacterium
glicoproteína
(capa S)
Dominio
Bacteria
Bacterias
Gram positivas
Bacterias
Gram negativas
peptidoglicana
peptidoglicana
ácidos teicoicos
membrana externa

4. Pared celular de peptidoglicana
Solo se presenta en el Dominio
Bacteria, en bacterias Gram
positivas y Gram negativas.
No está presente en los dominios
Archaea ni Eucarya.
También recibe el nombre de
mureína o mucopéptido.

5. Organización de la pared celular
Es una red tridimensional que
rodea a la célula a modo de saco.

6. Función de la pared celular
Da forma y rigidez a la célula.
Protege de la presión osmótica.
Proporciona fuerza mecánica.
Pared
celular

7. Localización y observación
Afuera de la membrana citoplásmica.
No se puede observar fácilmente al
microscopio óptico, requiere la tinción de
Knaysi.
Pared celularBacillus megaterium
La pared se visualiza
engrosada y teñida de
un rojo intenso, las
células y el fondo de un
color rosado.
Tinción de Knaysi

8. Localización y observación
Al MET, se pudo visualizar que existe una clara
diferencia estructural entre la pared celular de las
bacterias Gram positiva y Gram negativas.
Bacteria Gram positiva
peptidoglicana
membrana
plasmática
Bacteria Gram negativa
membrana
plasmática
membrana
externa
peptido-
glicana

9. Diferencias estructurales en la pared de bacterias
Bacteria Gram positiva
Membrana
externa
Lipoproteína
Bacteria Gram negativa
Ácidos teicoicos y
lipoteicoicos

10. Características diferenciales en la pared celular
Lipoproteína
Membrana
citoplasmática
Membrana
citoplasmática

11. Pared celular en bacterias
Peptidoglicana
membrana
citoplasmática
Bacteria Gram positiva
Una capa gruesa
Peptidoglicana
membrana externa
membrana
citoplasmática
Espacio periplásmico
Bacteria Gram negativa
Dos capas
La peptidoglicana es una lámina formada por varias capas.
En Gram positivas alcanza hasta 2000 moléculas del polímero.

12. Características diferenciales en la pared celular
CARACTERÍSTICA GRAM POSITIVAS GRAM NEGATIVAS
Grosor 20-80 nm 10-15 nm
Peptidoglicana 30-70 % 5-10 %
Peso seco 50 % 10 %
Entrecruzamiento mayor 20 % 5 %
Porosidad menor mayor
Permeabilidad menor mayor
Ácidos teicoicos + -
Membrana externa: - +
-Lipopolisacárido (LPS) - + (13%)
-Lipoproteína - ó muy poco + hasta un 58 %
Espacio periplásmico Poco aparente Muy aparente

13. Peptidoglicana
Está constituida por dos fracciones:
Fracción glicana
Fracción peptídica

14. Cadenas de peptidoglicana
Una cadena lateral establece puentes interpeptídicos con la cadena vecina.
M
M
M
M
M
M
G
G
G
Disacárido
Puente
interpéptídico tetrapéptido
1
2
3
Fracción glicana:
Fracción peptídica:

15. Peptidoglicana.
* Molécula exclusiva en bacterias.
Solo la bacterias presentan aminoácidos de la serie D.
Fracción Glicana
(polímero de un disacárido)
N-acetil murámico*
N-acetil
glucosamina
unidos por enlace
glucosídico β 1-4
Fracción peptídica
(tetrapéptido)
L ala
D glu
Diaminoácido
D ala
P é p t i d o u n i d o a l
murámico por un enlace
peptídico

16. Peptidoglicana
N-acetil glucosamina (G) N-acetil murámico (M)
1° aminoácido
2° aminoácido
3° aminoácido
(diaminoácido)
4° aminoácido
FRACCIÓN
GLICANA
n…..
Grupo lactil
FRACCIÓN
PEPTÍDICA
TETRAPÉPTIDO

17. Puentes interpeptídicos
El grupo carboxilo de la D-alanina terminal del
tetrapéptido de una cadena, está unido al grupo
amino del diaminoácido de la cadena lateral, por
un enlace peptídico.
n…
Puente
interpeptídico
Tetrapéptido 1
Tetrapéptido 2
n…
cadena 1
cadena 2

18. Función de los puentes interpeptídicos
Da la rigidez a la pared celular en
todas direcciones, genera una red
tridimensional.

19. Tipos de puentes interpeptídicos
3. oligopéptido corto de serina o alanina.
4. un solo aminoácido como la Lala.
1. Directo
en E. coli (bacteria Gram negativa)
2. Oligopéptido de pentaglicina
en S. aureus (bacteria Gram positiva)

20. Puente interpeptídico
1. Puente directo
Escherichia coli
2. Puente pentaglicina
Staphylococcus aureus

21. Pared celular de Escherichia coli
Puente
directo

22. Pared celular de Staphylococcus aureus
Puente de
cinco glicinas

23. Sitio de acción de la lisozima
Enzima que actúa sobre el enlace β 1,4 formado
e n t r e l a N - c e t i l g l u c o s a m i n a y e l N -
acetilmurámico, destruyendo la pared celular.
lisozima

24. Sitio de acción de la penicilina
Antibiótico que interfiere con la biosíntesis de la
pared pared.
La penicilina es un análogo de la D-alanina, por lo
que inhibe la formación del puente interpéptídico,
generando paredes débiles y la célula se rompe.
penicilina Inhibe la
formación del
puente

25. Acción de la penicilina
Sólo afecta a células metabólicamente
activas, esto es, que están sintetizando
su pared.
Es menos activa contra Gram negativas
ya que:
está menos puenteada y actúa menos.
la membrana externa funciona como una
barrera protectora física a la acción de
los antimicrobianos.

27. Composición química de la pared celular de
Bacterias Gram Positivas.
Péptidoglicana
Ácidos teicoicos
Ácidos lipoteicoicos
citoplasma
Ácido
lipoteicoico Ácido teicoico

28. Ácidos teicoicos
teico = pared
Se extienden hacia fuera de peptidoglicana
alcanzando el exterior de la célula.
Son fibras
polianiónicas
que se pueden
exparder ó
contraer
dependiendo de
la
concentración
iónica.

29. Composición química de los ácidos teicoicos
Son polisacáridos ácidos:
1. polímeros de ribitol fosfato (enlace 1-5)
2. polímeros de glicerol fosfato (enlace 1-3)

30. Funciones de los ácidos teicoicos
proporcionan carga negativa a la célula.
permiten el paso de iones a través de la
pared.
son sitio de recepción para bacteriófagos.
son antigénicos.
intervienen en la regulación de la división
celular.
No contribuyen a dar rigidez a la pared.

31. Ácidos lipoteicoicos
polímeros de glicerol fosfato (enlace 1-3) y un lípido.
se unen por enlace fosfodiéster a los glucolípidos de
membrana citoplásmica.
son el sitio de anclaje de la pared a la membrana
citoplásmica y por lo tanto a la célula.
ác. lipoteicoico

32. Ácidos teicoicos y lipoteicoicos
peptidoglicana
membrana
citoplasmática lípido
glicerol P
glicero P
ó ribitol P
Bacteria Gram positiva

33. Otros componentes: Lípidos y ceras
En bacilos ácido alcohol resistentes
(BAAR) los lípidos alcanzan hasta un
60 %.
En actinobacterias

34. Otros componentes: Lípidos y ceras
Reciben el nombre de ácidos micólicos y están unidos
al -OH del C5 de las unidades de arabinosa.
nocárdico en Nocardia
cardiomicólico en Mycobacterium tuberculosis
ácido leprosinico en Mycobacterium lepre

35. Propiedades de estas paredes
Son base de la respuesta de BAAR, en la
técnica de Ziehl Neelsen.

36. Propiedades de estas paredes
Dan aspecto y consistencia cérea a las
colonias.
Crecimiento en grumos en medios
líquidos.
Dan impermeabilidad a la pared celular.
Gran resistencia a la desecación.
G r a n r e s i s t e n c i a a s u s t a n c i a s
antibacterianas (detergentes, oxidantes,
ácidos, bases, etc).

38. Estructura de la pared celular de las
bacterias Gram negativas
Peptidoglicana
Membrana externa
(mide 75 ºA de espesor)

39. Pared celular de las
bacterias Gram negativas
Peptidoglicana

40. Componentes de la membrana externa
*1968, es diferente de la membrana citoplasmática en composición y función
membrana
externa*
lipoproteína
lipopolisacárido

41. Pared celular
bacterias Gram negativas
Lipopoli-
sacárido
Lipopro-
teína
Peptido
glicana
Membrana citoplasmática
Membrana
externa
Espacio
periplásmico

42. Lipoproteína
Lípidos
Son fosfolípidos que forman una bicapa
semejante a la membrana citoplasmática.
porinas
lipoproteína de Braun
proteínas modificables por el calor
proteínas menores
* Dra. Osborn y Wu en 1980.
Proteínas*

43. Lipoproteína
Proteínas
periféricas
Lípidos
Bicapa de
fosfolìpidos
peptidoglicanaproteínas
integrales
fosfolípidos
Membrana
citoplasmática
Espacio
periplámico
proteínas

44. Porinas (proteínas matrices)
Composición química: proteína
Organizadas en subunidades triméricas
con arreglo hexagonal.
Forman poros o canales hidrofílicos que
permiten la difusión pasiva inespecífica
de solutos hidrofílicos de bajo peso
molecular a través de la membrana
externa.
Son receptoras de fagos y colicinas.

45. Lipoproteína de Braun.
Composición química: proteína
unida a un ácido graso*.
Función:
1. sitio de anclaje de la membrana
externa a la pared celular y por tanto
a la célula.
2. Mantiene la integridad estructural y
funcional de la membrana externa.
*ácido palmítico, por un enlace amida.

46. Lipoproteína de Braun

47. Funciones integrales de las fracción lípoproteica.
Es una barrera protectora de la
peptidoglicana y de la célula ya que limita
el paso de substancias como: enzimas,
antibióticos, colorantes, alcoholes etc.
Su presencia hace más resistentes a la
bacterias Gram negativas.
Es un mecanismo de defensa de la bacteria
ya que inhibe la fagocitosis.
Es un mecanismos de patogenicidad de la
bacteria ya que sirve de adhesividad.

48. Fracción Lipopolisacárido (LPS)*
* molécula anfipática, la parte lípídica está embebida en la porción de
fosfolípidos de la lipoproteína.
Lipído lípido A
Polisacárido
core o núcleo
antígeno “O”

49. Polisacárido específico O ó antígeno “O”

50. Polisacárido “O”
Parte más externa del LPS, sale de la
membrana externa.
Es una cadena específica de unidades
repetitivas de azúcares (4 a 5) hasta de 25
unidades.
Los azúcares generalmente son triosas
lineales o ramificadas.
Son antígeno específico*.
Protege de la fagocitosis, las cepas mutantes
sin antígeno “O”, son fácilmente fagocitadas.
También llamado antígeno “O”

51. Core o núcleo
El KDO es el ácido 2ceto-3 desoxi, D-monoctónico.
KDO

52. Lípido A
El KDO es el ácido 2ceto-3 desoxi, D-monoctónico.
KDO

53. Lípido A.
Composición química: glicofosfolípido
*Todos son saturados: ácido beta hidroximirístico, ácido
láurico, el ácido mirístico
azúcar
fosfolípido
disacáridos de N-acetilglucosamina
unidas por enlace α 1-6.
ácidos grasos* de cadena larga,
unidos a una N-acetil glucosamina
por enlace pirofosfato α 1-4.

54. Características del Lípido A
Tiene actividad de
endotoxina.
Es pirogénica.
Es termoestable.

55. Funciones integrales del LPS
Propiedades tóxigénicas (Lípido A)
constituye la endotoxina.
P r o p i e d a d e s i n m u n o g é n i c a s o
antigénicas (Antígeno “O”).
Inhibe la fagocitosis.
Sitio de recepción de bacteriófagos.
Presente en organismos patógenos y
no patógenos.

56. Endotoxina (Lípido A)

57. Uniones de Bayer
Son los sitios de conexión entre la
membrana externa y la interna.
Son sitios fisiológicamente activos.
S o n s i t i o s d e a d s o r c i ó n d e
bacteriófagos para inyectar su DNA.
Son sitios de translocación de
proteínas secretoras, proteínas de
membrana externa, exopolisacáridos,
polisacárido capsular, sitios de
emergencia de pili y flagelos.

58. Espacio periplásmico
Espacio entre la membrana citoplasmática
y la membrana externa.
Más evidente en las bacterias Gram
negativas que en las Gram positivas.
Está ocupado por la peptidoglicana y
proteínas distintas al del citoplasma.
Su consistencia de gel es viscosa y
conserva una estructura altamente
ordenada.
La presión osmótica en bacterias Gram positivas es de
5-20 atm. Y en Gram negativas es de 3-5 atm.)

59. proteínas
proteínas
proteínas
Espacio periplásmico

60. Proteínas periplásmicas
D e t e c t a n e l a m b i e n t e y
transportan los nutrientes al
interior de la célula,
Protegen de sustancias dañinas
a la célula.
Actividad enzimática, degradan
polímeros para ser utilizados.

63. Bacterias sin pared celular:
los micoplasmas
S o n b a c t e r i a s q u e n o t i e n e n
información genética para sintetizar
pared.
Se tiñen como Gram negativos.
Filogenéticamente son Gram positivas,
debido a su cercanía evolutiva con el
género Clostridium.
Presentan colesterol en su membrana,
que incorporan del medio ambiente.
Organismos PPLO (organismos como los de la pleuroneumonía).

64. Micoplasmas
Colonias de micoplasmas
Microscopía electrónica
de barrido
Microscopía de contraste de fases
Morfológicamente son
pleomórficos con gran
plasticidad y pueden
formar filamentos.

65. Formas L
Se parecen morfológicamente a los micoplasmas.
Carecen total o parcialmente de pared celular, son
pleomórficos.
Perdieron la capacidad de sintetizarla de forma
espontánea ó inducida (con antibióticos) si éste se
retira, generalmente sintetizan su pared.
No presentan esteroles en su membrana citoplásmica.
Requieren de medios hipertónicos para poder crece.
Ejemplos de Formas L de: Salmonella, Shigella,
Hemophilus, Proteus, Staphylococcus, Streptococcus
y en esporulados.
Se aislaron por primera vez de humano del tracto
genitourinario de las glándulas de Bartolinii.
Descubiertas en el Instituto Lister de Londres en 1935, de ahí su nombre
de formas “L”.

66. Protoplastos.
Son células esféricas que carecen
totalmente de pared celular.
Se obtienen a partir de bacterias Gram
positivas a las que se les ha quitado la
pared por métodos enzimáticos
(lisozima) ó por antibióticos que
interfieran con la síntesis de la pared
(penicilina).
Son osmóticamente sensibles.
Para conservarlas hay que mantenerlas en solución de sacarosa
al 20% . Su concentración intracelular es de 0.5M (2 at.).

67. Obtención de protoplastos

68. Esferoplastos
Son células esféricas que presentan
restos de pared en forma de parches.
Se obtienen a partir de bacterias Gram
negativas a las que se les ha quitado
parcialmente la pared por métodos
enzimáticos (lisozima) ó antibióticos
que interfieren con la síntesis de pared
(penicilina).
Son osmóticamente sensibles.
Para conservarlas hay que mantenerlas en solución de sacarosa al
20% . Su concentración intracelular es de 0.5M (2 at.).

69. Esferoplastos
EDTA y fenol
sacarosa al 20%

71. Grupos fisiológicos del
Dominio Archaea
Metanógenas
Halofílicas extremas
Termoacidofílicas

72. Características de la pared celular
en las arqueas
Ninguna presenta peptidoglicana.
Ninguna presenta N-acetil murámico.
Ninguna presenta DAP.
Ninguna presenta aminoácidos de la
serie D.
Por tinción de Gram pueden ser Gram
positivas o Gram negativas.

73. Tipos de pared celular en Archaea
pseudomureína
heteropolisacárido
glicoproteína

74. Pared de pseudomureína”
S e p r e s e n t a e n a l g u n a s a r q u e a s
metanógenas.
Es un polímero de NAG ó NAGal unido por
enlace β 1-3 al N-acetil talosaminurónico.
Presenta cadena laterales de aminoácidos
Presenta puentes interpeptídicos entre un
aminoácido de una cadena y otro aminoácido
de la cadena lateral.
Todos los aminoácidos son de la serie L.
Es resistente a penicilina.
Es resistente a la lizosima.

75. Pared de pseudomureína

76. Puente
interpeptídico
péptido
lisozima
“pseudomureína”

77. Arqueas metanógenas con pared de
pseudomureína y capa S
pseudomureína
Membrana
citoplasmática
Capa S

78. Pared celular de heteropolisacárido
Se presenta en algunas arqueas
halofílicas extremas.
Está formada de galactosamina, ácido
glucurónico, glucosa y acetato.
Se le ha relacionado químicamente
con la condroitina del tejido
conectivo.
No es sensibles a agentes que actúan
sobre la pared celular de bacterias.

79. Heteropolisacárido sulfatado
Halococcus sp
Arquea halofílica

80. Pared celular de glicoproteína
Se presenta en arqueas termoacidofílicos y
en una arquea halofílica extrema
(Halobacterium salinarum).
Está constituida de un polisacárido y una
proteína (rica en aminoácidos ácidos: ácido
aspártico, ácido glutámico)
Tiene una carga negativa.
CORRESPONDE A LA CAPA S.
*glucosa, galactosamina, galactosa, manosa, ribosa, arabinosa

81. Pared de glicoproteína: Capa S

82. Pared de glicoproteína: Capa S

83. Pared de glicoproteína ó Capa S
en termoacidófilos
Habitan en ambientes extremos
de temperatura y pH.
Su pared de glicoproteína,
c o n t i e n e u n a p r o t e í n a
extremadamente resistente en
una solución de detergente a
ebullición.

84. Capa S de glicoproteína
Pyrodictium, crece hasta 110°C.
Thermoproteus, crece hasta 95°C pH 2.5 a 6.5.
Archaeglobus, reductora de sulfato
Sulfulobus, crece óptimamente a 80°C y pH 2-3, pared de lipoproteína y
carbohidratos.
Membrana
citoplásmica
Capa S

85. Arqueas sin pared celular
Thermoplasma y Ferroplasma
carecen de una pared celular
regular.
Crece a temperaturas de 45 –
60°C y a un pH de 1-2.
T i e n e n u n a m e m b r a n a
citoplasmática fortalecida con
enlaces tetraéter de glicerol,
lipoglucanos y glucoproteína.

86. Thermoplasma

87. DOMINIO ARCHAEA