membrana citoplasmatica

1. ESTRUCTURA Y MORFOLOGIA
BACTERIANA: MEMBRANA
CELULAR, CITOPLASMA
BACTERIAS

3. Los cinco
reinos según
criterios
fenotípicos
(L. Margulis)
Ubicación de los
microorganismos
en la naturaleza

4. TAMAÑO: célula eucariota - célula procariota

7. GENERALIDADESGENERALIDADES
 Bacteria: bacterium =
bastón
 Características
– Procariota: pro=primitivo,
karyon=núcleo
– Ribosoma 70S
– Pared bacteriana
– Ausencia de esteroles
– Ausencia de mitocondrias,
RE, AG
– Órganos de Movilidad
– Cromosoma único
– Plásmidos

8. MORFOLOGÍAMORFOLOGÍA
 Tamaño:
– 0.2 a 3-4 µm de
diámetro.
– Micoplasmas
(pequeñas)
 Forma:
– Cocos
– Bacilos
– Espirales
– Filamentosas
– Pleomórficas
Tamaño pequeño →intercambio
más eficiente, permite mayor
velocidad metabólica

9. Cocos grampositivos

10. BacilosBacilos
 Parejas: Diplobacilos
 Cadenas: Estreptobacilos
– Bacillus sp.
 Empalizada:
– Corynebacterium sp.
 Bacilos curvados:
– Vibrio sp.

12. EspiralesEspirales
 Espirilos:
– Rígida: Brachispira sp.
 Espiroquetas:
– Flexible: Leptospira sp.
FilamentosasFilamentosas
• Actinomyces sp.

13. cocos bacilos espirilos
FORMA DE LAS BACTERIAS

14. ESTRUCTURAESTRUCTURA
 Estructuras permanentes
– Pared celular
– Membrana Citoplasmática
(mesosomas)
– Citoplasma (ribosomas,
inclusiones, ADN)
 Estructuras variables
– Flagelos
– Fimbrias o pili
– Exopolisacáridos (Cápsula
y glicocalix)
– Espora

15. Estructura de la célula bacteriana
• Pared celular
• Membrana citoplasmática
• Citoplasma o masa citoplasmática
• Material nuclear
• Cápsulas
• Flagelos
• Pili
• Esporas

16. Agrupamiento de las bacterias:
a) cocos
• DIPLOCOCOS.
– Cocos que aparecen en parejas, resultan de la división transversal según un plano.Ej: Diplococcus
neumonia
• ESTREPTOCOCOS.
– Cocos en cadenas, se dividen según un plano, pero permanecen reunidos. Ej. Streptococcus lactis
• TETRADAS.
– Cocos en grupos de cuatro se dividen según dos planos que forman ángulo recto
entre sí
– Ej. Cocos del género Gaffkys comunes en el suelo
• SARCINA.
– Cocos dispuestos en cubos (paquetes ) de 8 . resultan de la división en tres planos
perpendiculares entre sí.
– Ej. Microrganismos del suelo, bacterias metanogénicas
• ESTAFILOCOCOS.
– Cocos en racimo resultan de la división en planos desordenados.
– Ej. Staphylococcus aureus

17. Agrupamiento de las bacterias
b)Bacilos:
se dividen sólo en un plano
• DIPLOBACILOS
• ESTREPTOBACILOS
• EMPALIZADA
c)Espirilos:
no presentan ninguna agrupación característica.

18. Pared celular
• Composición química
• Tipos de pared
Gram (+) - Gram (-) - Archeabacterias
• Funciones

19. Composición de la pared celular
• Péptidoglicano (mureína)
2 azúcares: N-acetilglucosamina y ácido N-acetilmurámico (ß 1-4)
aminoácidos: L-Alanina, D-Alanina, D-Glutámico, Lisina ( o
ácidodiaminopimélico)
• Estructura
Lámina fina de cadenas de azúcares conectadas por puentes de aminoácidos
• Pseudpéptidoglicano (metanogénicas)
2 azúcares: N-acetilglucosamina y ácido N-acetiltalosaminurónico (ß 1-3)
• Otros
Methanosarcina: polisacáridos a base de glucosa, ácido glucorónico,
galactosamina y acetato.
Diversidad de paredes en Archaea

20. Peptidoglicano o mureína
Funciones:
– formando un saco rígido y cerrado, confiere forma a la bacteria y
previene la lisis osmótica.
 Estructura: Polímero de muropéptidos.
– Muropéptido: Es el monómero, compuesto por N-acetil
glucosamina (NAG) y ácido N-acetil murámico (NAM) en unión
β(1,4), más un tetrapéptido unido a NAG.
– Cadenas de glicanos: los monómeros se unen formando cadenas
lineales NAG-NAM-NAG-NAM-NAG-NAM-------
– Entrecruzamientos: los tetrapéptidos quedan perpendiculares a
las cadenas lineales y se unen a los tetrapéptidos de las cadenas
vecinas por enlaces peptídicos, creando la malla de
péptidoglicano.

21. Muropéptido de Gram –
Péptidoglicano de Gram -
Péptidoglicano
de Gram +
Peptidoglicano o
mureína

22. Paredes celulares Gram (+) y Gram(-)
 Las bacterias se agrupan en base a su tinción
por la técnica de Gram.
– Gram positivos - Pared celular con grueso
peptidoglicano que retiene un colorante
específico. No tienen membrana externa.
– Gram negativos - pared celular compleja, con
membrana externa y un espacio entre membrana
interna y externa -el periplasma- que contiene el
saco de mureína y abundantes enzimas. El
peptidoglicano es fino, por lo que no retienen el
colorante.

23. Composición de la pared celular
• Acidos teicoicos Gram(+)
Polialcoholes: glicerolfosfato o fosfato de ribitol unidos a otros ázúcares y D-
Alanina. Dan la carga negativa a células Gram(+). Transporte de iones a través
de la pared.
• Lipopolisacáridos (LPS)- Gram(-)
Lípidos, polisacáridos y proteínas, estructura compleja
Endotoxinas, propiedad tóxica de la capa de LPS, Ej. Salmonella, Shigella,
E.coli.
Porinas:proteínas que actúan de canales para el trasporte de sustancias.
Algunas muy específicas. Dificultan el pasaje de antibióticos, otorgan
resistencia a las Gram(-)

24. Pared celular Gram (+)
 Posee un polímero de peptidoglicano.
– Organismos gram positivos altamente sensibles
a antibióticos β-lactámicos
 Ácidos teicoicos confieren carga negativa a la pared
celular.
 Ácidos lipoteicoicos anclan la pared a la membrana
plasmática
 No funciona como barrera de permeabilidad

25. Pared celular Gram (-)
 Membrana externa de bacterias Gram (-)
– Capa externa consituída por lipopolisacáridos (LPS)
– Capa interna de fosfolípidos; unida a peptidoglicano por
lipoproteínas
 Porinas:
proteínas que permiten el pasaje (de pequeñas moléculas) al
periplasma
 Proteínas de enlace periplasmáticas:
unen nutrientes, interactúan con proteinas de transporte en
membrana plasmática para facilitar el ingreso de nutrientes.

26. Lipopolisacárido (LPS)
 Lípido A (NAG-P + grupos acilos)
 Núcleo del polisacárido
– contiene KDO
(cetodesoxioctonato) otros
carbohidratos (ramnosa, ácido
galacturónico)
– usualmente específico de
especies
 O-antigen
– número de repeticiones variables
– también contiene carbohidratos
– específico de cepa
 A menudo tóxico para animales -
endotoxina
 Crea superficies densamente
hidrofílicas

27. Modelo Mosaico Fluido De
Singer y Nicholson
• Bicapa Fosfolipídica
con Proteinas
incrustadas.
• No contiene Esteroles
MEMBRANA DINAMICA

28. FUNCIONES
• Transporte de Electrones y fosforilación oxidativa
• Excreción de Exoenzimas Hidrolíticas y Proteinas de
Patogenicidad
• Biosíntesis de otras estructuras

36. Se llama así porque la célula
gasta energía en producir
interacciones entre la
molécula transportadora y la
substancia que transfiere a
través de la membrana. Estos
transportadores son
específicos con respecto a la
substancia que trasladan y
además normalmente operan
en una sola dirección, hacia el
interior o hacia el exterior,
pero no en ambos sentidos.
Por medio de éstas
substancias, las células
pueden incluso transportar
substancias contra sus
gradientes de concentración.
¿QUE ES EL TRANSPORTE ACTIVO?

37. La membrana celular
Funciones:
– Transporte selectivo de sustratos.
– Participa en la generación de energía y en la
división celular.
Estructura:
• 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.
*en Archaea, membranas adaptadas a condiciones extremas - éteres de
alcohol isoprenoide, algunas monocapas.

38.  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.
……membranamembrana celularcelular

43. Membrana fotosintética en láminas
(bacterias púrpuras)
Membrana como vesículas
individuales (bacterias púrpuras)
Clorosomas unidos a membrana
plasmática (bacterias verdes)
Bacterioclorofila asociada directamente a
la membrana plasmática
(Heliobacterium)
Otros sistemas de membrana

44. Citoplasma o masa citoplasmática
• Material genético
ADN en bacterias
ARN
Plásmidos
• Sustancias de reserva
• Otros

45. CitoplasmaCitoplasma
 Gel de alta presión osmótica.
 Aspecto finamente granular
 Rico en ribosomas e inclusiones de material
nutritivo.
 Incluye al Nucloide y Material genético
extracromosomico: plásmido.

46.  Nucleoide:
– 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.

48. Flagelos - Movimiento
• Composición
• Estructura
• Tipos
• Movimiento
• Quimiotaxis, fototaxis, otras
ESTRUCTURA VARIABLE

49. Fimbria, Pili, Flagelo
 Fimbria - filamento proteico corto,
involucrado en funciones de
adhesión a superficies.
 Pelo sexual - unión a célula
receptora durante la conjugación.
 Flagelo - filamento proteico
involucrado en la motilidad.

51. Flagelos

52. Disposición de los flagelos
• Flagelación polar o monotrica (ej:
Vibrio comma, Pseudomona
aeruginosa, etc.)
• Flagelación lofotrica (ej:
Pseudomonas fluorescens, Spirillum,
etc.)
• Flagelación peritrica (ej: E. coli,
Proteus vulgaris, Salmonela typhosa,
Clostridium parabotulinum, etc.)

53. Localización y número
frecuentemente usados para
distinguir bacterias.
–Solo detectado por técnicas de
tinción específicas
–monotrico - único flagelo polar
–anfitrico - uno en cada extremo
–lofotrico - agrupados en un
extremo
–peritrico - todo alrededor
Flagelos

54. Mecanismo de acción flagelar
 Rotación de anillos en el cuerpo
basal estaría dirigido por
gradiente de H+
- no ATP.
 Rotación antihoraria produce
movimiento hacia
adelante:corridas.
 Rotación horaria causa cese del
movimiento hacia adelante:
vueltas
 Corridas/ Vueltas controladas por
quimioatrayentes y repelentes

55. Cápsulas
 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
Streptococcus Enterobacter aerogenes

56. Cápsulas - funciones
• Adherencia a las superficies.
• Protegen de protozoos , de ataques por agentes
antimicrobianos,etc.
• Protegen de la desecación en bacterias del suelo .
• Sirven de reserva de carbohidratos para el metabolismo
subsecuente.
• Actúan como depósito para productos de desecho.
• Componen biofilms: biocorrosión, "biofouling"
(bacterias, micro algas, hongos y protozoos)

57. Cápsulas - funciones

58. Otros polisacáridos extracelulares
 Glicocalix
– Cápsulas - altamente organizado
– Capas mucilaginosas - menos
organizado
– Usualmente constituído por
polisacáridos
 Funciones
– Protección contra defensas del
huésped
– Protección contra desecación
– Protección contra virus, toxinas
– Adhesión a superficies

59. Esporas bacterianas
Endosporas en Bacillus subtilis.
Es una célula diferenciada que se forma en la célula vegetativa
Son capaces de sobrevivir varios años y son resistentes a
temperaturas elevadas, a la falta de humedad y a ciertos
productos químicos tóxicos.
Sólo una endospora es formada en cada célula

60. EsporaEspora
 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).

61. Endosporas
 Resistencia al calor, radiación, desecación.
 Producidas principalmente por los géneros Bacillus
y Clostridium
 Permite la supervivencia en ambientes desfavorables
 DNA protegido por ácido dipicolínico y proteínas
 Luego de la activación por stress, la disponibilidad
de nutrientes dispara la germinación y el crecimiento
 La localización de la espora en la célula puede ser
usada para la identificación

62.  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 )

65. DIFERENCIAS CEL. VEGETATIVA VS.DIFERENCIAS CEL. VEGETATIVA VS.
ENDOSPORASENDOSPORAS
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

66. Material genético - ADN
• ADN circular (cromosoma procariótico)
• Plásmidos
• Intercambio genético

67. Inclusiones citoplasmáticas
Algunas bacterias tienen estructuras internas:
– gránulos de almacenamiento - polifosfato,
sulfuro, polihidroxibutirato (PHBs)
– vesículas de gas - flotación
– membranas fotosintética y respiratoria