Este documento describe las características estructurales clave de las células procariotas. 1) Las células procariotas son más pequeñas que las eucariotas, tienen forma de cocos, bacilos o espirilos, y carecen de núcleo y organelos. 2) La pared celular de las bacterias contiene peptidoglicano y puede ser de tipo Gram positivo o Gram negativo, mientras que las archaeas tienen diversas estructuras de pared. 3) La membrana citoplasmática contiene lípidos unidos por enlaces

1. Bibliografía
CÉLULA PROCARIOTA Brock, Madigan, Martinko, Parker. 2004.
Biología de los microorganismos, 10 ed,
Prentice Hall
Prescott, Harley, Klein 2004. Microbiología,
McGraw-Hill Interamericana.
Página de la Universidad de Wisconsin:
http://textbookofbacteriology.net
Qué son los
microorganismos? PROCARIOTAS
• Organismos que no pueden verse a simple vista, al
menos en parte de su ciclo
• Organismos que viven como células aisladas o
entidades que contienen ácidos nucleicos capaz de
replicarse, por lo menos en parte de su ciclo.
• Incluye algas, hongos, protozoarios, arqueas y
bacterias.
Virus.
TAMAÑO: célula eucariota versus célula
procariota
Microscopios
• Ojo humano 0,2mm.
• Microscopio óptico , resolución
máxima 0,2 micras (1 micra).
• Microscopio electrónico, resolución
máxima 0,5nm
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2. Tamaños células procariotas Area de superficie vs. volumen
Tamaño pequeño
→intercambio más
eficiente, permite
mayor velocidad
metabólica
FORMA DE LAS BACTERIAS
Formas
cocos bacilos espirilos
Procariota vs.
Eucariota
• Células procariotas • Células eucariotas
– Sin núcleo – Núcleo
– Sin organelos – Organelos
– Pared celular de – Si tiene pared
peptidoglicano celular, de celulosa
o quitina
– Fisión binaria – Mitosis
– 1 cromosoma – Cromosomas lineales
circular
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3. Pared celular Formación de Protoplastos
• Bacteria:
Baja
– Gram positiva concentración
de solutos
– Gram negativa
– Sin pared
• Archaea:
Alta
– Diversas concentración
estructuras de solutos
– Sin pared
Lisozima: enzima que hidroliza el principal
componente de la pared celular bacterianao
Estructura del Peptidoglicano
Penicilina (antibióticos β-lactámicos)
inhibe transpeptidización.
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4. Pared Celular Gram Positiva
Membrana externa de Gram negativas
Otros compuestos característicos de la Porinas - proteinas que permiten el pasaje de moléculas
pequeñas a través de la membrana
pared de Gram+ : Ácidos teicoicos -- específicas e inespecíficas
Bacteria
Gram + Gram-
Funciones de la pared
• Rigidez (mantener la forma, evitar la
lisis).
• Comunicación con el medio exterior.
• Puede estar involucrada en
patogenicidad (LPS)
• Barrera para algunas moléculas.
• Espacio periplásmico (enzimas de
transporte, hidrolíticas, etc.)
Pseudopeptidoglicano de
Pared celular de Archaea Archaea
• No contiene mureína
• Puede ser de
– pseudopeptidoglicano (pseudomureina)
– Existen Archaea sin pared
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5. Estructura de la Membrana
La membrana celular Citoplasmática
Estructura:
• Bicapa fosfolipídica con proteínas
embebidas; puede contener también
hopanoides de estructura similar al
colesterol.
• En Archaea, éteres de alcohol isoprenoide,
algunas forman monocapas.
Los lípidos en Bacteria y Archaea tienen diferentes
enlaces químicos
Funciones de Membrana
Citoplasma
Citoplasmática
• Barrera de Permeabilidad • Proteínas (enzimas, complejos
– sólo moléculas pequeñas, sin carga,
hidrofóbicas, pueden atravesar la membrana por enzimáticos, estructurales)
difusión. • Ribosomas (70S: 55 proteínas, rRNA 5S,
• Ancla de Proteínas
16S, 23S)- polisomas
– transporte, generación de energía, quimiotaxis
• Generación de fuerza proton motriz • mRNA, tRNA
En fotótrofas: Estructuras intracitoplasmáticas,
soportan el aparato fotosintético • Otras macromoléculas, solutos
(Vesículas, túbulos, tipo tilacoides) • Sin estructura visible al microscopio
• Síntesis de pared, y estructuras extracelulares.
DNA
• No tiene núcleo. El DNA está en el citoplasma:
“nucleoide” : zona que ocupa el DNA.
• Es haploide. Genoma: una única molécula de DNA de doble
cadena, circular.
• El genoma contiene 1 - 6 x 106 pares de bases (bp) en
procariotas de vida libre; 1000-5000 genes
• No tienen
• No contiene histonas. membrana
nuclear
• Puede contener otros elementos genéticos no genómicos:
plásmidos y genomas fágicos.
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6. DNA Cromosomal
–DNA circular
cerrado
–Superenrrollado
–No hay porcesamiento del
ARNm
–La transcripción está
ligada a la traducción.
Estructuras características Fimbrias - Pili
• Estructuras con funciones específicas. • Fimbria - filamento proteico
corto, involucrado en
• No todos los microorganismos las tienen. funciones de adhesión a
• Son características de género y especie superficies.
(taxonomía)
• Ejemplos: • Pelo sexual - unión a célula
– fimbrias, flagelo, pili, endoespora, cápsula, receptora durante la
inclusiones citoplasmáticas conjugación.
Flagelos Flagelos
Sólo detectados por técnicas de tinción específicas
La energía la proporciona la fuerza protomotriz
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7. Endosporas Estructura de la endospora
• 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 estrés, la disponibilidad de
nutrientes dispara la germinación y el crecimiento
• La localización de la endospora en la célula puede ser
usada para la identificación
• Gránulos de polihidroxibutirato (PHBs)
Inclusiones
citoplasmáticas
• Algunas bacterias tienen estructuras internas vesículas de gas
– gránulos de almacenamiento - polifosfato, azufre, flotación
polihidroxibutirato (PHBs)
– vesículas de gas – flotación
– Carboxisomas, clorosomas.
Cubiertas extracelulares Glicocalix
• Glicocalix: Material externo a la pared celular
– Cápsulas - Material en la superficie celular
– Capas mucilaginosas - Material adherido, menos Tinción negativa
fuertemente
– Capa S: Subunidades proteicas o glicoproteicas. G+, G-
y Archaea. Pueden constituir la pared
• Funciones
– Protección contra defensas del huésped (fagocitosis)
– Protección contra desecación Microscoía
– Protección contra virus, toxinas electrónica
– Adhesión a superficies (células, objetos inanimados)
formación de biofilms.
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8. Diferencia entre la estructura celular de
Bacteria, Archaea y Eucarya
Propiedad Bacteria Eucarya Archaea
Membrana NO SI NO
nuclear
Organelos NO SI NO
Tamaño 70S 80S 70S
ribosoma
Peptidoglicano SI NO NO
en la pared
Esteroles en NO SI SI
membrana (hopanoides)
Lípidos de Ester unidos Ester unido a Eter,
membrana a glicerol glicerol ramificados
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