trabajo de investigación escolar de esporulación bacteriana

1. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE ZACATECAS
“FRANCISCO GARCÍA SALINAS”
UNIDAD ACADÉMICA DE CIENCIAS BIOLÓGICAS
LICENCIATURA EN BIOLOGÍA
ENSAYO DE:
“ENDOESPORULACIÓN BACTERIANA”
PARA LA MATERIA DE:
“MICROBIOLOGÍA”
ZACATECAS, ZAC. A 10 DE SEPTIEMBRE DE 2015

2. 1
ESPORULACIÓN BACTERIANA
Cuando las fuentes de nutrientes básicos como el Carbono, Nitrógeno, o el Fósforo,
se encuentran muy por debajo de un límite, algunas bacterias Gram positivas son
capaces de formar una célula “en reposo” que son llamadas endoesporas, para poder
adaptarse y sobrevivir ante la carencia de los nutrientes ya mencionados en su medio
ambiente. Para esto la bacteria comienza una serie de complejos cambios genéticos,
metabólicos, y estructurales que llevan a la activación de genes que a su vez producen
la maquinaria necesaria para formar las esporas.
Por eso se dice que la esporulación, es considerada como un método de
supervivencia de “último minuto”.
ENDOESPORAS
Son elementos específicos de las bacterias, y son en realidad células deshidratadas,
con una capacidad de supervivencia muy alta. Cabe mencionar que son formas de
reposo (y no formas reproductivas), y que muchas veces representan una etapa del ciclo
de vida de algunas bacterias.
Además se caracterizan por una estructura peculiar, diferenciada respecto de las
células vegetativas, por un estado metabólico prácticamente detenido, y por una elevada
resistencia a agentes agresivos ambientales.
Para la formación y maduración de la endoespora, ésta se acompaña de la lisis de la
pared celular vegetativa.
Cuando éstas son liberadas son capaces de permanecer en estado criptobiotico
durmiente durante varios decenios e incluso siglos.
Son muy resistentes al calor, a la falta de agua, y a la exposición de numerosos
compuestos químicos, radiaciones y a muchos desinfectantes químicos.
Se clasifican por tener forma circular o elongada; y por la posición, que pueden ser
centrales, subterminales, terminales.
PARTES DE LA ENDOESPORA
 Protoplásto o Núcleo: el citoplasma está muy deshidratado (10% -30%), contiene
el cromosoma, pocos ribosomas, ARNt, ARN polimerasa, mono y di nucleótidos
pero no tri nucleótidos (ATP). Carece de componentes inestables como ARNm,
enzimas biosintéticas, aminoácidos y bases nitrogenadas, además de tampoco
contener cofactores reducidos como NADH, CoA, etc. Se encuentra por debajo
del córtex, contiene características similares a la célula vegetativa sus
componentes están inmovilizados en una matriz de quelatos de iones calcio que
en gran parte se combinan con el ácido dipicolínico (DPA 10% en peso seco de la
endospora).
 Pared de la Espora: se encuentra por encima de la membrana interna de la
espora, está compuesta a base de peptidoglicano (PG) similar al de una célula
vegetativa con sus característicos enlaces entre los tetrapéptidos. Tiene como

3. 2
función germinar a la espora dando lugar a la pared celular de la nueva célula
vegetativa confiriéndole resistencia osmótica.
 Exosporio: es una fina y delicada cubierta de naturales proteica, es
muy resistente a enzimas proteolíticas y actúa como barrera de defensa externa
de la espora. Es una mezcla de proteínas, polisacáridos complejos y lípidos.
 Corteza o Córtex: es sintetizado a partir de la célula madre, está compuesto por
una capa de peptidoglicano con uniones laxas por tener un bajo grado de puentes
entre tetrapéptidos. Es muy resistente a la lisozima debido a la lactama del ácido
murámico.
 Cubiertas. Tienen aspecto muy voluminoso y distinto según la especie, tiene
partes densas a los electrones, está formada de una o más proteínas de tipo
queratina son ricas en cisteína y aminoácidos hidrófobos. Si estructura es
insoluble e impermeable esto ayuda a impedir la entrada de numerosos agentes
químicos agresivos incluyendo agentes que son tóxicos.
PROPIEDADES DE LA ENDOSPORA
 Contiene del 10-30% del agua de la célula vegetativa.
 Contiene niveles elevados de proteínas específicas denominadas pequeñas
proteínas ácido-solubles de la espora (SASPs), que protegen al DNA de la
radiación UV, la desecación y el calor seco.
 Hipometabolia: Poseen la tasa mas baja respiratoria de todos los seres vivos, por
ello son capaces de sobrevivir en ausencia de nutrientes durante largos periodos
de tiempo.
 Dormancia: tiene una gran inercia a los sustratos exógenos esta propiedad sólo
se pierde cuando se activa la germinación.
 Resistencia al calor: resisten el calor húmedo de 120°C durante 10 minutos los
cual condiciona los parámetros para esterilizar materiales.

4. 3
FASES DE LA ESPORULACION
Es importante mencionar que para que la esporulación inicie es necesario que la bacteria
tenga estímulos los cuales son principalmente que carezca de nutrientes y que tenga alta
densidad celular.
FASE I
1.1 Los dos cromosomas se condensan formando un filamento.
1.2 Se inician dos tabiques, cada uno cerca de un polo (espículas de PC hacia el
interior).
1.3 Se degradan proteínas viejas y los
aminoácios se emplean en fabricar proteínas
específicas de la esporulación.
1.4 Se sintetizan y liberan al medio: antibióticos y
exoenzimas (proteasas, amilasas, ribonucleasas,
etc.).
FASE II
2.1 Se termina el septo acéntrico en uno de los
polos (el otro septo no se completa, aborta).
2.2 Cada nucleoide queda en un:
Compartimiento pequeño, la prespora.
Compartimiento grande la célula madre.
2.3 Sigue síntesis de antibióticos y exoenzimas
(proteasas, amilasas, ribonucleasas, etc.).
FASE III
3.1 Formación del protoplasto de la espora
debido a la degradación selectiva del PG del
septo
La membrana citoplasmática de la célula madre
va avanzando hacia el polo, envolviendo a la
prespora.
3.2 Resultado: prespora posee dos membranas,
con polaridad opuesta.
3.3 La síntesis de proteínas sigue en la célula madre, pero se detiene en la prespora.

5. 4
FASE IV
4.1 Formación de la corteza: deposición de PG
de la célula madre entre las dos membranas
de la prespora. Deposición del PG de la pared,
procedente de la prespora.
4.2 Comienza síntesis de DPA y acumulación
de Ca2+.
4.3 Comienza la síntesis del exosporio.
FASE V
5.1 Deposiciónde materiales de las cubiertas
por fuera de la membrana externa de la
espora.
5.2 Continúa la acumulación de DPA, que
secuestra iones Ca2+ para formar el DPC en el
protoplasto.
FASE VI
6.1 Maduración de prespora a endospora.
6.2 Maduración de la corteza (PG especial,
más laxo, con pocos entrecruzamientos).
GERMINACIÓN
En esta etapa la germinación se hace ya irreversible, y se rompe definitivamente el
estado de latencia, aunque el metabolismo es endógeno (porque aún no depende de
sustancias externas), es el proceso por el cual las esporas vuelven a formar las células
vegetativas mediante tres procesos:
 Activación: es un proceso reversible que condiciona a la espora para germinar en
un ambiente adecuado, involucra la desnaturalización reversible de algunas
proteínas.
 Germinación: proceso irreversible en el que participan enzimas que contiene la
espora, en esta etapa hay actividad metabolica y se pierden características de la
espora como: refractariedad y resistencia a agentes físicos y químicos.
 Crecimiento: en este proceso hay una alta actividad biosintética con síntesis de
proteínas, RNA mensajero y componentes estructurales como en una célula
vegetativa. Se desarrolla la pared celular y se forma la célula vegetativa.

6. 5
CONCLUSIONES
Para su inicio es necesaria la falta de nutrientes alrededor
Es un proceso de supervivencia de emergencia permitiéndole a sobrevivir a varias
especies de bacterias gram positivas, a pesar de las inclemencias a las que se enfrente.
El dipicolinato cálcico es el complejo que brinda resistencia física a la espora.
Cada bacteria sólo produce una endoespora, con excepción de algunas bacterias.
BIBLIOGRAFÍA
 Introducción a la microbiología - Gerard J. Tortora,Berdell R. Funke,Christine L. Case.
2007. Introducción a la Microbiología. Editorial Médica Panamericana. Buenos Aires.
Argentina.
 Microbiología y parasitología médica – segunda edición 1987,
http://books.google.com.mx/books?id=Nlego0fDRUQC&pg=PA53&dq=esporulaci
%C3%B3n+bacteriana&hl=es&sa=X&ei=fJtfUoWKLImK2wW83IDgDg&ved=0CDc
Q6AEwAQ#v=onepage&q=esporulaci%C3%B3n%20bacteriana&f=false
 Bacteriología general: Principios y prácticas de laboratorio - Rodríguez, E; Gamboa,
M; Hernández, F; García, J. 2005. Bacteriología general: Principios y Prácticas de
Laboratorio. Editorial Universidad de Costa Rica. p
 http://estructurayfuncioncelularbacteriana.wikispaces.com/Endosporas
 http://es.scribd.com/doc/52789406/Esporulacion-y-Germinacion-Bacteriana
 http://es.scribd.com/doc/2845227/endospora-bacteriana-y-esporulacion