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ESTRUCTURA
 BACTERIANA
M.V ANDREA MUŇOZ DE
       MÉRIDA
     ENERO 2009
BACTERIAS
   ANTECEDENTES.
    LA CIENCIA MICROBIOLOGICA.

   CÉLULA PROCARIOTA

   CÉLULA EUCARIOTA
CARACTERÍSTICAS GENERALES
   Los microorganismos tienen una
    “maquinaria” excelente para crecer y
    autorreplicarse a expensas de los
    alimentos.

   Su morfología es mas simple que las
    células de organismos superiores.
   Carecen de núcleo organizado.

   Son microorganismos pequeños.

   El ritmo con que los nutrientes bacterianos
    atraviesan la membrana celular es
    inversamente proporcional al metabolismo
    y crecimiento bacteriano.
   Las tasas de crecimiento elevado
    permiten a los procariotas realizar
    cambios importantes en el ambiente en
    que se encuentran en un corto tiempo
    (composición física y química).
EJEMPLOS
ESTRUCTURA CELULAR
ESTRUCTURA CELULAR
 PARED CELULAR
   GRAM NEGATIVOS
   GRAM POSITIVOS
 MEMBRANA CITOPLASMATICA
 GENOFORO O NUCLEOIDE (ADN)
 INCLUSIONES
 RIBOSOMAS
 FLAGELOS
MORFOLOGÍA CELULAR
 MORFOS = FORMA
 BACILOS
 COCOS
 ESPIRILOS
 ESPIROQUETAS
 CARACTERISTICA IMPORTANTE DE
  CLASIFICACIÓN BACTERIANA.
Salmonella enteritidis
MEMBRANA
CITOPLASMATICA
MEMBRANA CITOPLASMÁTICA
   Rodea completamente a la célula.

   Sirve de barrera selectiva.

   Mantiene la integridad de la célula, y por
    tanto la supervivencia bacteriana.
COMPOSICIÓN
   BICAPA LIPIDICA.
   FOSFOLIPIDOS (ACIDOS
    GRASOS/GLICEROL)
   PROTEÍNAS
     INTEGRALES/TRANSPORTE
     PERIPLASMICAS
     PERIFERICAS DE MEMBRANA
   SE ESTABILIZA MEDIANTE PUENTES DE
    HIDROGENO.
   CALCIO Y MAGNESIO
   Es flexible debido a los fosfolípidos que la
    componen.

   Posee alta movilidad.
PROTEINAS
   PERIPLASMICAS
     Se encuentran en el entorno celular.
     Efectúan el procesamiento de
    macromoléculas para la formación de las
    subunidades que se transportan al interior
    de la célula.
OTRAS PROTEÍNAS
Requieren de una segunda sustancia para
  transportar a la primera.
 SIMPORTADORES, transportan las dos
  sustancias en la misma dirección.
 ANTIPORTADORES, transporta una de
  las sustancias en un sentido, y la otra en
  el sentido opuesto.
   PROTEÍNAS PERIFERICAS DE
    MEMBRANA.
    Se localizan en el citoplasma celular.
    Tienen como función la obtención de
    energía, principalmente.
     Actúan directamente con las proteínas
    integrales de la membrana
   Existen proteínas que se encuentran en el
    interior de la célula y se encuentran
    asociadas con la cara interna de la
    membrana citoplasmática.

   Proteínas periféricas de membrana
    (lipoproteínas). Poseen una cola lipídica
    unida al extremo aminoterminal de la
    proteína.
MEMBRANA CITOPLASMÁTICA
FUNCIONES
 Todos los nutrientes y los materiales de
  desecho deben atravesar la membrana
  plasmática.
 La mayoría de las moléculas que
  atraviesan la membrana no lo hacen de
  forma pasiva.
 Muchas de las moléculas son
  TRANSPORTADAS a través de la
  membrana.
 La característica hidrofóbica de la
  membrana permite, que esta funcione
  como una barrera estricta, impidiendo el
  paso de compuestos polares.
 Los aminoácidos y sales inorgánicas
  (hidrofílicas) no pueden atravesar la
  membrana, por lo que tienen que ser
  transportados de forma especifica.
TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA
       MEMBRANA
 Se da gracias a las proteínas de
  TRANSPORTE DE MEMBRANA.
 TIPOS:
 UNIPORTADORES, transportan las
  sustancias de un lado a otro.
TIPOS DE TRANSPORTE

   TRANSPORTE ACTIVO:
    La sustancia transportada puede
    acumularse en altas concentraciones en
    el interior de la célula, sin sufrir ninguna
    modificación química.
   TRANSLOCACION DE GRUPO:
     Proceso en el que se transporta una
    sustancia a la vez que se modifica
    químicamente, generalmente por
    fosforilación.
TAREA
 INVESTIGAR EL NOMBRE DE 5
  BACTERIAS GRAM NEGATIVO.
 INVESTIGAR EL NOMBRE DE 5
  BACTERIAS GRAM POSITIVO.
 REALIZAR 1 TABLA COLOCANDO
  NOMBRE, FORMA, TIPO DE
  AGRUPACION.
PARED CELULAR
PARED CELULAR BACTERIANA
   Da forma y rigidez a la célula.

 Actúa como soporte debido a la gran
  presión interna celular.
 TIPOS:
 GRAM POSITIVA
 GRAM NEGATIVA
GRAM POSITIVO
COMPONENTES

 PEPTIDOGLICANO O MUREINA
 Responsable de la rigidez de la pared.

   Es un polisacárido compuesto por dos
  derivados de azúcares:
N acetilglucosamina
N acetilmurámico.
Aminoácidos (L,D alanina, D glutamico y
  lisina) y ácido diaminopimélico (DAP).
   Todos los componentes se unen entre sí
    para formar la estructura que se repite a
    lo largo de la pared y se denomina
    tetrapeptido del glicano.
   La estructura básica del peptidoglicano
    esta constituida por una fina lamina en la
    que las cadenas de azucares se conectan
    entre si por puentes de aminoácidos.
   El numero de puentes peptídicos no es el
    mismo en todas las bacterias y es
    característico de cada una. Confiriendo
    mayor rigidez a aquellas paredes con
    mayor numero de puentes.
ACIDO TEICOICO
 Polisacárido ácido.
 Unidos por esteres de fosfato.
 Aportan la carga negativa de la pared (útil
  para el transporte de iones a través de la
  pared celular)
GRAM POSITIVA
GRAM NEGATIVAS
COMPONENTES
   Además de poseer peptidoglicano,
    poseen una capa adicional de
    lipopolisacáridos.

   Constituye una segunda bicapa lipídica
    que contiene polisacáridos y proteínas.
   La estructura del polisacárido consta de
    dos porciones, el núcleo y el polisacárido
    O. El núcleo esta compuesto por azucares
    de siete carbonos, y el polisacárido O esta
    constituido por azucares de seis carbonos
    (glucosa, galactosa, ramnosa y manosa).
   La porción lipídica es denominada lípido
    A.
    (acido caproico, laúrico, mirístico,
    palmítico y esteárico)
PORINAS Y ZONA
         PERIPLASMÁTICA
 La pared celular que constituye la
  membrana externa de las bacterias Gram
  negativas posee unas proteínas
  denominadas PORINAS, las que actúan
  como canales de entrada y salida de
  sustancias hidrofílicas de bajo peso
  molecular.
 Pueden ser especificas o inespecificas.
   El periplasma es la región entre la
    membrana plasmática y la zona que
    contiene el lipopolisacárido.
ENDOTOXINA
   La membrana externa de bacterias Gram
    negativas resulta toxica para los animales
    y humanos.

   Es responsable de síntomas de infección.

   Se asocian al Lípido A.
GRAM NEGATIVA
DIFERENCIAS
   GRAM POSITIVA                GRAM NEGATIVA

Es mas ancha.                 10% de la estructura es
                                peptidoglicano.
El 90% esta constituida por
   peptidoglicano.            Capa adicional de
                                Lipopolisacáridos
10% acido teicoico.
                              PORINAS

                              ZONA PERIPLASMATICA
51
MOVILIDAD

 FLAGELOS
MOVILIDAD
   Muchos procariotas son móviles.

   Esta capacidad esta dada por una
    estructura denominada FLAGELO.

   Esta movilidad permite a la célula
    alcanzar distintas zonas de su
    microentorno.
FLAGELOS BACTERIANOS
   Son apéndices largos y finos que se
    encuentran fijos a la célula por uno de sus
    extremos y libres en el otro extremo.
DISPOCICIÓN


               polar

              lofotricos

              anfitricos

                 peritricos
ESTRUCTURA FLAGELAR
 Forma helicoidal.
 FILAMENTO

  Constituido por una proteína denominada
  flagelina (forma y longitud).
 GANCHO

   Une el filamento a la parte motora del
  flagelo.
 CUERPO BASAL
CUERPO BASAL
 Pequeñas varillas centrales que
  atraviesan un sistema de anillos.
 GRAM NEGATIVAS:

   1anillo: la capa de
  LIPOPOLISACARIDOS “L”
  1 anillo en la capa de PEPTIDOGLICANO
  “P”
Y 1 en la membrana citoplasmatica (S-M)
   PROTEÍNAS MOT:
     Proteínas que se encuentran en la
    membrana plasmática.
     Gobiernan el motor flagelar, provocando
    la rotación del filamento.
   PROTEÍNAS FILI:
    Invierten la rotación del flagelo.
BACTERIA
GRAM
NEGATIVA
MOVIMIENTO
 Cada flagelo se mueve por rotación
  (hélice).
 Este movimiento parte del cuerpo basal
  que funciona como un motor.
   La energía que se necesita para la
    rotación del flagelo proviene de la fuerza
    motriz generada por el gradiente de
    protones.
 El crecimiento del flagelo se da de la
  punta a la base.
 El crecimiento del flagelo se produce
  continuamente.
 La velocidad de crecimiento disminuye a
  medida que aumenta el tamaño del
  filamento.
ESTRUCTURAS DE LA
   SUPERFICIE
FIMBRIAS
 Son estructuras opcionales producidas
  por algunos microorganismos.
 NO PARTICIPAN EN LA MOTILIDAD.
 Son más cortos que los flagelos y más
  numerosos.
 Son de naturaleza proteica.
 Son estructuras que participan en la
  fijación de los microorganismos a los
  tejidos del huésped.
PILI/PELOS
 Son estructuralmente similares a las
  fimbrias.
 Son más largos y solo existe uno o unos
  pocos sobre la superficie.
 También participan en el mecanismo de
  patogénesis.
 Participan en el proceso de conjugación.
CAPA “S”
 PARACRISTALINA.
 Capa superficial formada por una
  disposición bidimensional de proteínas.
 Protege a la bacteria de mecanismos de
  defensa del hospedador.
CÁPSULA


   Material polisacarídico que se extiende
    alrededor de la célula.

   CÁPSIDE, CAPA MUCOSA,
    GLICOCÁLIZ.
 Las capas rígidas están organizadas en
  una matriz impermeable que excluye
  ciertos colorantes.
 Protege a la célula de la fagocitosis
  celular.
 Participa en el mecanismo de fijación del
  huésped.
SUSTANCIAS DE RESERVA

 Glucógeno.
 Polifosfato. (gránulos metacromáticos)
 Azufre.
ENDOSPORAS
 Son células diferenciadas resistentes al
  calor, variaciones ambientales y a los
  compuestos químicos.
 Las bacterias productoras de esporas se
  encuentran generalmente en el suelo.
 Puede permanecer en estado latente
  durante períodos de tiempo muy largos.
ESTRUCTURA
 (DENTRO DE LA CÉLULA)
 Posee múltiples capas.
 Exosporium (capa más externa) de
  naturaleza proteica.
 Cubiertas de la espora.
 Córtex o corteza (peptidoglicano)
 Núcleo o protoplasto
  Contiene la pared celular, membrana
  citoplasmática, citoplasma, nucleoide.
 Ácido dipicolínico.
 Se encuentra parcialmente deshidratado.

   (10-30% de agua)
Contiene niveles elevados de proteínas
  específicas del núcleo (SASPs)

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Estructurabacteriana

  • 1. ESTRUCTURA BACTERIANA M.V ANDREA MUŇOZ DE MÉRIDA ENERO 2009
  • 2. BACTERIAS  ANTECEDENTES. LA CIENCIA MICROBIOLOGICA.  CÉLULA PROCARIOTA  CÉLULA EUCARIOTA
  • 3. CARACTERÍSTICAS GENERALES  Los microorganismos tienen una “maquinaria” excelente para crecer y autorreplicarse a expensas de los alimentos.  Su morfología es mas simple que las células de organismos superiores.
  • 4. Carecen de núcleo organizado.  Son microorganismos pequeños.  El ritmo con que los nutrientes bacterianos atraviesan la membrana celular es inversamente proporcional al metabolismo y crecimiento bacteriano.
  • 5. Las tasas de crecimiento elevado permiten a los procariotas realizar cambios importantes en el ambiente en que se encuentran en un corto tiempo (composición física y química).
  • 8. ESTRUCTURA CELULAR  PARED CELULAR GRAM NEGATIVOS GRAM POSITIVOS  MEMBRANA CITOPLASMATICA  GENOFORO O NUCLEOIDE (ADN)  INCLUSIONES  RIBOSOMAS  FLAGELOS
  • 9. MORFOLOGÍA CELULAR  MORFOS = FORMA  BACILOS  COCOS  ESPIRILOS  ESPIROQUETAS  CARACTERISTICA IMPORTANTE DE CLASIFICACIÓN BACTERIANA.
  • 10.
  • 11.
  • 12.
  • 13.
  • 14.
  • 15.
  • 16.
  • 19. MEMBRANA CITOPLASMÁTICA  Rodea completamente a la célula.  Sirve de barrera selectiva.  Mantiene la integridad de la célula, y por tanto la supervivencia bacteriana.
  • 20. COMPOSICIÓN  BICAPA LIPIDICA.  FOSFOLIPIDOS (ACIDOS GRASOS/GLICEROL)  PROTEÍNAS INTEGRALES/TRANSPORTE PERIPLASMICAS PERIFERICAS DE MEMBRANA  SE ESTABILIZA MEDIANTE PUENTES DE HIDROGENO.  CALCIO Y MAGNESIO
  • 21. Es flexible debido a los fosfolípidos que la componen.  Posee alta movilidad.
  • 22. PROTEINAS  PERIPLASMICAS Se encuentran en el entorno celular. Efectúan el procesamiento de macromoléculas para la formación de las subunidades que se transportan al interior de la célula.
  • 23. OTRAS PROTEÍNAS Requieren de una segunda sustancia para transportar a la primera.  SIMPORTADORES, transportan las dos sustancias en la misma dirección.  ANTIPORTADORES, transporta una de las sustancias en un sentido, y la otra en el sentido opuesto.
  • 24. PROTEÍNAS PERIFERICAS DE MEMBRANA. Se localizan en el citoplasma celular. Tienen como función la obtención de energía, principalmente. Actúan directamente con las proteínas integrales de la membrana
  • 25. Existen proteínas que se encuentran en el interior de la célula y se encuentran asociadas con la cara interna de la membrana citoplasmática.  Proteínas periféricas de membrana (lipoproteínas). Poseen una cola lipídica unida al extremo aminoterminal de la proteína.
  • 27. FUNCIONES  Todos los nutrientes y los materiales de desecho deben atravesar la membrana plasmática.  La mayoría de las moléculas que atraviesan la membrana no lo hacen de forma pasiva.  Muchas de las moléculas son TRANSPORTADAS a través de la membrana.
  • 28.  La característica hidrofóbica de la membrana permite, que esta funcione como una barrera estricta, impidiendo el paso de compuestos polares.  Los aminoácidos y sales inorgánicas (hidrofílicas) no pueden atravesar la membrana, por lo que tienen que ser transportados de forma especifica.
  • 29. TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA  Se da gracias a las proteínas de TRANSPORTE DE MEMBRANA.  TIPOS:  UNIPORTADORES, transportan las sustancias de un lado a otro.
  • 30. TIPOS DE TRANSPORTE  TRANSPORTE ACTIVO: La sustancia transportada puede acumularse en altas concentraciones en el interior de la célula, sin sufrir ninguna modificación química.
  • 31. TRANSLOCACION DE GRUPO: Proceso en el que se transporta una sustancia a la vez que se modifica químicamente, generalmente por fosforilación.
  • 32. TAREA  INVESTIGAR EL NOMBRE DE 5 BACTERIAS GRAM NEGATIVO.  INVESTIGAR EL NOMBRE DE 5 BACTERIAS GRAM POSITIVO.  REALIZAR 1 TABLA COLOCANDO NOMBRE, FORMA, TIPO DE AGRUPACION.
  • 34. PARED CELULAR BACTERIANA  Da forma y rigidez a la célula.  Actúa como soporte debido a la gran presión interna celular.  TIPOS:  GRAM POSITIVA  GRAM NEGATIVA
  • 36. COMPONENTES  PEPTIDOGLICANO O MUREINA  Responsable de la rigidez de la pared. Es un polisacárido compuesto por dos derivados de azúcares: N acetilglucosamina N acetilmurámico. Aminoácidos (L,D alanina, D glutamico y lisina) y ácido diaminopimélico (DAP).
  • 37. Todos los componentes se unen entre sí para formar la estructura que se repite a lo largo de la pared y se denomina tetrapeptido del glicano.
  • 38. La estructura básica del peptidoglicano esta constituida por una fina lamina en la que las cadenas de azucares se conectan entre si por puentes de aminoácidos.
  • 39. El numero de puentes peptídicos no es el mismo en todas las bacterias y es característico de cada una. Confiriendo mayor rigidez a aquellas paredes con mayor numero de puentes.
  • 40. ACIDO TEICOICO  Polisacárido ácido.  Unidos por esteres de fosfato.  Aportan la carga negativa de la pared (útil para el transporte de iones a través de la pared celular)
  • 43. COMPONENTES  Además de poseer peptidoglicano, poseen una capa adicional de lipopolisacáridos.  Constituye una segunda bicapa lipídica que contiene polisacáridos y proteínas.
  • 44. La estructura del polisacárido consta de dos porciones, el núcleo y el polisacárido O. El núcleo esta compuesto por azucares de siete carbonos, y el polisacárido O esta constituido por azucares de seis carbonos (glucosa, galactosa, ramnosa y manosa).
  • 45. La porción lipídica es denominada lípido A. (acido caproico, laúrico, mirístico, palmítico y esteárico)
  • 46. PORINAS Y ZONA PERIPLASMÁTICA  La pared celular que constituye la membrana externa de las bacterias Gram negativas posee unas proteínas denominadas PORINAS, las que actúan como canales de entrada y salida de sustancias hidrofílicas de bajo peso molecular.  Pueden ser especificas o inespecificas.
  • 47. El periplasma es la región entre la membrana plasmática y la zona que contiene el lipopolisacárido.
  • 48. ENDOTOXINA  La membrana externa de bacterias Gram negativas resulta toxica para los animales y humanos.  Es responsable de síntomas de infección.  Se asocian al Lípido A.
  • 50. DIFERENCIAS  GRAM POSITIVA  GRAM NEGATIVA Es mas ancha. 10% de la estructura es peptidoglicano. El 90% esta constituida por peptidoglicano. Capa adicional de Lipopolisacáridos 10% acido teicoico. PORINAS ZONA PERIPLASMATICA
  • 51. 51
  • 53. MOVILIDAD  Muchos procariotas son móviles.  Esta capacidad esta dada por una estructura denominada FLAGELO.  Esta movilidad permite a la célula alcanzar distintas zonas de su microentorno.
  • 54. FLAGELOS BACTERIANOS  Son apéndices largos y finos que se encuentran fijos a la célula por uno de sus extremos y libres en el otro extremo.
  • 55. DISPOCICIÓN polar lofotricos anfitricos peritricos
  • 56.
  • 57. ESTRUCTURA FLAGELAR  Forma helicoidal.  FILAMENTO Constituido por una proteína denominada flagelina (forma y longitud).  GANCHO Une el filamento a la parte motora del flagelo.  CUERPO BASAL
  • 58. CUERPO BASAL  Pequeñas varillas centrales que atraviesan un sistema de anillos.  GRAM NEGATIVAS: 1anillo: la capa de LIPOPOLISACARIDOS “L” 1 anillo en la capa de PEPTIDOGLICANO “P” Y 1 en la membrana citoplasmatica (S-M)
  • 59. PROTEÍNAS MOT: Proteínas que se encuentran en la membrana plasmática. Gobiernan el motor flagelar, provocando la rotación del filamento.
  • 60. PROTEÍNAS FILI: Invierten la rotación del flagelo.
  • 62.
  • 63. MOVIMIENTO  Cada flagelo se mueve por rotación (hélice).  Este movimiento parte del cuerpo basal que funciona como un motor.
  • 64. La energía que se necesita para la rotación del flagelo proviene de la fuerza motriz generada por el gradiente de protones.
  • 65.
  • 66.  El crecimiento del flagelo se da de la punta a la base.  El crecimiento del flagelo se produce continuamente.  La velocidad de crecimiento disminuye a medida que aumenta el tamaño del filamento.
  • 67. ESTRUCTURAS DE LA SUPERFICIE
  • 68. FIMBRIAS  Son estructuras opcionales producidas por algunos microorganismos.  NO PARTICIPAN EN LA MOTILIDAD.  Son más cortos que los flagelos y más numerosos.  Son de naturaleza proteica.  Son estructuras que participan en la fijación de los microorganismos a los tejidos del huésped.
  • 69. PILI/PELOS  Son estructuralmente similares a las fimbrias.  Son más largos y solo existe uno o unos pocos sobre la superficie.  También participan en el mecanismo de patogénesis.  Participan en el proceso de conjugación.
  • 70. CAPA “S”  PARACRISTALINA.  Capa superficial formada por una disposición bidimensional de proteínas.  Protege a la bacteria de mecanismos de defensa del hospedador.
  • 71. CÁPSULA  Material polisacarídico que se extiende alrededor de la célula.  CÁPSIDE, CAPA MUCOSA, GLICOCÁLIZ.
  • 72.  Las capas rígidas están organizadas en una matriz impermeable que excluye ciertos colorantes.  Protege a la célula de la fagocitosis celular.  Participa en el mecanismo de fijación del huésped.
  • 73. SUSTANCIAS DE RESERVA  Glucógeno.  Polifosfato. (gránulos metacromáticos)  Azufre.
  • 75.  Son células diferenciadas resistentes al calor, variaciones ambientales y a los compuestos químicos.  Las bacterias productoras de esporas se encuentran generalmente en el suelo.  Puede permanecer en estado latente durante períodos de tiempo muy largos.
  • 76. ESTRUCTURA  (DENTRO DE LA CÉLULA)  Posee múltiples capas.  Exosporium (capa más externa) de naturaleza proteica.  Cubiertas de la espora.  Córtex o corteza (peptidoglicano)
  • 77.
  • 78.  Núcleo o protoplasto Contiene la pared celular, membrana citoplasmática, citoplasma, nucleoide.  Ácido dipicolínico.  Se encuentra parcialmente deshidratado. (10-30% de agua) Contiene niveles elevados de proteínas específicas del núcleo (SASPs)