Este documento describe las características de las células procariotas y eucariotas. Explica las diferencias entre sus componentes celulares como el genoma, membrana nuclear, citoplasma y organelos. También compara la replicación del material genético, reproducción y respiración entre procariotas y eucariotas. Por último, detalla las características de la célula procariota como su pared celular, peptidoglicano y membrana citoplasmática.

1. EB PAGE FOR DR. KAI SER' S MI CROBI OLOGY COURSE (BI OL 230) THE COMMUNI TY COLLEGE OF BALTI MORE COUNTY, CATONSVI LLE CAMPUS.
pyright ｩ 1995-2005 Gar y E. Kaiser All Right s Reserved Updat ed: Feb. 27, 2006

2. Caract eríst icas generales de la
célula procariot a

3. Caract eríst icas de las
células eucariot a y
procariot a

4. • Genóf oro (procariot as)
– Un solo cromosoma
– ADN c.d. C.C.C.
– No membr ana nuclear
– No hist onas
• Nucleoplasma (eucariot as)
– Varios cromosomas
– ADN c.d. lineal, t erminado el
t elómeros
– Exist e membrana nuclear
– Hist onas unidas al ADN
(cromat ina)
Dif erencias ent re procariot as y
eucariot as
ProcariotProcariot
aa
EucariotEucariot
aa

5. • Replicación mat erial
genét ico:
– No mit osis
• Org. cit oplasma:
 No orgánulos de t ipo
eucariót icos
 No cit oesquelet o
 Ribosomas 70S
• Replicación mat erial genét ico:
− mit osis
• Org. cit oplasma:
 Orgánulos (RE,
mit ocondrias, cloroplast os,
Golgi)
 Cit oesquelet o
 Ribosomas 80S
• Membrana cit oplasmát ica:
– No cont iene colest erol
• Reproducción:
 Asexuada
• Respiración:
− Mediant e la membrana
cit oplasmát ica
• Membrana cit oplasmát ica:
– Cont iene colest erol
• Reproducción:
 Sexuada
• Respiración:
− Mediant e la
mit ocondria

6. Composición química básica
• >95% de macromoléculas
• La mit ad de las macromoléculas son prot eínas
• Proporción de ARN superior a eucariot as
• En bact erias, macromoléculas exclusivas que no
exist en en eucariot as:
– Pept idoglucano
– Lipopolisacárido (en Gram-negat ivas)

7. Cit oplasma
• El 80% est a const it uido por agua
• El cit osol cont iene ácidos nucleicos
(DNA, RNA), enzimas, amminoacidos,
carbohidrat os, lípidos, iones orgánicos y
numerosos compuest os prot eicos que
represent an inclusiones
cit oplasmat icas

8. Aspect o del cit oplasma de un bacilo
Mesosoma
Nucleoi
de
Gránulo de
reserva
La mayor
part e del
cit oplasma
present a
aspect o
granular, por
los ribosomas

9. Sint esis prot eica
Ribosoma, present e en
aproximadament e
15.000, est a compuest o
por dos subunidades
f ormando un complej o
70S
Ribosoma, present e en
aproximadament e
15.000, est a compuest o
por dos subunidades
f ormando un complej o
70S
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10. Membrana Citoplasmática
• Barrera vital que separa el interior de la célula (citoplasma) con el
entorno (medio ambiente)
• Actúa como barrera selectiva: Permeabilidad Selectiva
• Transporte a través de membranas biológicas

11. Colest erol ausent e,
sust it uido por t erpenoides
con la f unción de est abilizar
el compart iment o
Colest erol ausent e,
sust it uido por t erpenoides
con la f unción de est abilizar
el compart iment o
Membrana
celular

12. Función de la
Membrana
Cit oplasmát ica

13. Pared
Celular
Membran
a Celular
Cit oplasm
a
La pared celular est a por f uera de la membrana
celular, es rígida y prot ege a la célula de la lisis
osmót ica
La pared celular est a por f uera de la membrana
celular, es rígida y prot ege a la célula de la lisis
osmót ica
Pared
Celular

14. Pared Celular de los
Procariot as• La célula procariot a debe soport ar una alt a presión
int erna, debido a la alt a concent ración de solut os
• La presencia de una pared celular les permit e soport ar
est a presión, además es responsable de la f orma y
rigidez de la célula
• Mediant e una t inción dif erencial las bact erias se dividen
en bact erias Gram posit ivas y en bact erias Gram
negat ivas
• Exist en dif erencias est ruct urales que sust ent an est a
clasif icación
• La pared celular de las Gram posit ivas est a f ormada
f undament alment e por un t ipo de molécula y es mucho
más ancha

15. IDENTIFICACIÓN DEIDENTIFICACIÓN DE
BACTERIASBACTERIAS•Tinción Gram: Las bacterias reaccionan por las pruebas de:
Gram +
Gram –
Gram Variable
• La respuesta de las células a la tinción se debe a
diferencias en la complejidad y química de su pared celular,
la cual contiene un polímetro llamado Peptidoglicano.
• La pared celular de las bacterias Gram – , contienen menor
cantidad de peptidoglicano comparado con las bacterias
Gram +.

16. Tinción Gram
Cristal violeta
Lugol
Alcohol acetona
Safranina

19. Pept idoglucano: composición química
• Dist int as cadenas de PG se unen ent re sí
por det erminados enlaces pept ídicos ent re
t et rapépt idos de cadenas dif erent es
• Repet iciones (n=10-100) de una unidad disacarídica, unida a
su vez a un t et rapépt ido

20. Pept idoglucano: composición química
• La unidad disacarídica que se repit e es:
– N-acet ilglucosamina (NAG)...
– ...unida por enlace β(14) con...
– ... N-acet ilmurámico (NAM)
• Las dist int as unidades disacarídicas se unen ent re sí
mediant e enlaces β(1-4)
– Est e enlace puede ser rot o por la lisozima
(product o de granulocit os,macrof agos y PMN)
• La cadena t et rapept ídica sale desde el grupo –COOH
del lact ilo de cada NAM y suele ser:
– L-ala  D-glu  m-DAP  D-ala

22. El PG de bact erias
Gram-negat ivas
• Normalment e:
– 1 o unas pocas capas de PG.
– Las dist int as cadenas se unen por enlaces pept ídicos
direct os ent re el grupo ε-NH2 del m-DAP(3) de una
cadena con el –COOH de la D-ala (4) de ot ra cadena
– Malla f loj a con grandes “poros”: 50% NAM carece de
t et rapépt idos
• En espiroquet as, el diaminoácido en posición nº3
es la L-ornit ina (en lugar de m-DAP)

23. Est ruct ura global del PG de
bact erias Gram-posit ivas
• Múlt iples capas de PG (dist int os niveles, hast a 50
en especies de Bacillus)
• Ent recr uzamient os ent r e cadenas del mismo nivel
y ent re un nivel y el inmediat o super ior o inf erior
• La mayor ía de NAM t ienen t et r apépt idos
• La mayor ía de t et r apépt idos par t icipan en enlaces
• Consecuencia: r ed t r idimensional gr uesa, con por os
pequeños, más compact a que Gr am-

24. Relaciones est ruct ura-f unción en el
pept idoglucano
• Gran rigidez  aguant a las f uerzas osmót icas del
prot oplast o (5-15 at m). Rigidez viene de:
– El grado de ent recruzamient o
– El enlace β(14) es muy compact o. La alt ernancia de
NAM y NAG  uno de los polisacáridos más est ables
que exist en
– La alt ernancia de aa en L y en D  est abilidad
adicional (cadenas lat erales al mismo lado, pt es H)
• Al mismo t iempo, gran f lexibilidad  soport a
variaciones de presión osmót ica prot oplast o
• Condiciona la f orma celular

25. PEPTIDOGLICANO
Esencial para la est ruct ura, f orma, replicación y sobrevivencia. En la
inf ección int erf iere con la f agocit osis, act ua como mit ogeno para los
linf ocit os, posee act ividad pirogena. Es degradado por la lisozima
present e en la lagrima y mucus
PEPTIDOGLICANO
Esencial para la est ruct ur a, f orma, replicación y sobrevivencia. En la
inf ección int erf iere con la f agocit osis, act ua como mit ogeno para los
linf ocit os, posee act ividad pir ogena. Es degradado por la lisozima
present e en la lagrima y mucus

26. Las PBP son el blanco de las
Penicilinas y de los ant ibiót icos β-
lact amicos
Las t ranspept idasas y carboxipept idasas
cat alizan las reacciones de t ranspept idación
Las bact erias resist ent es a la penicilina
modif ican la est rust ucura de las PBP
Las t ranspept idasas y carboxipept idasas
cat alizan las reacciones de t ranspept idación
Las bact erias resist ent es a la penicilina
modif ican la est rust ucura de las PBP

27. La envolt ura celular de las bact erias
Gram-
• Est ruct uralment e más complej a que Gram-
posit ivas (ver micr ogr af ía elect r.):
– El delgado pept idoglucano est á inmerso
en un compar t iment o llamado ...
– ... espacio periplásmico (lleno con el gel
per iplásmico), el cual a su vez limit a
con ...
– ... la membrana ext er na

28. PG
Espacio
periplásmico
Membrana
ext erna

29. PORI NAS: prot eínas que
permit en el paso de
moléculas pequeñas a
t ravés de la membrana
- específ icas e
inespecíf icas
PORI NAS: prot eínas que
permit en el paso de
moléculas pequeñas a
t ravés de la membrana
- específ icas e
inespecíf icas
ESPACI O PERI PLASMI CO: área con enzimas
hidrolit icas para la digest ión enzimat ica
(prot easas, lipasas, f osf at asas) y de f act ores
de virulencia (colagenasas, bet a-lact amasas,
hialuronidasa). Prot einas de t ransport e
ESPACI O PERI PLASMI CO: área con enzimas
hidrolit icas para la digest ión enzimat ica
(prot easas, lipasas, f osf at asas) y de f act ores
de virulencia (colagenasas, bet a-lact amasas,
hialuronidasa). Prot einas de t ransport e
MEMBRANA EXTERNA
est ruct ura bilaminar,
asimet rica
MEMBRANA EXTERNA
est ruct ura bilaminar,
asimet rica
LI POPROTEI NA DE
BROWN: Se une en
f orma covalent e al
pept idoglicano y se ancla
a la membrana ext erna
LI POPROTEI NA DE
BROWN: Se une en
f orma covalent e al
pept idoglicano y se ancla
a la membrana ext erna

30. La membrana ext erna de bact erias
Gram-negat ivas
• Bicapa prot eolípídica muy asimét r ica:
– En la lámina ext erna:
• 60% de prot eínas
• 40% de lipopolisacárido (exclusivo de Gram-)
– En la lámina int er na:
• No hay lipopolisacárido
• Exist en
– Fosf olípidos
– Lipoprot eínas
– Ot ras prot eínas

31. Composición del lipopolisacárido
(LPS)
• Región proximal:Lípido A (hidróf obo)
• Región int ermedia: oligosacárido
medular
• Región dist al: cadena lat eral
específ ica, polisacarídica (hidróf ila):
Ant ígeno somát ico “O” de bact erias
Gram-negat ivas

32. Glucosamina-
ß(16)-
glucosamina, con –
OH en 1 sust it uido
con –P-
et anolamina
A.G. sat ur ados (C-
14): bet a-
hidr oximir íst ico
Núcleo int er noNúcleo ext er no
Unidad r epet it iva de
la cadena lat er al
El lipopolisacárido

33. Papeles y f unciones del LPS (1)
• Papel est ruct ural: Caráct er masivo lípido A
– Menor f luidez de est a membran
– Más resist ent e a det ergent es y solvent es
• Las cadenas lat erales
– menos permeable a moléculas hidrof óbicas (Ej .:
resist en mej or muchos ant ibiót icos)
– Ant ígeno somát ico “O” bact erias Gram-negat ivas
– Condiciona virulencia en bact erias pat ógenas
• Se une a cat iones Mg, Zn
– Si añadimos agent e quelant e, como EDTA 
desorganización de la membrana ext erna

34. Papeles y f unciones del LPS (2)
• Región del lípido A: endot oxina
– Papel posit ivo:
• El macróf ago reconoce el LPS, y libera
cit oquinas  act iva el sist ema inmune
– Papel negat ivo:
• A veces, el sist ema inmune se act iva “en exceso”
por el LPS, dando sínt omas pat ológicos
– I nducción de f iebre (pirogenicidad)
– Hipot ensión, a veces con f allo cardiaco
– Act ividad necrót ica en t ej idos

35. Prot eínas de la membrana ext erna
• Por inas: f orman t r ímer os, con canales
int er ior es que at r aviesan la membr ana ext er na
– Solo dej an pasar moléculas por debaj o de ciert o
t amaño (<500-700 Da)
– En ent erobact erias: prot ección f rent e a sales
biliares
• Canales específ icos:
– Para vit amina B12
– Para quelat os de F
– Para ciert os nut rient es

36. Papeles y f unciones de la membrana
ext erna (2)
• Condiciona propiedades de superf icie:
– Gr ado de humedad
– Adhesividad
– Car ga eléct rica
• Lugar donde se f ij an las prot eínas del
sist ema def ensivo Complement o del
hospedador
• Lugares de adsorción de cier t os f agos

37. El espacio periplásmico (periplasma)
• Compart iment o acuoso, relleno del gel
per iplásmico:
– RNasas y f osf at asas
– Prot eínas de t ransport e de ciert os nut rient es
– Prot eínas de unión a señales químicas
– En desnit rif icant es y quimiolit oaut ot rof as:
prot eínas de t ransport e de elect rones
• Función de osmor r egulación

38. • El PG de Gr am-posit ivas est á inmerso en
una mat r iz aniónica (hast a 50%) de:
– Ácidos t eicoicos: polímeros (n<30) de ribit ol-P o
glicerol-P, con –OH sust it uidos por –H,
azúcares, aminoazúcares o D-ala
– Ácidos t eicurónicos (en ausencia de P):
copolímeros de urónicos y aminoazúcares
– Ácidos lipot eicoicos: glicerol-t eicoicos unidos a
la membr. cit opl. Sus ext remos quedan
expuest os hacia el ext erior
La mat riz de la pared celular de las
Gram-posit ivas

39. Ácidos teicoicos
• Polisacárido unido a la pared celular, el t ermino incluye
a t oda la pared, membrana o polímeros capsulares que
cont ienen glicerolf osf at o o residuos de f osf at o de
ribit ol

40. Polimero de ribosa, son ant igenos de superf icie, caract erizan y
serot ipif ican, promueven la adhesión (prot eina M de S. pyogenes ). El ác.
t eicoico es un f act or de virulencia. Tiene una act ividad endot oxica
Polimero de ribosa, son ant igenos de superf icie, caract erizan y
serot ipif ican, promueven la adhesión (prot eina M de S. pyogenes ). El ác.
t eicoico es un f act or de virulencia. Tiene una act ividad endot oxica

41. Pared de las bact erias ácido-alcohol
resist ent es (AAR)
• Pared especial de ciert as Gram-
posit ivas: Nocardia, Mycobacterium
• Resist en la decoloración con clorhídrico-
et anol ( ácido-alcohol resist ent es)
• Est a propiedad deriva de:
– Ácidos micólicos
– Glucolípidos
– Ceras

42. Papeles conf eridos por la pared AAR
• Aspect o y consist encia cérea de las
colonias en placas de Pet r i
• En líquidos cr ecen f ormando gr umos
• Gr an imper meabilidad
– Resist encia a desecación
– Resist encia a agent es ant ibact erianos
• Det ergent es
• Oxidant es
• Ácidos y bases