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Objetivo de aprendizaje:
Al finalizar este tema, los estudiantes serán capaces de identificar y describir la estructura
general de una bacteria, incluyendo sus principales componentes como la pared celular,
membrana plasmática, citoplasma, ribosomas, flagelos, y estructuras de membrana interna,
así como comprender la función de cada componente en la supervivencia y la reproducción
bacteriana.
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
• Mencionar como esta estructurada una bacteria y las funciones de cada una de ellas.
• Interpretar como actúa el sistema inmunológico en defensa del huésped ante la agresión
de estos microorganismos.
Introducción Fisiología Bacteriana
La Fisiología microbiana comprende el estudio de las funciones
realizadas por los microorganismos.
La función fundamental de todo ser vivo es el crecimiento, esto es
aumentar en forma ordenada el número y la masa de todos sus
componentes celulares, tales como pared celular, membrana
citoplasmática, ácidos nucleicos (ADN y ARN), flagelos, fimbrias,
entre otros.
Estas estructuras celulares están compuestas fundamentalmente de
macromoléculas:
Proteínas, polisacáridos, lípidos y ácidos nucleicos.
Características Generales de las Bacterias
 Miden 0.5 a 5 μm.
 Reproducción asexual.
 Formas:
Esféricos, bastoncillos, y helicoidales.
 ADN único y circular.
A) Pili
B) Ribosoma
C) Capsula
D) Pared celular
E) Flagelo
F) Citoplasma
G) Vacuola
H) Plásmido
I) Nucleoide
J) Membrana citoplasmática
ESTRUCTURAS DE LAS CÉLULAS BACTERIANAS
Constituyentes
internos
1- Material genético : nucleoide y ADN extra cromosómico.
2- Citoplasma: Contiene ADN cromosómico,ARN m, ribosomas,
proteínas, 70 % agua y metabolitos.
Se almacena en forma de gránulos insolubles depositados como
polímeros.
1- Membrana Celular:
A- Fosfolípidos: (doble capas) actúan como barreras de contención
para los nutrientes.
B- Proteínas y enzimas que Participan en los mecanismos de
producción y transporte de energía.
2- Mesosomas: son estructuras especializadas originadas por
invaginaciones de la membrana celular.
3- Pared celular: constituida por peptidoglucano en un 50 a 90 %,acido
teicoico y acido teicuronico, y polisacáridos.
4-Capsula : Es el revestimiento viscoso de pilosacaridos sintetizados
por la membrana celular, contiene el antígeno “ K”
5- Glucocálix: Es una maraña de fibras de polisacáridos, que sirve como
medio de adherencia a la superficie del medio.
microbilogiaCLASEDEINMUNOLOGIADELASBACTERIAS
Funciones de la Pared Celular:
• Da forma a la bacteria y protección contra la presión osmótica del medio.
• Actúa como primordio de su biosíntesis durante la división celular.
• Responsable de la antigenicidad somática.
• Receptor de fagos: virus que infectan a las bacterias.
microbilogiaCLASEDEINMUNOLOGIADELASBACTERIAS
Otras formas bacterianas
•Protoplastos: Son bacterias Gram (+) que han sufrido remoción
o destrucción total de su pared.
•Esferoplastos: Son bacterias Gram (-) que han sufrido
remoción parcial de su pared con retención de la membrana
externa.
•Formas L: Son formas de protoplastos o esferoplastos que son
capaces de crecer.
•Endosporas: Cada célula forma una única espora interna y se
libera cuando la célula madre sufre autolisis.
Fundamento deTinción de Gram
Permite diferenciar a las bacterias en dos grandes grupos:
A- Gram Positivas : Retienen el cristal violeta, debido a los ácidos teicoicos, peptidoglucano y
la disminución de la permeabilidad de la pared celular para solventes orgánicos (color azul
oscuro o púrpura).
B- Gram Negativas: :Toman el colorante safranina, debido a que los lípidos son disueltos por
los solventes orgánicos (alcohol acetona) causando huecos en la pared celular (color rojo o
rosado).
Fundamento de laTinción de Ziehl Neelsen
Tinción utilizada en bacterias con alto contenido de lípidos (àcidos micólicos) y ceras en su
pared celular.
Las bacterias que se tiñen con carbol fucsina , resisten a la decoloración y se denominan
ácido alcohol resistentes y se observan de color rojo.
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Clasificación de acuerdo al tipo de respiración
 Aerobios estrictos: Son bacterias aceptor final de electrones como es el O2.
 Ej. Mycobacterium tuberculosis, Nocardia, lactobacillus, pseudomonas.
 Anaerobios estrictos: No utilizan O2 y más aún éste es tóxico, ya que carecen de la
capacidad de sintetizar catalasa, superóxido dismutasa.
 Ej. Clostridium perfringens, clostridium tetani, Actinomyces y peptostreptococcus.
 Anaerobios facultativos: Pueden vivir con o sin O2.
Si están en un medio con O2 (aerobio), lo utilizan como aceptor final de electrones,
forman ATP por fosforilación oxidativa. Pero si las condiciones del medio cambian y se
termina el O2, estos microorganismos son capaces de cambiar todo su patrón
enzimático relacionado con la respiración ejemplo: Escherichia coli, salmonella,
listeria, Staphylococcus.
¿Qué es Metabolismo Bacteriano?
Se define como el conjunto de reacciones que se realizan en el interior de las células.
Estas reacciones pueden ser de síntesis (anabólicas) y de degradación (catabólicas).
La mayoría de las reacciones en los organismos vivos no ocurren
espontáneamente, sino que requieren la acción de un catalizador,
el cual incrementa la velocidad de la reacción.
Los catalizadores de las reacciones biológicas son proteínas
llamadas enzimas. Las enzimas son altamente específicas para las
reacciones que catalizan.
Las enzimas bacterianas pueden clasificarse según su lugar de acción en:
Endoenzimas Las endoenzimas, son aquellas enzimas que actúan en el
interior de la célula.
Ej. oxidasas, reductasas y transaminasas
Exoenzimas Son enzimas que siendo también sintetizadas en el interior de la
célula, para ejercer su función deben ser exportadas al medio
extracelular en bacterias Gram (+) y al espacio periplásmico en
las bacterias Gram (-).
Las enzimas bacterianas, también pueden ser clasificadas considerando sí su síntesis
es o no modificada por el medio ambiente:
Constitutivas Inducidas
Son aquellas cuya síntesis es
independiente del medio externo.
Ej. Enzimas que degradan la
glucosa.
Son aquellas cuya síntesis depende
de la presencia o ausencia del
sustrato en el medio.
Ej. β-galactosidasa
Metabolismo bacteriano
Funciones del metabolismo Bacteriano
Desde su hábitat o entorno la bacteria incorpora las sustancias
necesarias para vivir, proceso llamado nutrición.
Una vez incorporados estos nutrientes, a través del metabolismo
bacteriano, la célula será capaz de reproducirse y transmitir su
material genético a la progenie.
NUTRICIÓN
Las bacterias que evolutivamente
se adaptaron a vivir libremente en
la tierra y el agua,
tienen requerimientos más simples
que aquellas que viven en la
superficie de tejidos animales,
las que requieren compuestos
nutritivos más complejos, como
aminoácidos, vitaminas y bases
nitrogenadas.
Es difícil determinar cuáles son los mínimos nutrientes necesarios para que la bacteria sobreviva y se
multiplique, sin embargo, considerando los componentes celulares, se afirma que las bacterias necesitan
fundamentalmente:
Agua
Fuente de Carbono
Nitrógeno (N2)
Azufre (S):
Dadores de H2 y
receptores de H2
Iones inorgánicos (P, K,
Mg)
Elementos traza u
oligoelementos
Factores de crecimiento
Temperatura
pH
Presión osmótica
MULTIPLICACIÓN
La multiplicación implica el aumento del número, pero no del tamaño bacteriano.
Su Forma de reproducción normalmente es por fisión binaria.
1-Duplicación del ADN.
2- Invaginación de la membrana citoplasmática y la pared celular.
3- Separación de las regiones del ADN cromosómico.
4-Finalmente, las paredes en crecimiento se unen formando dos
células individuales, cada una de las cuales es esencialmente idéntica a
la célula parental.
La mayoría de las bacterias se divide cada 20 minutos
(tiempo de gestación).
Pasos de la Multiplicación Bacteriana?
microbilogiaCLASEDEINMUNOLOGIADELASBACTERIAS
Latencia : Dura aproximadamente 4 hrs.
No hay crecimiento visible y puede haber una reducción en el número de bacterias.
Es un período de adaptación, en que las bacterias tienen una gran actividad metabólica, pero no se
dividen.
Logarítmica : Después de 6 hrs, aproximadamente, de haber sembrado las bacterias en un medio óptimo, las
bacterias comienzan a dividirse en forma constante y máxima.
Estacionaria : Debido a la acumulación de desechos metabólicos y disminución de los nutrientes, la actividad
metabólica decae. Las bacterias se dividen con menor frecuencia y el número total de bacterias vivas permanece
constante, Esta fase se produce entre las 18 a 24 hrs.
Regresión : En esta fase, conocida también como fase de muerte, las bacterias dejan de multiplicarse y mueren
con el tiempo, debido al término de nutrientes, acumulación de material de desecho y disminución del espacio
físico.
Muchas gracias por su atención…
• Bibliografia Brooks GF, Butel JN, Ornston NL, Jawetz E. Melnick J. Adelberg E. 1992.
• Microbiología Médica. Ed. El Manual Moderno. S.A. de C.V. México D.F.
• Murray P, Kobayasshi G, Pfaller M. and Rosenthal K. 1997. Metabolismo bacteriano
• En Microbiología Médica. 2ª Ed. Harcourt Brace de España S.A. Madrid, España.

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microbilogiaCLASEDEINMUNOLOGIADELASBACTERIAS

  • 1. Objetivo de aprendizaje: Al finalizar este tema, los estudiantes serán capaces de identificar y describir la estructura general de una bacteria, incluyendo sus principales componentes como la pared celular, membrana plasmática, citoplasma, ribosomas, flagelos, y estructuras de membrana interna, así como comprender la función de cada componente en la supervivencia y la reproducción bacteriana. OBJETIVOS ESPECIFICOS: • Mencionar como esta estructurada una bacteria y las funciones de cada una de ellas. • Interpretar como actúa el sistema inmunológico en defensa del huésped ante la agresión de estos microorganismos.
  • 2. Introducción Fisiología Bacteriana La Fisiología microbiana comprende el estudio de las funciones realizadas por los microorganismos. La función fundamental de todo ser vivo es el crecimiento, esto es aumentar en forma ordenada el número y la masa de todos sus componentes celulares, tales como pared celular, membrana citoplasmática, ácidos nucleicos (ADN y ARN), flagelos, fimbrias, entre otros. Estas estructuras celulares están compuestas fundamentalmente de macromoléculas: Proteínas, polisacáridos, lípidos y ácidos nucleicos.
  • 3. Características Generales de las Bacterias  Miden 0.5 a 5 μm.  Reproducción asexual.  Formas: Esféricos, bastoncillos, y helicoidales.  ADN único y circular. A) Pili B) Ribosoma C) Capsula D) Pared celular E) Flagelo F) Citoplasma G) Vacuola H) Plásmido I) Nucleoide J) Membrana citoplasmática
  • 4. ESTRUCTURAS DE LAS CÉLULAS BACTERIANAS Constituyentes internos 1- Material genético : nucleoide y ADN extra cromosómico. 2- Citoplasma: Contiene ADN cromosómico,ARN m, ribosomas, proteínas, 70 % agua y metabolitos. Se almacena en forma de gránulos insolubles depositados como polímeros.
  • 5. 1- Membrana Celular: A- Fosfolípidos: (doble capas) actúan como barreras de contención para los nutrientes. B- Proteínas y enzimas que Participan en los mecanismos de producción y transporte de energía. 2- Mesosomas: son estructuras especializadas originadas por invaginaciones de la membrana celular. 3- Pared celular: constituida por peptidoglucano en un 50 a 90 %,acido teicoico y acido teicuronico, y polisacáridos. 4-Capsula : Es el revestimiento viscoso de pilosacaridos sintetizados por la membrana celular, contiene el antígeno “ K” 5- Glucocálix: Es una maraña de fibras de polisacáridos, que sirve como medio de adherencia a la superficie del medio.
  • 7. Funciones de la Pared Celular: • Da forma a la bacteria y protección contra la presión osmótica del medio. • Actúa como primordio de su biosíntesis durante la división celular. • Responsable de la antigenicidad somática. • Receptor de fagos: virus que infectan a las bacterias.
  • 9. Otras formas bacterianas •Protoplastos: Son bacterias Gram (+) que han sufrido remoción o destrucción total de su pared. •Esferoplastos: Son bacterias Gram (-) que han sufrido remoción parcial de su pared con retención de la membrana externa. •Formas L: Son formas de protoplastos o esferoplastos que son capaces de crecer. •Endosporas: Cada célula forma una única espora interna y se libera cuando la célula madre sufre autolisis.
  • 10. Fundamento deTinción de Gram Permite diferenciar a las bacterias en dos grandes grupos: A- Gram Positivas : Retienen el cristal violeta, debido a los ácidos teicoicos, peptidoglucano y la disminución de la permeabilidad de la pared celular para solventes orgánicos (color azul oscuro o púrpura). B- Gram Negativas: :Toman el colorante safranina, debido a que los lípidos son disueltos por los solventes orgánicos (alcohol acetona) causando huecos en la pared celular (color rojo o rosado). Fundamento de laTinción de Ziehl Neelsen Tinción utilizada en bacterias con alto contenido de lípidos (àcidos micólicos) y ceras en su pared celular. Las bacterias que se tiñen con carbol fucsina , resisten a la decoloración y se denominan ácido alcohol resistentes y se observan de color rojo.
  • 13. Clasificación de acuerdo al tipo de respiración  Aerobios estrictos: Son bacterias aceptor final de electrones como es el O2.  Ej. Mycobacterium tuberculosis, Nocardia, lactobacillus, pseudomonas.  Anaerobios estrictos: No utilizan O2 y más aún éste es tóxico, ya que carecen de la capacidad de sintetizar catalasa, superóxido dismutasa.  Ej. Clostridium perfringens, clostridium tetani, Actinomyces y peptostreptococcus.  Anaerobios facultativos: Pueden vivir con o sin O2. Si están en un medio con O2 (aerobio), lo utilizan como aceptor final de electrones, forman ATP por fosforilación oxidativa. Pero si las condiciones del medio cambian y se termina el O2, estos microorganismos son capaces de cambiar todo su patrón enzimático relacionado con la respiración ejemplo: Escherichia coli, salmonella, listeria, Staphylococcus.
  • 14. ¿Qué es Metabolismo Bacteriano?
  • 15. Se define como el conjunto de reacciones que se realizan en el interior de las células. Estas reacciones pueden ser de síntesis (anabólicas) y de degradación (catabólicas). La mayoría de las reacciones en los organismos vivos no ocurren espontáneamente, sino que requieren la acción de un catalizador, el cual incrementa la velocidad de la reacción. Los catalizadores de las reacciones biológicas son proteínas llamadas enzimas. Las enzimas son altamente específicas para las reacciones que catalizan.
  • 16. Las enzimas bacterianas pueden clasificarse según su lugar de acción en: Endoenzimas Las endoenzimas, son aquellas enzimas que actúan en el interior de la célula. Ej. oxidasas, reductasas y transaminasas Exoenzimas Son enzimas que siendo también sintetizadas en el interior de la célula, para ejercer su función deben ser exportadas al medio extracelular en bacterias Gram (+) y al espacio periplásmico en las bacterias Gram (-).
  • 17. Las enzimas bacterianas, también pueden ser clasificadas considerando sí su síntesis es o no modificada por el medio ambiente: Constitutivas Inducidas Son aquellas cuya síntesis es independiente del medio externo. Ej. Enzimas que degradan la glucosa. Son aquellas cuya síntesis depende de la presencia o ausencia del sustrato en el medio. Ej. β-galactosidasa
  • 20. Desde su hábitat o entorno la bacteria incorpora las sustancias necesarias para vivir, proceso llamado nutrición. Una vez incorporados estos nutrientes, a través del metabolismo bacteriano, la célula será capaz de reproducirse y transmitir su material genético a la progenie. NUTRICIÓN Las bacterias que evolutivamente se adaptaron a vivir libremente en la tierra y el agua, tienen requerimientos más simples que aquellas que viven en la superficie de tejidos animales, las que requieren compuestos nutritivos más complejos, como aminoácidos, vitaminas y bases nitrogenadas.
  • 21. Es difícil determinar cuáles son los mínimos nutrientes necesarios para que la bacteria sobreviva y se multiplique, sin embargo, considerando los componentes celulares, se afirma que las bacterias necesitan fundamentalmente: Agua Fuente de Carbono Nitrógeno (N2) Azufre (S): Dadores de H2 y receptores de H2 Iones inorgánicos (P, K, Mg) Elementos traza u oligoelementos Factores de crecimiento Temperatura pH Presión osmótica
  • 22. MULTIPLICACIÓN La multiplicación implica el aumento del número, pero no del tamaño bacteriano. Su Forma de reproducción normalmente es por fisión binaria.
  • 23. 1-Duplicación del ADN. 2- Invaginación de la membrana citoplasmática y la pared celular. 3- Separación de las regiones del ADN cromosómico. 4-Finalmente, las paredes en crecimiento se unen formando dos células individuales, cada una de las cuales es esencialmente idéntica a la célula parental. La mayoría de las bacterias se divide cada 20 minutos (tiempo de gestación). Pasos de la Multiplicación Bacteriana?
  • 25. Latencia : Dura aproximadamente 4 hrs. No hay crecimiento visible y puede haber una reducción en el número de bacterias. Es un período de adaptación, en que las bacterias tienen una gran actividad metabólica, pero no se dividen. Logarítmica : Después de 6 hrs, aproximadamente, de haber sembrado las bacterias en un medio óptimo, las bacterias comienzan a dividirse en forma constante y máxima. Estacionaria : Debido a la acumulación de desechos metabólicos y disminución de los nutrientes, la actividad metabólica decae. Las bacterias se dividen con menor frecuencia y el número total de bacterias vivas permanece constante, Esta fase se produce entre las 18 a 24 hrs. Regresión : En esta fase, conocida también como fase de muerte, las bacterias dejan de multiplicarse y mueren con el tiempo, debido al término de nutrientes, acumulación de material de desecho y disminución del espacio físico.
  • 26. Muchas gracias por su atención… • Bibliografia Brooks GF, Butel JN, Ornston NL, Jawetz E. Melnick J. Adelberg E. 1992. • Microbiología Médica. Ed. El Manual Moderno. S.A. de C.V. México D.F. • Murray P, Kobayasshi G, Pfaller M. and Rosenthal K. 1997. Metabolismo bacteriano • En Microbiología Médica. 2ª Ed. Harcourt Brace de España S.A. Madrid, España.