Morfologia, division y genetica bacteriana,ESTRUCTURA , METABOLISMO, NUTRICIÓN Y GENETICA BACTERIANA

1. PequeñoMikros:
Bios: Vida
TratadoLogos:
Ciencia que estudia a los
microorganismos (bacterias,
hongos), virus y parásitos en
cuanto a sus características
morfológicas y funcionales.
El área clínica se enfoca en
aquellos microorganismos que se
comportan como agentes
infecciosos capaces de producir
enfermedades en el hombre,
además establece la relación
huésped – microorganismo,
permitiendo identificar los
factores implicados, involucrando
además el estudio del
diagnóstico, tratamiento y
prevención de una enfermedad
infecciosa.

2. ESTRUCTURA ,
METABOLISMO, NUTRICIÓN
Y GENETICA BACTERIANA*
DIANA CAROLINA
VALBUENA RODRÍGUEZ
MICROBIOLOGÍA
MEDICINA
201720

3. APLICACIONES DE LA MICROBIOLOGÍA
• MICROBIOLOGÍA GENERAL
 Microbiología del suelo
 Microbiología de alimentos
 Microbiología de la Leche
 Microbiología Agrícola
 Microbiología de las Fermentaciones
 Microbiología Industrial
 Microbiología del carbón y el petróleo
 Microbiología de los drenajes
 Microbiología del agua / acuática/ Marina
 Microbiología Médica
 Microbiología Bucal
 Microbiología del espacio
 Ecología Microbiana

4. ANTECEDENTES DE LA MICROBIOLOGÍA
http://micromahli.blogspot.com/2008/11/historia-de-la-
microbiologia.html
Dibujo del microscopio utilizado por
Robert Hooke en 1664
http://recuerdosdepandora.com/ciencia/biologia/las-lentes-que-
mostraron-a-leeuwenhoek-un-nuevo-mundo/
Dibujos de bacterias
(A. Van
Leeuwenhoek),
publicado en 1684

6. MÓDULO 1
•Morfología bacteriana y agrupaciones
•Estructuras bacterianas (generales y
variables).
•Taxonomía
•Nutrición y Metabolismo bacteriano
•Genética Bacteriana
•Mecanismos de patogenicidad bacteriana,
proceso de infección, mecanismos de defensa
del hospedero, factores de virulencia,
Relación Huésped -Parásito. “Revisión”

8. https://es.wikiversity.org/wiki/Biolog%C3%ADa/Escuela_secundaria/La_c%C3%A9lula

9. ORGANISMOS EUCARIÓTICOS - PROCARIÓTICOS
ESTRUCTURA
PROCESO EUCARIOTAS PROCARIOTAS
Membrana
nuclear
Presente Ausente
ADN Combinado con proteínas
(histonas)
Desnudo y circular
Cromosomas Múltiples Único
División Celular Mitosis o Meiosis Fisión binaria
Mitocondria Presentes (con ribosomas 70S)
Cloroplasto Presente en células vegetales
(con ribosomas 70S)
Ausente. Los procesos bioquímicos
tienen lugar en la membrana
citoplasmática
Ribosomas 80S (a 60S y 40S sus
subunidades)
70S (a 50S y 30S sus subunidades)
Pared celular Presente en vegetales (celulosa) Presente
(mureina)
Nucleolos Presentes Ausentes
Retículo
endoplasmático Presente Ausente
Locomoción Cilios y flagelos:
Microtubulos 9+:2
Flagelos: Sin estructura 9+2

10. REINOS DE LOS SERES VIVOS
(Whittaker, 1969)

12. ESTRUCTURA BACTERIANA

13. BACTERIAS
PROCARIOTAS
Microorganismos unicelulares “sencillos”
Sin núcleo definido
Sin membrana nuclear
Sin mitocondrias
Sin aparato de Golgi
No retículo endoplasmático
Organelos internos de locomoción
Reproducción por división asexual-
(sexual)
Nutrición por absorción
Pertenecen al reino MONERA-
(Cyanobacterias)

14.  Habitan y/o colonizan el cuerpo humano, el ambiente
(agua, aire, alimentos).
 Algunas avirulentas y otras potencialmente patógenas
y/o virulentas.
 Enfermedades pueden ser producto de los efectos
tóxicos bacterianos o colonización de regiones
corporales normalmente estériles.
BACTERIAS
http://microbiologia2a.blogspot.com/2013/04/flora-microbiana-normal-de-cuerpo-humano.html

15. Bacilos

16. COMPONENTES ESTRUCTURALES DE
UNA BACTERIA
http://www.um.es/molecula/gluci06.htm

17. ELEMENTOS BACTERIANOS
• Se dividen en:
ELEMENTOS
FACULTATIVOS
ELEMENTOS
OBLIGADOS
PARED (Membrana celular-peptidoglicano)
MEMBRANA CITOPLASMÁTICA
CROMOSOMA
RIBOSOMAS
NUCLEOIDE
CÁPSULA
GLICOCALIX/GLICOCALIZ
FLAGELOS
FIMBRIAS O PILIS
ESPOROS/ESPORA

18. ELEMENTOS OBLIGADOS

19. MEMBRANA EXTERNA
• Posee una configuración asimétrica y es una bicapa lipídica que difiere de
cualquier otra membrana biológica por la estructura de su zona externa.
• Zona interna: contiene los fosfolípidos que normalmente aparecen en las
membranas bacterianas.
• Zona externa: está formada fundamentalmente por una molécula anfipática (es
decir, con terminaciones tanto hidrófobas como hidrófilas) denominada
lipopolisacárido (LPS) en Bacterias gram Negativas.
• Con excepción de las moléculas de LPS presentes en el proceso de síntesis, la
zona externa de la membrana es la única localización donde aparecen
moléculas de LPS (Lípidos, Proteínas y Azúcares).
• LPS: También conocido como exotoxina y estimulador de respuestas
inmunitarias.
• El Lipooligosacárido (LOS): Género Neisseria sp
PARED
CELULAR

20. PARED CELULAR
• En las bacterias Gram
negativas, la pared
constituye sólo el 20 % del
peso seco de la célula y
contiene cantidades
suficientes de lípidos.
• La pared celular en las
bacterias Gram positivas,
constituye del 20 al 40 %
del peso seco de la
célula.

21. http://microbioenergetica.squarespace.com/bacteriologa/2014/7/21/bacterias-gram-positivas

22. PARED CELULAR GRAM POSITIVAS
 Dos componentes fundamentales
(péptidoglicano, ácidos teicóicos y
lipoteicóicos) y otros carbohidratos y
proteínas que varían de acuerdo a la especie.
 Algunas especies (Polisacárido C
Estreptococos del grupo A)
 Principal componente: PEPTIDOGLICANO
(capa muy gruesa 50-90%)
 Segundo componente: ácidos teicoicos que
constituyen los mayores determinantes
antigénicos, actúan como receptores para
bacteriófagos e inhiben la fagocitosis.
Peptidoglicano, Glucopéptido, Mureína
Mucopéptido o Mucocomplejo de park.

23. PARED CELULAR GRAM NEGATIVAS
• Menor espesor
• No contiene ácidos
teicóicos ni lipoteicóicos
• Menor cantidad de
peptidoglicano (aprox. 10%)
• Se evidencian 3 zonas:
• Externa ( LPS, fosfolípidos y pp)
• Espacio periplásmico
• Peptidoglicano

24. PARED CELULAR DE BACTERIAS GRAM NEGATIVAS

26. PASOS MÉTODO GRAM POSITIVAS GRAM NEGATIVAS
COLORANTE BASICO CRISTAL VIOLETA SE TIÑE VIOLETA VIOLETA
MORDIENTE LUGOL PERMANECE
VIOLETA
VIOLETA
DECOLORACION ALCOHOL
ACETONA
PERMANECE
VIOLETA
SE DECOLORA
CONTRASTE FUCSINA PERMANECE
VIOLETA
SE TIÑE ROSA
ETAPAS DE LA TINCIÓN DE GRAM
https://claraealinebioifes.wordpress.com/tag/gram-negativa/

27. PARED CELULAR DE LAS MICOBACTERIAS
• Se diferencian de las bacterias Gram positivas y Gram negativas
porque poseen una gran cantidad de ÁCIDOS GRASOS LLAMADOS
MICÓLICOS unidos a la pared celular.

28. ZIEHL NEELSEN
FUNDAMENTO
• Propiedad de ácido alcohol resistencia debido al alto
contenido de lípidos. Ej. Género Mycobacterium sp.
• Al someter al calor y tiempo de contacto con la
fucsina permite que penetre profundamente y pueda
resistir a la acción del decolorante.

29. ETAPAS DE LA TINCION DE ZIEHL NEELSEN
PASOS MÉTODO ACIDO-ALCOHOL
RESISTENTE
NO ACIDO
ALCOHOL
RESISTENTE
COLORANTE
BASICO
FUCSINA TIÑE DE ROJO TIÑE ROJO
MORDIENTE CALOR PERMANECE ROJO PERMANECE
ROJO
DECOLORANTE ALCOHOL-
CLORHIDRICO
PERMANECE ROJO SE DECOLORA
CONTRASTE AZUL DE METILENO PERMANECE ROJO SE TIÑE DE AZUL

30. Algunas carecen de pared celular y compensan su
ausencia sobreviviendo tan sólo en el interior de
células del organismo anfitrión o en un ambiente
hipertónico.
Cuando las bacterias Gram positivas pierden su pared celular,
se transforman en protoplastos.
Si las bacterias Gram negativas pierden su pared, se
convierten en esferoplastos.
El género bacteriano Mycoplasma sp, carece de pared
celular y de péptidoglicano. Tiene sólo una membrana de 7.5
nm de espesor, simple como estructura limitante exterior.
Esta membrana funciona tanto como pared y como
membrana citoplásmica con la que tiene similitud.
BACTERIAS SIN PARED CELULAR

31. • Por otro lado podemos nombrar otros tres grupos
1)Micobacterias: poseen una estructura que responde a los Gram
positivas pero no se tiñen con ese colorante porque su pared tiene además
un alto contenido en lípidos.
• La capa lipídica es antifagocítica y responsable de la virulencia de estas
bacterias. Igualmente, los microorganismos pertenecientes a los géneros
Corynebacterium sp. y Nocardia sp. contienen ácidos micólicos.
2)Treponemas: tienen una estructura de pared de Gram negativas pero
no pueden ser observados con la coloración de Gram porque son tan
delgados que caen por debajo de los límites de resolución del MO.
3)Micoplasmas: carecen de pared celular de peptidoglucano e
incorporan en sus membranas moléculas de esteroides procedentes del
organismo anfitrión.
EXCEPCIONES BACTERIANAS

32. MEMBRANA CITOPLASMÁTICA
• Estructura lipídica de doble capa
• Transporte y la producción de energía, que normalmente se realizan en las
mitocondrias en Eucariotas.
• Contiene unas proteínas de transporte que permiten la captación de
metabolitos y la liberación, de otras sustancias, así como bombas de iones
(para mantener un potencial de membrana) y enzimas.
Disponible en: http://biomodel.uah.es/model2/lip/membranas-func.htm

33. La membrana citoplásmatica
invaginada forma el mesosoma,
que puede actuar en la replicación
del cromosoma uniéndose a él y
asegurando su distribución a las
células hijas durante la división
celular.
La cara interna de la membrana se
encuentra tapizada de filamentos
proteicos tipo actina, los cuales
participan en la determinación de la
forma de la bacteria y el lugar de
formación del tabique en la división
celular.
MEMBRANA CITOPLASMÁTICA
Mycoplasma: carecen
de pared celularTreponema spp.

34. • Única molécula circular, no contenida en el núcleo sino en zona
definida: nucleoide
• La célula puede también poseer plásmidos, unas moléculas
extracromosómicas circulares más cortas de ADN. Suele encontrarse
en Gram negativas y confieren poder selectivo y resistencia a
antibióticos.
• La ausencia de membrana nuclear simplifica las necesidades y los
mecanismos de control de la síntesis de proteínas. La falta de esta
membrana nuclear conlleva el acoplamiento de los procesos de
transcripción y de traducción; en otras palabras, los ribosomas se
fijan al ARNm y fabrican proteínas a medida que se está sintetizando
el ARNm aún unido al ADN.
CROMOSOMA BACTERIANO

35. • Consta de dos subunidades de 3OS y
5OS que forman un ribosoma 70S.
**(Distinto del ribosoma 80S -subunidades
40S y 60S- de los eucariotas).
• Por otra parte, las proteínas y el ARN
del ribosoma bacteriano son muy
distintos de los observados en los
ribosomas de los eucariotas y
constituyen un señalado objetivo de
los fármacos antibacterianos.
RIBOSOMA BACTERIANO

36. NUCLEOIDE
• Las células procariotas no tienen un núcleo
verdadero; almacenan su DNA en una estructura
conocida como nucleoide. El nucleoide puede
observarse en la microscopía de luz en material
teñido.
Disponible en: http://fresno.pntic.mec.es/msap0005/1eso/T09-virus-bacteria-otros/Tema_9.htm

37. ELEMENTOS
FACULTATIVOS

38. CÁPSULA
Microfotografía: biofilm Pseudomonas aeruginosa
Son innecesarias para el crecimiento, pero importantes para la supervivencia.
Barrera frente a moléculas hidrófobas tóxicas (p. ej., detergentes) y facilita la adherencia a
otras bacterias o a las superficies de los tejidos del anfitrión.
En algunas especies es relacionada con la patogenicidad (resistencia a la fagocitosis,
responsable de la virulencia, etc. Ejemplo: Streptococcus pneumoniae, Klebsiella pneumoniae,
B. anthracis).
En los casos en que la adhesión es muy débil y el grosor o la densidad no son uniformes, se
habla de capa de limo (slime layer). Las cápsulas y la capa de limo se conocen también como
glucocálix.
En algunas bacterias y envuelve a la pared.
Formada por polisacáridos, aminoazúcares, péptidos y ácidos orgánicos (d-glutámico).

39. GLICOCALIX O GLICOCALIZ
• Capa de azúcar. Termino utilizado para designar a las sustancias que rodean a las células
• Secretadas por muchas células procariotas
• Polímero viscoso (adherente) y gelatinoso que se encuentra localizado por fuera de la pared
celular y está compuesto por polisacáridos, polipéptidos o ambas sustancias; varía en las
distintas especies. Compuesto por azúcares de denomina Polisacárido extracelular PSE
• En la mayoría de los casos se fabrica en el interior de las células y se secreta en la superficie
celular. (Streptococcus mutans)
• Funciones: interacción célula-célula, interacción célula-sustrato, protección mecánica y
barrera contra diversas partículas nocivas.
• Constituido por cadenas cortas de azucares, proyectadas hacia afuera de la membrana
citoplasmática, que forman una capa íntimamente aplicada sobre la superficie de la porción no
citoplásmica de dicha membrana. También contiene otros materiales secretados por la célula,
que están estrechamente relacionados con su superficie.
http://santobiodomingo.blogspot.com/2013_04_01_archive.html

40. • Son apéndices largos que presentan algunas bacterias.
• Nacen en la membrana citoplasmática
• Sirven a la bacteria para moverse (desplazamiento) y permiten la
dirección hacia los nutrientes, evitando sustancias tóxicas. (Quimiotaxis)
• Formados por polímeros lineales de flagelina, una proteína similar a la
miosina del músculo.
• Se unen a las membranas por estructuras llamadas gancho y cuerpo
basal.
• Los flagelos portan también factores antigénicos y determinantes de la
cepa bacteriana.
• Proteína Flagelar H (Gram negativas )
• E. coli O157:H7
FLAGELOS (Flagellum: látigo)
Atricas

41. Flagelos: ubicación celular
•Las bacterias móviles pueden desplazarse a
velocidades medias de 25 a 30 micras por segundo.
• El vibrión del cólera se mueve hasta a 55 micras /
segundo.
Ultraestructura

42. FILAMENTOS AXIALES
• Espiroquetas: Estructura y movilidad características
• Treponema pallidum sub. pallidum: Sífilis
• Borrelia burgdorferi: Enfermedad de Lyme
• Desplazamiento sobre filamentos axiales o endoflagelos
• Fibrillas que nacen en los extremos de la célula y siguen
un trayecto helicoidal alrededor de la célula.
• Estructura similar a los flagelos
• Movimiento en tirabuzón

43. FIMBRIAS O «PILI»
Son pequeños apéndices,
generalmente rectos de
menos rigidez que los
flagelos.
Su diámetro varía de 3 a 25
nm y tienen desde 300 a
1000 nm de longitud.
Se diferencian de los
flagelos por su menor
diámetro (3-8 nm frente a
15-20 nm) y carecer de una
estructura helicoidal.
Se originan en la membrana
citoplasmática.
Son principalmente de
naturaleza proteica (pilina) y
sensibles a la tripsina y otras
enzimas proteasas.
La bacterias utilizan sus
fimbrias para adherirse a las
superficies (mucosas). Los “
pili sexuales” intervienen en
el intercambio de material
genético entre dos bacterias.
https://estructurayfuncioncelularbac
teriana.wikispaces.com/Fimbrias+y+
pelos

44. FIMBRIAS O «PILI»
Favorecen la adhesión a otras bacterias o al organismo
anfitrión (sus nombres alternativos son adhesinas, lectinas,
evasinas y agresinas).
Constituyen un importante determinante de virulencia en la
colonización e infección del aparato urinario por E. coli, al
igual que en la infección por Neisseria gonorrhoeae y otras
bacterias.
Los pili F (pili sexuales) se unen a otras bacterias y
configuran una estructura tubuliforme para la transferencia
horizontal de grandes segmentos de los cromosomas
bacterianos.

45. • Cuerpo refringente oval formado dentro
de la célula (centro o extremo). La espora
puede tener diámetro mayor que la
bacteria vegetativa y ser deformante de
ella.
• Contiene una copia completa del
cromosoma bacteriano
• La deformación puede darse en su
ubicación central o terminal. Por ejemplo
Clostridium tetani, tiene espora terminal
deformante.
• La formación de esporas se limita mayormente
a bacilos aeróbicos del género Bacillus sp. o
anaeróbicos del género Clostridium sp. (Gram
positivas).
• En condiciones ambientales adversas, como la
desaparición de un nutriente, estas bacterias
pueden pasar de un estado vegetativo a un
estado de latencia o de espora.
ESPORAS

46. •En el examen al microscopio óptico, la espora aparece como una estructura refringente
(brillante). La estructura de la espora protege el ADN del genoma bacteriano del calor intenso,
la radiación y la acción de la mayoría de enzimas y sustancias químicas.
Las esporas bacterianas son tan resistentes a los factores ambientales que pueden mantener
su viabilidad durante siglos. Así mismo, las esporas son difíciles de descontaminar mediante
los desinfectantes convencionales.
Disponible en: http://clase-bacteriologia.blogspot.com/2006_11_01_archive.html

47. TAXONOMÍA
 Clasificación
 Nomenclatura
 Identificación

48. Nombre científico de los organismos
Idioma
Latín Griego
Sistema Binomial de Linneo (Carolus Linnaeus)
Dos Palabras
La primera palabra La segunda palabra
Género EspecieEjemplos
Staphylococcus aureus
Escherichia coli
Listeria monocytogenes

49. MORFOLOGÍA, DIVISIÓN
Y CRECIMIENTO
BACTERIANO

50. MORFOLOGÍA, DIVISIÓN Y CRECIMIENTO
BACTERIANO
• BACTERIAS: tamaño y agrupación variable.
• El reconocimiento se da por: examen en fresco
o tinciones observadas al microscopio óptico.
– Tinciones simples
– Tinciones compuestas
– Tinciones especiales
– Coloración fluorescente
– MICROSCOPIO ELECTRÓNICO
Un espécimen histológico teñido,
colocado entre portaobjetos
y cubreobjetos, montado sobre
la platina de un microscopio óptico.

51. CLASIFICACION PRELIMINAR
• Tamaño: 0,5 a 2,0 μm
μm: micrómetro (μ= micra)
• Excepciones: 2,0 a 100,0 μm o más
y las llamadas nano bacterias: 0,1 μm
(biofilms)
• Forma:
– Esferas (cocos),
– Bastoncillos o cilindroides (bacilos) y
– Espirales(espiroquetas y leptospiras)
• Disposición espacial: células aisladas, en cadenas y
formando cúmulos.

54. DIVISIÓN BACTERIANA
Fisión binaria transversal:
• Autoduplicación del material hereditario seguido de la
repartición en las dos células hijas, se separan de la
membrana celular, formando un tabique transversal y la
formación de la pared celular.
• La replicación del cromosoma bacteriano desencadena
también el inicio de la división celular.
• Una separación incompleta del tabique puede hacer que las
bacterias permanezcan unidas y formen cadenas (p. ej.,
estreptococos) o cúmulos (p. ej., estafilococos).
• Tiempo de generación: el tiempo necesario para que el
número de bacterias se multiplique.

55. 1. El cromosoma circular está unido a un punto de la membrana
2.El cromosoma se duplica. Las dos copias están fijas a la membrana en puntos cercanos
3. La célula se alarga, se agrega nueva membrana plasmática entre los puntos de unión
4. La membrana plasmática crece hacia el interior
5. La célula original se ha dividido en dos células hijas FISIÓN BINARIA
http://lacienciaysusdemonios.com/2013/06/26/reproduccion-sexual-en-evolucion-
no-hay-soluciones-perfectas/

56. CRECIMIENTO BACTERIANO
El crecimiento depende de:
• Especie bacteriana
• pH
• Composición del medio
• Temperatura de incubación
• Edad del cultivo
• Factores inhibidores

57. CURVA DE CRECIMIENTO BACTERIANO
• Bacteria en medio
adecuado
• Gráfico de coordenadas:
número de bacterias
(logaritmo) versus lapso
de tiempo.
• Distinta para cada
bacteria
• En todas se identifican
cuatro etapas

58. FASE DE ADAPTACIÓN
• El número de microorganismos no varía
• Adaptación al medio, producción de enzimas
• Tiempo variable: entre una hora a días.
• Tamaño relativo aumentado por división

59. FASE EXPONENCIAL O DE
CRECIMIENTO LOGARÍTMICO
• Relación casi lineal entre el
tiempo y el número de
elementos.
• Actividad metabólica
incrementada
• Depende del tiempo de
generación de cada bacteria
• Los antimicrobianos son más
activos
• Puede haber variaciones entre
el crecimiento in vitro e in vivo.

60. FASE ESTACIONARIA
• En determinado punto el crecimiento
disminuye
• La población no aumenta
• Células nuevas reemplazan a las células
muertas
• Actividad metabólica mas lenta
• Producción de metabolitos secundarios
– Antibióticos
– Toxinas
• Fase de Esporogenesis para las especies
productoras de esporas.

61. FASE DE DECLINACIÓN O MUERTE
• Recuento de células disminuye
sensiblemente
• El numero de células muertas
supera al número de células vivas
• Acumulación de productos
tóxicos
• Disminución de nutrientes
• Aparición rápida : autolimitar
diseminación infecciones.

62. Disponible en: http://es.slideshare.net/pablongonius/crecimiento-bacteriano-ilse-valderrama

63. NUTRICIÓN Y METABOLISMO
METABOLISMO: Es el conjunto de reacciones bioquímicas catabólicas y anabólicas que
transforman las sustancias nutritivas para obtener energía y los nutrientes (carbono, por
ejemplo) que necesita para vivir y reproducirse.

64. • Conjunto de reacciones o transformaciones químicas que tienen lugar
en un microorganismo para mantener su viabilidad
• Procesos o reacciones Catabólicas
– Degradan nutrientes
– Liberan energía
• Procesos o reacciones Anabólicas
– Tienden a unir moléculas
– Reacciones de síntesis que consumen energía
• Anabolismo: reacciones de
síntesis.
• Catabolismo: Degradación de
compuestos
NUTRICIÓN Y METABOLISMO

65. NUTRICIÓN Y METABOLISMO
Necesarias para fabricar las proteínas, las estructuras y las membranas que
conforman la maquinaria estructural y bioquímica de la célula
Necesidades mínimas: carbono, Nitrógeno, fuente de energía, agua e iones.

66. • Según el aceptor final de electrones:
-oxigeno
-otros compuestos inorgánicos
• Se clasifican en:
1. AEROBIAS: usan el O2 como ultimo aceptor de e-
2. ANAEROBIAS: usan otra molécula
3. FACULTATIVAS: usan ambas formas
NUTRICIÓN Y METABOLISMO

67. NUTRICIÓN Y METABOLISMO

68. OXIGENO
Anaerobios estrictos: las que no emplean
oxigeno para su metabolismo, sino que obtienen
su energía de reacciones fermentativas. Ej.
Clostridium tetani
Anaerobios aerotolerantes: pueden crecer en
presencia o ausencia de oxigeno, pero la energía
la obtienen por fermentación. Ej. Bacterias acido
lácticas.

69. OXIGENO
Anaerobios facultativos:
Bacterias que proliferan mediante procesos
oxidativos, utilizando oxigeno como aceptor
terminal de electrones, o en anaerobiosis,
empleando reacciones de fermentación para
obtener energía.
Ej. Streptococcus sp., Escherichia coli

70. Respiración Anaerobia
FERMENTACIÓN
Proceso de obtención de energía en el que el
hidrogeno pasa a un aceptor orgánico y el oxigeno no
interviene.
GLUCOSA-6-P
ATP
PIRUVICO
FERMENTACION CICLO RESPIRACION AEROBIA
DE KREBS ANAEROBIA
AC. LACTICO
AC ACETICO ETC
VIAS DEL METABOLISMO ENERGETICO

71. TIPOS DE FERMENTACIÓN

72. Tipo Rango de
Temperatura
Temperatura
Optima
Microorganismo u organismo
Psicrófilo 0 - 20 15 Algas
Mesofilo 20 - 40 38 E. coli
Termofilo 40 - 70 60 Bacillus stearothermophillus
Hipertermofilos 90 - 115 106 Thermus acuaticus
CLASES DE
MICROORGANISMOS
SEGÚN
TEMPERATURA

74. MEDIOS DE CULTIVO
• Substancias nutritivas que permiten el desarrollo de
microorganismos en el laboratorio
• Cultivo: brindar condiciones óptimas de crecimiento
• Fáciles de preparar
• «Económicos»
• Permitir el desarrollo de gran variedad de gérmenes
• Aportar nutrientes adecuados (aminoácidos,
nucleótidos, factores de crecimiento, glucosa, iones
inorgánicos)

75. MEDIOS DE CULTIVO
• Óptimo contenido de H2O y correcto pH
• Requerimientos de O2
• Estéril, evitar contaminaciones.
• Incubación: temperatura óptima.

76. • Naturales: solo usados para enriquecer
medios (leche, suero, papa)
• Artificiales: se preparan en el laboratorio
– Líquidos: caldos
– Sólidos: caldos adicionados de substancias
capaces de solidificar (Agar-agar)
• Medios Complejos: extractos de carne,
levadura, peptonas.
• Medios Enriquecidos: agregado de suero
o sangre
CLASIFICACIÓN DE LOS MEDIOS DE
CULTIVO

77. CLASIFICACIÓN DE LOS MEDIOS DE
CULTIVO
• Medios selectivos: permiten crecer un solo tipo de
microorganismo (substancias inhibidoras)
• Medios diferenciales o indicadores: evidencia
alguna actividad metabólica por cambio de estado o
color propia de un tipo determinado de
microorganismo
• Medios de Transporte: traslado de muestras
biológicas manteniendo las bacterias viables

78. SIEMBRA EN MEDIOS DE CULTIVO

79. GENETICA BACTERIANA

80. PLÁSMIDOS
• ADN extracromosómico
• Mayor tamaño(genes para formación de pilis sexuales (F+) o plásmidos conjugativos y
menor tamaño, no conjugativos.
• Puede ocurrir pérdida espontánea o inducida durante la división bacteriana
FUNCIONES (caracteres expresados)
-Factores sexuales: codifican la producción de pilis sexuales (F+ / F-).
-Factores de resistencia o factores R: Resistencia a Antibióticos
-Determinantes de patogenicidad: codificación de sustancias nocivas
Plásmidos “Ent”:Enterotoxinas (E. coli y V. cholerae)
Plásmidos “Inv”: penetración –invasión en células epiteliales (Shigella sp)
Plásmidos “Hly”: producción de α hemolisinas (S. pneumoniae)
-Factores Col: producción de sustancias bacterianas similares a los antibióticos
Bacteriocinas, letales para bacterias del mismo o diferente género.
Ej: Colicinas –E-coli; Piocinas - P. aeruginosa; marcescinas- S. marcescens.
-Plásmidos degradantes: producción de enzimas para degradar sustancias del ambiente.

81. GENETICA BACTERIANA
Información genética bacteriana Secuencia de nucleótidos ADN cromosómico
Genotipo: Conjunto de caracteres genéticos que se transmiten a la descendencia.
Fenotipo: Conjunto de caracteres manifestados por interacción del genotipo y
medio ambiente.
Las modificaciones que pueden aparecer en los caracteres de las poblaciones
bacterianas pueden afectar su genotipo o fenotipo.
Variaciones fenotípicas o
adaptaciones, ligadas a
condiciones ambientales que
inducen o reprimen la expresión
genética.
Variaciones Genotípicas
1. Mutaciones
2. Fenómenos de transferencia
de material genético

82. VARIACIONES FENOTIPICAS O
ADAPTACIONES• Asociadas a factores ambientales, sin modificación del genoma.
• No son transmisibles genéticamente
• «Propiedades bacterianas»
• Afectan la mayoría de la población y son reversibles
TIPOS DE VARIACIONES
 MORFOLÓGICAS: forma, tamaño, tinción, aparición de flagelos,
esporas. Modifican el pH, presión osmótica y resistentes
tratamiento con químicos y/o antibacterianos.
 CROMOGENAS: producción o no de pigmento en medios de
cultivo. Serratia marcescens no a 37°C, pero si a T° mas baja.
 ENZIMÁTICAS: Presencia de sustrato en el medio. E. coli β-
galactosidasa en presencia de lactosa.
 PATOGENICAS: C. diphteriae. Secreción o no de toxina
dependiendo la concentración de ion hierro en el medio.

83. MUTACIONES
• Bioquímicamente: alteraciones ADN cromosómico o Extracromosómico
– Espontáneos
– Irreversibles
– Hereditarios y no dependientes de la incorporación de material genético de
otro organismo.
– Generación de proteínas funcionales o no diferentes
– Pueden no producir cambio en las funciones
– Puede producirse en cualquier gen celular y ser en cantidad.
CARACTERÍSTICAS
– BAJA FRECUENCIA: análoga a la observada en los seres superiores. (número
aumentado por la masa de poblaciones bacterianas, breve tiempo de
generación y estado haploide del genoma)
VARIACIONES GENOTIPICAS
Salvaje: ORIGINAL Mutante: varia

84. • CARACTERÍSTICAS
ESPECIFICIDAD: Afecta uno, o mas raramente varios caracteres.
Cepas E. coli capaces de sintetizar aminoácidos (protótrofas), dan
mutantes incapaces de sintetizar alguno (autótrofas).
Cepas de E. coli sensibles a la estreptomicina dan lugar a mutaciones
bacterianas con resistencia a dicho antibiótico.
ESTABILIDAD: el carácter Heredado por mutación se transmite a la
descendencia y solo puede volver al carácter original por otra mutación.
ESPONTANEIDAD: se produce de forma independiente al agente selector de
la mutación. (selección de cepas resistentes a antibióticos si haber estado
expuestas a estos).
VARIACIONES GENOTIPICAS

85. TIPOS DE MUTACIONES NO LETALES
• MORFOLOGICAS: alteración de algún carácter (cápsula, pared, fimbria,
flagelos); por lo tanto cambio antigénico.
• BIOQUIMICAS: cambios en el metabolismo celular. Pérdida de capacidad
de síntesis de metabolitos.
• PATOGENICAS: con alteraciones de la virulencia bacteriana. (Mutación
que altera la enzima que sintetiza el polisacárido capsular de S.
pneumoniae; aparición de cepas acapsuladas.
• MUTANTES LETALES CONDICIONALES: se expresan en determinadas
condiciones ambientales.(Mutantes temperatura-sensibles (ts).
• DE LA SENSIBILIDAD A LOS FAGOS Y BACTERIOCINAS
• DE LA SENSIBILIDAD A LOS ANTIMICROBIANOS (enzimas o cambio de
sitio de acción)
VARIACIONES GENOTIPICAS

86. MECANISMOS DE PRODUCCIÓN
• METODOS ARTIFICIALES: Radiaciones
ionizantes o ultravioletas
• Presencia de productos químicos: acido
nitroso, acriflavina, etc.
VARIACIONES GENOTIPICAS
“Mutágenos”

87. TRANSFERENCIA GENÉTICA
• Las bacterias pueden cambiar su mensaje genético no
solo por mutaciones, sino por la adquisición de ADN
otras bacterias o virus.
• 5 Mecanismos:
– TRANSFORMACIÓN
– TRANSDUCCIÓN
– TRANSFECCIÓN
– CONVERSIÓN
– CONJUGACIÓN
GENERALIZADA
RESTRINGIDA
VARIACIONES GENOTIPICAS

88. • TRANSFORMACIÓN
Especies bacterianas incapaces de tomar ADN exógeno e
incorporarlo al propio (endonucleasas de restricción que lo
destruyen).
• Géneros Streptococcus sp. (S. pneumoniae)
• Haemophilus sp.
• Escherichia sp.
• Neisseria sp.
• Bacillus sp.
• Proteus sp.
• Pseudomonas sp.
TRANSFERENCIA GENÉTICA
ADN homólogo al propio

89. TRANSDUCCIÓN
Transferencia de un fragmento de ADN de una
bacteria a otra, por intermedio de un
bacteriófago.
– Enterobacterias
– Staphylococcus spp
– Bacillus spp
– Pseudomonas spp
• GENERALIZADA- RESTRIGIDA O ESPECIALIZADA
TRANSFERENCIA GENÉTICA

90. TRANSDUCCIÓN GENERALIZADA • TRANSDUCCIÓN RESTRINGIDA/ ESP
• Al ingresar el fago induce nucleasa que
fragmenta el ADN bacteriano y a la vez
ADN vírico y proteínas de la envoltura
viral.
• Las proteínas rodean el ADN vírico y a los
nuevos fragmentos de ADN bacteriano.
• Se produce lisis celular con la liberación de
bacteriófagos.
• Al infectarse una nueva célula con el fago
portador de un fragmento de ADN
bacteriano, la bacteria no es lisada sino
que se incluye en el ADN de la Bacteria
infectada.
• Una fago no lítico infecta una bacteria, el
ADN se incorpora al ADN Bacteriano
(profago) y la bacteria permanece en
estado lisogénico.
• Factores Inducen la transformación del
profago en fago vegetativo, se separa el
profago del ADN bacteriano, arrastrando
genes y la bacteria comienza ciclo lítico
con liberación de bacteriófagos portadores
de genes propios y ajenos.
• Cuando el bacteriófago infecta otra nueva
célula le transfiere cierta características
sin dar lugar a ciclo lítico.

91. TRANSFECCIÓN
Es la infección de una célula bacteriana huésped con acido
nucleico obtenido previamente de un virus.
Resultado: producción de virus completos dentro de la célula
huésped, lo que lleva a lisis. Bacteria debe estar en estado de
competencia. “Ingeniería Genética”

92. CONVERSIÓN
• No existe transferencia genética de una bacteria a otra.
• Integración del ADN del fago en el cromosoma
bacteriano (conversión lisogénico).
• No trasferencia de genes a otra bacteria
• Nuevo ADN codifica para caracteres - producción de
toxinas.
• El genoma del fago codifica para los caracteres y
desempeña papel determinante.
• Puede dar lugar a lisis y liberación de nuevos fagos.

93. CONJUGACIÓN
• Transferencia de material genético cromosómico o no, de una bacteria
donante a otra receptora, por contacto directo de ambas.
• A través de un plásmido (factor de transferencia o factor sexual).
• Las células que contienen el
plásmido se llaman F+
o bacterias masculinas.
• Las célula que carecen F-.
• Aparición de una nueva
bacteria con características
de ambas, «Recombinantes
genéticos».
• Algunas Bacterias Factor F+
se encuentra integrado en
el cromosoma (Hfr)

94. • Pumarola, A. y otros. Microbiología y Parasitología Médica.
(2003). Salvat Editores.
• Jawetz. Microbiología Médica. Manual Moderno. Edición 25.
• Patrick, R. Murray. Microbiología Médica. 4ª edición. Editorial
Elsevier. Madrid España. 2003.
• Fraile, M., Prieto, J., Navarro, J. Microbiología en ciencias de la
salud. Conceptos y aplicaciones. Editorial Elsevier. 3 ed.
• Merino, L. Microbiología e Inmunología Genética bacteriana.
Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Medicina.
• Tortora, G. Funke, B., Case, C. Introducción a la Microbiología.
Ed. Med. Pan. Ed 9. 2007
• Romero, R. Microbiología y parasitología médica. Ed. Méd.
Pan. 3ed. 2007
• GRACIAS POR SU ATENCIÓN