El documento describe la estructura y el metabolismo de las bacterias. Resume que la pared celular bacteriana está compuesta de macromoléculas como peptidoglicano, ácidos teicoicos y lipopolisacárido, y apéndices como flagelos y fimbrias. Explica las diferencias en la composición de la pared entre bacterias Gram positivas y Gram negativas. Además, describe mecanismos de transferencia genética como transformación, transducción y conjugación.

1. Bacterias: Estructura
y metabolismo
Tema 2

2. Estructura bacteriana

3. Estructura y función de la pared
celular bacteriana
Barrera estructural y fisiológica entre el interior y el ambiente externo
 Mosaico fluido
 Semipermeable
 Permite la ósmosis

4. Composición de la
pared bacteriana

5. Composición de la pared
 Macromoléculas:
- PEG
- Ac. Teicoicos y Lipoteicoicos
- Lipopolisacárido
- Cápsula
 Apéndices:
- Flagelos
- Fimbrias /Pili

6. Macromoléculas

7.  1. Proteoglicano/Péptidoglicano
 2. Ac. Teicoicos y Ac. Lipoteicocos
 3. Lipopolisacárido
 4. Cápsula

8. 1. Péptidoglicano
 Molécula estructural responsable de la
forma y la resistencia de la célula
 Largas cadenas paralelas de la N-acetil-
aminoazúcares (N-Ac-glucosamina y
ácido N-Ac-murámico), entrelazadas por
cadenas cortas de péptidos
 G+ G-

10. Diferencias en el PEG entre G+ y G-
Ác. meso-diaminopimélico … en G-
L-Lisina … en G+

11. G+
DAP
DAP
Unión directa
G-
Diferencias en el PEG entre G+ y G-
Unión indirecta:
pentapéptido de
glicina

12. 2. Ácidos Teicoicos y Lipoteicoicos
 En la pared celular de bacterias G+
 Son polímeros de ribosa o glicerol modificados
químicamente y unidos por grupos fosfato
 Se usan para determinar el serotipo bacteriano
 Ac.teicoico : unido covalentemente al PEG
Ac.lipoteicoico :unido covalentemente a la membrana
citoplasmática
 Intervienen en la adherencia
 Antigenicidad

13. 3. Lipopolisacárido (Endotoxina)
 Componente esencial de bacterias G-
 En la cara externa de la m.externa
 Potente estimulador de la respuesta inmune
(+ LB  lib. IL-1, IL-6, TNF, etc)
 Provoca la aparición de fiebre y shock
 3 secciones estructurales: lípido A, región
central del polisacárido (core) y antígeno O

14. Actividad
endotóxica
del LPS
Diferencia los
serotipos

15. Z
Z
Z
Z
Membrana externa
Peptidoglicano
Membrana citoplasmática
Lipoteicoicos
XXX XXX XXX Acidos teicoicos XXX XXX XXX
Espacio periplásmico
LPSPorinas

16. 4. Cápsula
 G+, G- y hongos
 Capa de polisacáridos (exopolisacáridos). (B.
anthracis poliproteica)
 Participa en la adherencia a superficies
 Formación de microcolonias o biofilm (S. mutans
en placa dental)
 Evasión del sistema inmunológico (antifagocítica)
 Factor de virulencia
 Barrera frente a moléc. hidrofóbicas tóxicas (jabón)

17. Resumen diferencias entre
Gram + y Gram -

18. Bacterias Gram - Bacterias Gram +
Polímero (NAG-NAM-tetrapéptido)n (NAG-NAM-tetrapéptido)n
Tetrapéptido L-ala+D-glu+L-dap+D-ala L-ala+D-glu+L-lys+D-ala
Unión entre cadenas
polipeptídicas
DIRECTA INDIRECTA
Otros Membrana externa
(Lipopolisacárido)
Acidos teicoicos
Ac.lipoteicoicos

19. Pared celular en Gram-positivos
(Ac. Teicoico)

20. Pared celular en Gram-negativos

22. Apéndices

23.  Flagelos: participan en la motilidad (quimiotaxis
o fototaxis)
 Fimbrias/Pili: participan en la adhesión G-

24. Citoplasma
bacteriano

25.  No mitocondrias, ni RE.
 Ribosomas 70s (50s+30s)
 ARNm
 Proteínas y metabolitos
 Gránulos de inclusión y/o vacuolas
 ADN cromosómico circular de doble cadena (único)
 Nucleoide (no núcleo)
 Plásmido: ADN extracromosómico
 Membrana citoplasmática sin esteroles (Exc. de
Micoplasmas spp)

26. Esporas

27.  Estado vegetativo o de latencia
 Estructura deshidratada con múltiples
capas que protege el ADN bacteriano
 Altamente resistentes
 Distinta localización, diámetro y forma
Clostridium tetani Bacillus subtilis

29. Fisiología bacteriana

30. Requerimiento nutritivo
 Necesidades mínimas:
- fuente de C y N (H, O, P y S)
- fuente de energía (glucosa)
- agua
- iones (K+, Fe2+/3+, Ca 2+, Na+, Cl-,...)
 Aa., vitaminas, factores de crecimiento

31. Rutas
metabólicas
Metabolismo

32. reactivos clave en la fermentación
Obtención de energía
Enzimas :
Catalasa
Peroxidasa …

33. Reproducción
 Fisión binaria
(bipartición)
2n
(n= nº de generaciones)

34. ► Medios sólidos (agar)
► Medios líquidos (caldos)
Crecimiento bacteriano
2n: Cinética exponencial o logarítmica

35. Crecimiento bacteriano
Dinámica
poblacional
Latencia
Nº de
células

36. Genética bacteriana

37. Mecanismos de transferencia
genética bacteriana

38. Mecanismos de transferencia
genética bacteriana
1. Transformación
2. Transducción
3. Conjugación

39. 1. Transformación
 DNA donador se encuentra libre en el medio

40. 2. Transducción
Introducción de genes
bacterianos a través de
un bacteriófago (virus
que infecta bacterias sin
destruirlas)
El ADN se integra en el
cromosoma bacteriano

41. 3. Conjugación
 Transferencia de material genético entre dos bacterias ( bacteria dadora y
bacteria receptora) a través de los PILI SEXUALES
 Material genético : plásmido ( factor de fertilidad (F) )
 Relacionado en la aparición de resistencia a los antibióticos

44. Estructuras genéticas

45. Estructuras genéticas
 DNA cromosómico: nucleoide
 Plásmidos (Transferencia de resistencias a atb)
 Transposones e inserción de secuencias

46. Plásmidos
 Moléculas de ADN extracromosómico circular o lineal que se
replican y transcriben independientes del ADN cromosómico
 Contienen genes o paquetes de genes que confieren a la bacteria
resistencia a los antibióticos (R-plásmidos)
 Son transferidos por conjugación de unas bacterias a otras
(estrechamente relacionadas filogenéticamente)
(E.coli, Salmonella spp, Shigella spp, Proteus spp)

47.  EPISOMA:
Plásmido con capacidad de integrarse en el cromosoma bacteriano.
Al producirse la conjugación, se puede transferir el propio plásmido más un
segmento adyacente del cromosoma, que a su vez podrá recombinarse con
secuencias homólogas del cromosoma del receptor, dando lugar a un
cromosoma híbrido

48. Transposones
 Un transposón es una secuencia de ADN (2000-20000
pb.) que puede moverse de manera autónoma a
diferentes partes del genoma (transposición)
 Pueden causar mutaciones y cambio en la cantidad de
ADN del genoma
 Suelen codificar mecanismos de resistencia antibiótica

49.  Tienen secuencias de bases de palindrómicas
(repeticiones invertidas) en sus extremos
 Pueden translocarse de plásmido-plásmido; plásmido-
"cromosoma" y "cromosoma"-plásmido
Transposones

50. Transposones

51. Secuencias de inserción
 Fragmentos de ADN pequeños (menos de 1000 pares
de bases)
 Pueden insertarse en otra molécula de ADN
 Capacidad de replicación autónoma
 Puede ubicarse (translocación) en diferentes puntos del
"cromosoma“
 Puede causar mutación al insertarse en el "cromosoma"