GENÉTICA BACTERIANA, CRECIMIENTO CELULAR Y NUTRICIÓN CELULAR

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GENÉTICA BACTERIANA, CRECIMIENTO CELULAR Y NUTRICIÓN CELULAR.
FISIOLOGÍA BACTERIANA.
El crecimiento bacteriano es el aumento ordenado de todos los componentes celulares con el aumento de número de células bacterianas, o sea la duplicación celular. Se inicia con la captación de nutrientes a partir del medio ambiente y los pasos entre la captación y la división celular constituyen el metabolismo, éste esta compuestos por dos etapas: síntesis o anabolismo y una de destrucción o catabolismo.
La nutrición bacteriana es el proceso mediante el cual las bacterias captan nutrientes a partir del medio que las rodea, todas las bacterias necesitan C, P, S, N y agua.
· Nutricionalmente no exigente: aminoácidos y azúcares.
· Nutricionalmente exigente: compuestos complejos como vitaminas y cofactores.
· Energéticamente exigentes: bacterias incapaces de producir y almacenar energía propia por lo que la toman de la célula infectada.
La encargada de la absorción selectiva de nutrientes es la membrana citoplasmática. 
· Difusión pasiva. Diferencia de concentraciones.
· Difusión facilitada. Proteínas denominadas permeasas que permiten el paso de moléculas de afuera.
· Transporte activo. Gasto de energía, bombas de transporte.
· Translocación de grupo. Sustancia que ingresa pierde grupo químico, alteración molecular (lípidos).
· Captación de hierro. Unión a proteínas sideróforos.
Moléculas grandes deben ser primero digeridas por enzimas que liberan las bacterias (exoenzimas).
· 
En función de requerimiento de O2 y CO2,
· Anaerobios estrictas. 21% oxígeno.
· Microaerófilas. 5% de oxígeno.
· Anaerobios obligadas o estrictas. 0% de oxígeno
· Anaerobias aerotolerantes. 0.5% de oxígeno.
· Anaerobias facultativas. Crecer con o sin oxígeno.
· Capnófilas. 5-10% de CO2.
Temperatura óptima de crecimiento,
· Psicrófilas. Bajas temperaturas, 0-20°C
· Mesófilas. Temperaturas intermedias, 20-45°C
· Termófilas. Altas temperaturas, +55°C
· Estenotérmicas. Mesófilas que sobreviven entre 35-36°C
· Euritérmicas. Amplios rangos, 0-44°C
Requerimientos de pH,
· Neutrófilas. 5.5 - 8
· Acidófilas. 0 - 5.5
· Alcalófilas. 0 - 11.5
Cinética del crecimiento bacteriano,
· Fase de latencia. Adaptación al medio, el número no varía.
· Fase exponencial. Inicia la multiplicación bacteriana, el número de bacterias aumenta exponencialmente, se liberan enzimas y toxinas.
· Fase estacionaria. Competencia por nutrientes, las bacterias dejan de crecer.
· Fase de muerte. El número de bacterias comienza a disminuir.
DIVISIÓN CELULAR.
La división celular es la clave para el crecimiento, diferenciación y reparación de las estructuras dañadas o de las células muertas.
Mitosis. Proceso en el que la célula se divide dando lugar a dos células hijas con la misma dotación genética. División del núcleo o cariocinesis, citoplasma o citocinesis. La citocinesis puede ser simétrica (fisión binaria) o asimétrica (gemación).
Interfase (I). Crecimiento y replicación del material genético.
· G1 (gap). Crecimiento celular.
· S (synthesis). Síntesis de DNA, duplicación de material genético.
· G2. Crecimiento y preparación para mitosis.
Mitosis (M).
· Profase. Condensación cromosómica, desaparición de la envuelta nuclear y formación del huso mitótico.
· Prometafase. Movimiento de los cromosomas a lo largo del huso mitótico.
· Metafase. Los cromosomas se encuentran en el plano ecuatorial de la célula.
· Anafase. División de los centrómeros, se dirigen a los polos opuestos de la célula.
· Telofase. Citocinesis, formación de dos células hijas.
Meiosis. Transferencia de dotación genética de la célula madre a las hijas. 
Profase M1.
· Leptoteno. Empaquetamiento de DNA y aparición de cromosomas.
· Zigoteno. Apareamiento de cromosomas.(complejo sinaptonémico)
· Paquiteno. El complejo sinaptonémico está formado, proceso de entrecruzamiento y recombinación homóloga entre cromatidas no hermanas, quiasma.
· Diploteno. Separación cromosomas homólogos, desaparición complejo sinaptonémico.
· Diacinesis. Estado de transición a la metafase.
Meiosis I.
· Metafase I. los cromosomas homólogos se alinean en el huso mitótico.
· Anafase I. separación de los cromosomas, se dirigen a un polo opuesto.
· Telofase I. formación de dos células hijas haploides formado por dos cromátidas.
 Meiosis II.
· Profase II. Aparición de cromosomas y formación de huso mitótico.
· Metafase II. Alineamiento en el huso mitótico.
· Anafase II. Duplicación de centrómeros y separación de cromátidas hermanas.
· Telofase. Formación de células hijas haploides.
Reproducción sexual en bacterias.
Transformación. Adquisición de un DNA exógeno por parte de una bacteria.
Transducción. Transferencia de un DNA de una bacteria a otra utilizando un virus como vector.
Reproducción sexual en bacterias II.
Conjugación. Transferencia de DNA de una bacteria a otra mediante contacto directo a través de un pili. El DNA suele ser vectores denominados plásmidos, suelen portar genes de resistencia.
ESTRUCTURA BACTERIANA.
Se destaca la pared celular, la membrana celular, los ribosomas y el material genético. Las estructuras variables son los flagelos, las fimbrias o pilis, la cápsula y los esporos
Estructuras internas o citoplasmáticas.
Inmersas en el citoplasma, solución acuosa y viscosa con solutos orgánicos e inorgánicos.
Material genético. Las bacterias no poseen membrana nuclear, su material genético está constituido por una molécula de ADN circular enrollado sobre sí mismo.
Plásmidos. Secuencias cortas de ADN circular bicatenario que puede replicarse independientemente del ADN cromosómico y son heredados por células hijas. Proveen resistencia a antibióticos, nuevas capacidades metabólicas, patógenas, etc. Pueden transferirse de bacteria a bacteria.
Ribosomas. Libres en el citoplasma, compuesto por proteínas y ARN. Su función es la síntesis proteica y su cantidad aumenta cuando la bacteria crece en medios ricos. Su alto contenido de sustancias ácidas los hace sensibles a la tinción.
Cuerpos de inclusión. Gránulos de material orgánico o inorgánico, funcionan como almacenamiento de compuestos energéticos, el glucógeno es el principal almacenado por enterobacterias, las pseudomonas acumulan carbono y las micobacterias gránulos de polifosfato.
Estructuras externas o de la envoltura celular.
Membrana celular. Estructura vital, representa barrera que separa el interior del exterior celular, su función es de barrera osmótica, permeabilidad selectiva, ingreso de nutrientes y salida de desechos, además de las enzimas para la síntesis de lípidos de la pared, cápsula, etc. Tiene moléculas receptoras que ayudan a las bacterias a detectar y responder a sustancias químicas del medio externo.
Pared celular. Los fármacos que bloquean su formación producen lisis, protege de sustancias tóxicas y es el sitio de acción de algunos antibióticos. En la división celular se forma una nueva pared.
Cápsula. Si su adherencia es débil y de grosor variable se conoce como limo, naturaleza polisacárida, la virulencia de algunos patógenos se relaciona con la presencia de esta, protege a la bacteria de la fagocitosis.
Fimbrias o pilis. Estructuras filamentosas proteicas, no cumplen funciones de movilidad. Adherencia a receptores. Pilis sexuales, intercambio genético entre bacterias.
Flagelos y filamentos axiales. Movilidad de la bacteria.
Esporos. Gram positivas estructura especial inactiva de resistencia.
CRECIMIENTO
La velocidad de crecimiento exponencial se expresa como tiempo de generación (G) y se define como el tiempo que tarde en duplicarse. 
GENETICA BACTERIANA.
Hay segmentos de ADN capaces de moverse de una posición a otra en el genoma. Son dos tipos, las secuencias de inserción (elementos IS) y los transposones (Tn)
Los elementos IS contienen la información genética mínima necesaria para la transposición, las Tn son segmentos de ADN que además de la información necesaria para la trasposición tienen genes que codifican diferentes propiedades fenotípicas, como resistencia a antibióticos. Esto puede producir efectos sobre la expresión de la información genética comoimpedir la funcionalidad de un gen o activar la expresión de otro.
Las bacterias son capaces de replicar su ADN a lo largo de todo su ciclo celular. Se denomina replicón a cada unidad de replicación.