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Texto sugerido: Capítulo 4,6 y 10 del Tortora Unidad 2: Bacterias Clasificación de los microorganismos: Taxonomía Cs que se encarga de la clasificación, estableciendo relaciones y diferencias entre los grupos Referencia para la identificación Categorías taxonómicas o taxones -> Muestra grados de similitud -> Relación por evolución Sistemática o filogenia: Historia evolutiva de los organismos Jerarquía de los taxones refleja las relaciones evolutivas o filogenéticas R. Whittaker (1969)-> Sistema de cinco reinos: Reino Procariotas o Monera Reino Eucariotas (4 restantes): Animal, vegetal, fungi y Protoctistas (protozoo+algas) 3 Tres dominios-> 3 tipos celulares según los ribosomas secuencias de nucleótidos de ARN ribosómico-> Eucariontes Procariontes: Bacterias y Archaea Otras diferencias: lípidos de membrana, ARN transferencia y a la sensibilidad a los antibióticos D. Bacteria: Patógenos y no patógenos de suelo y agua Fotoautótrofos (Utilizan la luz como E) D. Archaea: Procariontes sin peptidoglucanos en sus PC Ambientes extremos Grupos: Metanógenos Halófilos extremos Hipertermófilos rARN-> indica un antepasado universal-> 3 linajes Las células eucariontes-> recientes Teoría endosimbiótica-> Las mitocondrias y los cloroplastos evolucionaron a partir de bacterias que fueron fagocitadas por una célula eucariota ancestral Mitocondrias y cloroplastos contienen ADN Lynn Margulis Describe el paso de las células procariotas a células eucarióticas mediante incorporaciones simbiogenéticas de bacterias Los organismos se agrupan según características y cada uno posee un nombre científico 2 nombres o binomio: nombre del genero y su epíteto especifico Genero-> 1era letra en mayúscula, sustantivo Especie-> minúscula, adjetivo Nomenclatura binomial Cursiva Universal Jerarquía taxonómica: Subdivisiones Dominio-> Reino-> Filo-> Clase> Orden-> Familia-> Género-> Especie Células procariontes y eucariontes: Procariontes: 1-El DNA no está rodeado por una membrana -> único cromosoma de disposición circular 2-El DNA no se asocia con histonas (proteínas cromosómicas) sino con otras proteínas no histonas. 3-Carecen de orgánulos rodeados de membrana 4-La pared celular casi siempre contiene el polisacárido complejo peptidoglucanos. 5-Reproduccion: Fisión binaria-> 1 copia del DNA y se originan dos células Menor cantidad de estructuras y procesos Eucariontes: 1-El DNA se localiza en el núcleo de la células-> Membrana nuclear 2-El DNA se asocia sistemáticamente con proteínas cromosómicas= histonas y con proteínas no histonas. 3-Contienen numerosos orgánulos rodeados por una membrana 4-La pared celular-> estructura química sencilla. 5-La división celular en general se relaciona con la mitosis Se unen al ADN-> Dan forma a los cromosomas y ayudan a controlar la actividad de los genes Células procariotas: Unicelulares: Bacterias y Archaea Diferentes tamaños, formas y disposición: 0,2 y 2 µm de diámetro 2 y 8 µm de largo Formas: Cocos-> se dividen: Diplococos, estreptococos, tétradas, sarcinas y estafilococos Bacilos-> se dividen: Diplobacilos y estreptobacilos, o cocobacilos Espirales -> vibriones espirilos o espiroquetas Determinada genéticamente: Monomorfas: conservan una configuración única. Géneros Rhizobium y Corynebacterium-> Pleomorfas: presentan distintas configuraciones Además las condiciones ambientales que pueden modificar la configuración de las bacterias Estructuras externas en relación con la pared celular: Glucocáliz: Sustancia secretada, que rodea la parte externa Polímero viscoso, adherente y gelatinoso polisacáridos, polipéptidos o ambas Capsula: organizada y > adherencia o capa mucilaginosa - Virulencia : Protección Fagocitosis - Deshidratación y su viscosidad impiden el desplazamiento Flagelos: Apéndices filamentosos largos que propulsan a las bacterias Las bacterias desprovistas de flagelos se conocen como bacterias atricas Pueden adoptar cuatro disposiciones distintas: Monotricas: un solo flagelo polar Anfitricas: un ovillo de flagelos en cada extremo de la célula Lofotricas: dos o más flagelos en uno o ambos extremos de la célula Peritricas flagelos distribuidos en toda la extensión de la célula Compuestos por: Filamento, posee Pr globular (flagelina) Gancho Cuerpo basal: Fija el flagelo a la PC y a la membrana Cuerpo basal-> Gram – 2 pares de anillos (ext-int) Gram + par de anillos internos Estructura helicoidal Movimiento por rotación: Patrones de movilidad Taxia: ventaja -> Quimiotaxia (receptores): estímulos químicos Fototaxia: estímulos luminosos Filamentos axiales: Espiroquetas Movimiento-> Filamentos axiales o endoflagelos Fimbrias y pili: Gram + poseen apéndices pilosos más cortos, rectos y delgados Función: fijación y transferencia de ADN Proteína pilina: Fimbrias: En los polos o sobre la superficie Reducidos o abundantes Adherencia-> colonización Pili: Más largos y menos abundantes Función: conjugación Pared celular: Funciones: Evita la ruptura-> Presión hidrostática Mantiene la forma Sitio de anclaje para los flagelos Virulencia Composición: Red de peptidoglucanos (mureína)-> disacárido repetitivos-> monosacáridos-> esqueleto de HC Hileras vecinas unidos por polipéptidos Penicilina interfiere con las hileras peptidoglucanos lisis Gram +: PC compuestas por varias capas de peptidoglucanos-> estructura gruesa y rígida Contiene ácidos teicoicos (alcohol y fosfato): Ácido lipoteicoico: abarca toda la capa Ácido teicoico mural : unido a la capa Su carga – se unen a los cationes-> movimiento regulado hacia int- ext Previenen la ruptura y < riesgo de lisis Especificidad antigénica Gram-: Por una o pocas capas de peptidoglucanos y una membrana externa Unido a lipoproteínas Periplasma: sustancia gelatinosa contiene enzimas y Pr de transporte > riesgo de ruptura mecánica Membrana externa: lipopolisacaridos (LPS), LIPOPROTEINAS Y FOSFOLIPIDOS Intensa carga -: evita la fagocitosis y actividad del complemento Impiden paso: antibióticos, enzimas, detergentes, ect Permeable a los nutrientes-> Porinas (canales de membrana) LPS-> Polisacáridos-> compuesta por polisacáridos O actúan como antígenos Lípido A-> Endotoxina y es tóxico Tinción con la técnica Gram: Este mecanismo se basa en diferencias de la estructura de la pared celular y en la forma en que reacciona frente a diversos reactivos 1)Colorante-> Violeta de genciana o cloruro de metilrosanilina-> Tiñe de color violeta tanto las células gram+ y gran – Ingresa en el citoplasma de ambos tipos de células 2)Aplicación de yodo-> La formación de cristales con el colorante que no pueden atravesar la pared celular debido a gran su gran tamaño 3)Aplicación de alcohol deshidrata el peptidoglucano de las células Gram+ -> Las torna aun más impermeables a los cristales de violeta de genciana-yodo Gram- -> Dado que el alcohol disuelve la membrana externa de las células e incluso crea en la delgada capa de peptidoglucano pequeños orificios a través de los cuales se difunden los cristales de colorante-yodo Se tornan incoloras después del lavado con alcohol 4)Agregado de safranina (la tinción de contraste) determina que las células adquieran un color rosado La safranina crea un contraste con el colorante principal (violeta de genciana) Absorbida tanto por las células gram+ y gram - Color rosado es enmascarado por el colorante violeta mas intenso absorbido por las gram + Pared celular Ácido-alcohol resistente: Género Mycobacterium y Nocardia La pared celular de estas bacterias contiene concentraciones elevada de ácido micólico (lípido ceroso): -Impide la absorción de colorantes (tinción de Gram) -Forma una cubierta externa a la capa delgada de peptidoglucanos-> unidos por polisacáridos Lípido ceroso-> cultivos de Mycobacterium se aglutinen y se adhieran a las paredes del recipiente Las bacterias ácido-alcohol resistentes se pueden teñir con carbolfucsina Las bacteriasácido-alcohol resistentes retienen el color rojo de la carbolfucsina debido a que el colorante es más soluble en el ácido micólico de la pared celular La eliminación de la capa de ácido micólico de la pared celular de las bacterias ácido-alcohol resistentes-> Tinción Bacteria Gram + Forma de basilo y se encuentra suelo Nocardiosis-> piel, pulmones y cerebro Lesión en la pared celular: PC de los huéspedes es diferente a la PC de las bacterias-> No hay efectos negativos-> Síntesis de la PC es diana de antibióticos Enzimas digestivas-> Lisozimas->Actúan sobre la PC de las Gram +Lisis Catalizan la hidrolisis de las uniones de disacáridos Protoplasto (contenido rodeado de MP) Actúan sobre la PC de las Gram - El daño es menor persistiendo la membrana externa Contenido celular + MP + ME= Esferoplasto EDTA debilita uniones iónicas de la ME generando daño Antibióticos-> Impiden la formación de puentes peptídicos del peptidoglucanos Gran – menos susceptibles Membrana plasmática: Membrana delgada interna Compuesta: fosfolípidos y proteínas Flexible Estructura: Doble capa formada por dos líneas separadas Fosfolípidos-> Hilera paralela = Bicapa lipídica Cabeza polar: fosfato + glicerina (hidrófila e hidrosoluble) superficie de la bicapa Cola no polares: ácidos grasos hidrófobos e insolubles en agua interior de la bicapa Proteínas de membrana: Periféricas-> Internas o externas Actúan como enzimas que catalizan reacciones químicas, estructuras de sostén y Como mediadores en cambios de la configuración Integrales-> Abarcan todo el espesor= transmembrana Actúan como canales HC: Pr + HC= glucoproteínas lípidos + HC=glucolípidos Protección y lubricación Interacciones intercelulares Fosfolípidos y proteínas no son estáticos-> Movimiento libre MODELO DE MOSAICO FLUIDO Funciones: Barrera selectiva-> Permeabilidad selectiva (semipermeabilidad) Moléculas grandes (proteínas)-> Ingresan por los canales Moléculas de menor tamaño (agua, oxigeno) pasan con facilidad Iones muy lentamente Disuelven rápidamente > facilidad Degradación de nutrientes y generación de energía-> Las bacterias poseen enzimas que catalizan reacciones químicas generando ATP Pigmentos y enzimas-> fotosíntesis Lesión de la MP: Antibióticos y alcoholes-amonio: Polimixina-> Destruye los fosfolípidos generando lisis Desplazamiento de sustancias: Proceso Pasivo: Sustancias atraviesan la membrana de una zona de > concentración a una < concentración Sin gasto de energía Puede ser: Difusión simple Difusión facilitada-> Pr de membrana= transportador Osmosis: desplazamiento neto de moléculas de solventes a través de la membrana semipermeable desde una zona de > concentración hacia una zona de < concentración del solvente (> st) Presión osmótica: Presión necesaria para para impedir el paso de agua pura a una sc con st Activo: Se utiliza energía-> En contra del gradiente Generalmente es desde el ext al int Pr transportadoras Translocación de grupo-> sustancia sufre modificaciones químicas durante el transporte Sc isotónica: concentración de st es igual en el int y ext Agua entra y sale con la misma velocidad Sc hipotónica: el agua se desplaza hacia en interior -> lisis Sc hipertónica: el agua se desplaza hacia el exterior-> plasmólisis Citoplasma: Sustancia celular limitada por la MP Compuesto: 80% agua, proteínas, HC, lípidos, iones inorgánicos y compuestos de bajo peso molecular Espeso, acuoso, semitransparente y elástico Zona nuclear (Procarion) contiene ADN, ribosomas e inclusiones (reservas) Procarion o nucleoide: Única hebra continua y circular de ADN bacteriano= cromosoma bacteriano Sin envoltura nuclear y sin histonas Esférico, alongado o discoidea Cromosoma unido a la MP Plásmidos-> pequeñas moléculas de ADN monocatenario-> elemento genético extracromosómico replica independientemente Ribosomas: Sitios de síntesis de proteínas Muchos antibióticos actúan mediante la inhibición de la síntesis de proteínas en los ribosomas Inclusiones: Nutrientes para situaciones desfavorables Pueden ser: Gránulos metacromáticos: fosforo inorgánico Gránulos polisacáridos: glucógeno y almidón Lipídicas Azufre Vacuolas gaseosas Magnetosomas: oxido de hierro Endosporas: Células deshidratadas con una gran capacidad de supervivencia Poseen paredes gruesas y capas adicionales (forma en la parte interna de la MP) Sobreviven al calor extremo, falta de agua, exposición a compuestos químicos y a la radiación Esporulación o esporogénesis: forma el cromosoma bacteriano, es separado por un tabique Membrana de doble capa que rodea a el cromosoma y al citoplasma= PREESPORA Entre las capas hay peptidoglucanos Cubierta de la espora-> Mayor resistencia La maduración de la endospora se da con la lisis de la PC de la célula vegetativa Estado de latencia Germinación: se da por la lesión física o química de la cubierta
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