Biologia de los microorganismos (81)

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E S T R U C T U R A Y F U N C I O N E S D E L A S C É L U L A S M I C R O B I A N A S 73
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de bacterias y eucariotas, en las que los ácidos grasos 
están unidos por enlaces éster al glicerol, las Archaea 
contienen lípidos unidos por enlaces éter y algunas forman 
monocapas en lugar de bicapas.
 Las principales funciones de la membrana 
citoplasmática son la permeabilidad, el transporte y la 
conservación de la energía. Para acumular nutrientes 
en contra de un gradiente de concentración se utilizan 
sistemas de transporte que son característicos por su 
especificidad y su efecto de saturación.
 Se conocen al menos tres tipos de transportadores 
de nutrientes: simples, de translocación de grupo y sistemas 
ABC. En el transporte es necesaria la energía, bien de 
un compuesto rico en energía como el ATP, bien de la 
fuerza protonmotriz, para acumular solutos en contra del 
gradiente de concentración.
 El peptidoglicano es un polisacárido que se 
encuentra únicamente en Bacteria y consiste en la 
repetición de unidades alternas de N-acetilglucosamina 
y ácido N-acetilmurámico, con entrecruzamientos de 
tetrapéptidos entre moléculas de este último de cadenas 
adyacentes. Tanto el enzima lisozima como la penicilina 
atacan específicamente el peptidoglicano y provocan la lisis 
celular.
 Las bacterias gramnegativas tienen una membrana 
externa formada por LPS, proteínas y lipoproteínas. Las 
porinas permiten la permeabilidad a través de la membrana 
externa. El espacio entre la membrana externa y la 
citoplasmática se llama periplasma y contiene proteínas 
que intervienen en el transporte, la detección de sustancias 
químicas y otras funciones importantes.
 Las paredes celulares en Archaea son de varios 
tipos: de pseudomureína, de diversos polisacáridos y de 
capas S, compuestas por proteínas o glicoproteínas. Al igual 
que en Bacteria, las paredes de Archaea protegen la célula 
de la lisis osmótica.
 Muchas células procariotas poseen cápsulas, capas 
mucosas, pelos o fimbrias. Estas estructuras cumplen 
diversas funciones como la unión, el intercambio genético y 
la motilidad por tirones.
 Las células procariotas pueden contener 
inclusiones de azufre, polifosfato o polímeros de 
carbono, o minerales que forman partículas magnéticas 
(magnetosomas). Estas sustancias actúan como material de 
almacenamiento o en la magnetotaxia.
 Las vesículas de gas son estructuras llenas de gas 
que confieren flotabilidad a las células. Están formadas 
por dos proteínas diferentes dispuestas constituyendo 
una estructura permeable a los gases pero impermeable al 
agua.
 La endospora es una célula bacteriana muy 
resistente y diferenciada producida por determinadas 
bacterias grampositivas. Las endosporas están 
deshidratadas y contienen dipicolinato cálcico y pequeñas 
proteínas solubles en ácido, que no se encuentran en 
las células vegetativas. Pueden permanecer durmientes 
indefinidamente, pero germinan con rapidez cuando las 
condiciones son adecuadas.
 La motilidad por natación es provocada por 
los flagelos. El flagelo está compuesto por diversas 
proteínas y anclado a la pared celular y a la membrana 
citoplasmática. En Bacteria, el filamento del flagelo 
está formado por la proteína flagelina y rota gracias a la 
fuerza protonmotriz. Los flagelos de Archaea y Bacteria 
se diferencian en la estructura y en el modo de acoplar la 
energía a la rotación.
 Las bacterias que se mueven por deslizamiento no 
utilizan flagelos rotatorios, sino que se arrastran por una 
superficie sólida utilizando diversos mecanismos, como 
la secreción de polisacáridos, los tirones o las proteínas 
deslizantes por rotación.
 Las bacterias móviles responden a gradientes 
f ísicos y químicos ambientales controlando la longitud de 
sus carreras y la frecuencia de sus vuelcos. Los vuelcos son 
controlados por el sentido de rotación del flagelo, que a su 
vez está controlado por una red de proteínas sensoriales y 
de respuesta.
 Los eucariotas microbianos contienen varios 
orgánulos como el núcleo, que es universal, las 
mitocondrias o los hidrogenosomas, y los cloroplastos. El 
núcleo contiene los cromosomas de la célula en forma de 
DNA lineal enrollado alrededor de unas proteínas llamadas 
histonas. Los eucariotas microbianos se dividen mediante 
el proceso de mitosis y pueden experimentar meiosis si se 
produce un ciclo vital haploide/diploide.
 La mitocondria y el hidrogenosoma son orgánulos 
generadores de energía de las células eucariotas. Las 
mitocondrias llevan a cabo la respiración aeróbica, y los 
hidrogenosomas fermentan el piruvato a H
2
, CO
2
 y acetato. 
Los cloroplastos son el lugar de producción de energía 
fotosintética y fijación de CO
2
 en las células eucariotas. 
Estos orgánulos eran inicialmente bacterias independientes 
que establecieron su residencia permanente en el interior 
de células de Eukarya (endosimbiosis).
 Los retículos endoplasmáticos (RE) son estructuras 
membranosas eucarióticas que pueden tener adheridos 
ribosomas (RE rugoso) o no (RE liso). Los flagelos y 
los cilios son elementos de motilidad, y los lisosomas 
están especializados en degradar moléculas grandes. 
Los microtúbulos, los microfilamentos y los filamentos 
intermedios funcionan como andamios internos de la 
célula.
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