1 - PW_Bacterio_2018_Est_Cel_UC

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UNIVERSIDAD CENTRAL 
Dr. José Luis Gonzales Flores 
COCHABAMBA - BOLIVIA 
ASIGNATURA: Microbiología I 
CARRERA (S): Medicina 
CÓDIGO: 
MED933 
SEMESTRE: 
3er 
TURNO: 
Diurno 
CARGA 
HOR.: 114 
MODALIDAD: PRESENCIAL 
PRE-REQUISITOS: GENÉTICA 
AREAS DE COORDINACIÓN CURRICULAR 
PROGRAMACIÓN 
SEMANAL 
VERTICAL HORIZONTAL DIA HORARIO AULA 
1) Fisiologia I 1) Fisiologia II Lunes 14:00-18:40 5.3 
2) Bioquimica I 2) Bioquimica II Martes 14:00-17:10 5.3 
3) 3) Microbiología II 
4) 4) 
5) 
6) 
NOMBRE DEL DOCENTE: Dr. José Luis Gonzales Flores 
PROFESIÓN: BIOQUIMICO FARMACEUTICO 
ESPECIALIDAD(ES): Maestría en Microbiología 
Telf./celular: 4790629 - 70341755 email : jlgonzalesflores@yahoo.com 
 JAWETZ, Melnick y Adelberg’s. 
Microbiología Médica, LANGE 
Editorial: McGraw-Hill. 
27 edición. Año 2016. 
MURRAY, Rosenthal, Pfaller. 
Microbiología Medica, Editorial 
ELSEVIER S.A, Edición Octava, 
Barcelona, España. 2017. 
BIBLIOGRAFÍA 
TEMA 1 EL MUNDO MICROBIANO 
 
Criterios-Estándares 
Describe los conceptos sobre mundo microbiano. 
Explica la relación de la microbiología y el medio ambiente. 
 
Contenido temático 
Introducción al mundo microbiano 
Microbiología y medio ambiente 
Microbiología y Biología Molecular 
TEMA 2 
ESTRUCTURA CELULAR BACTERIANA 
 
Criterios-Estándares 
Describe las características de la estructura 
bacteriana. 
Explica la estructura y funciones que cumple la pared 
celular bacteriana. 
Explica las funciones que cumple la membrana celular 
bacteriana, Ribosomas, Nucleoide. 
Describe el fundamento de las tinciones microbianas. 
Contenido temático 
Estructura de células eucariotas 
Estructura de células procariotas 
Nucleoide 
Estructuras citoplasmáticas 
Envoltura celular 
Membrana celular 
Pared celular bacteriana 
Capsula y glucocaliz 
Flagelos, pilis, endosporas 
Tinciones 
MICROBIOLOGIA 
Bacteriología 
Virología 
Micología 
Parasitología 
BACTERIOLOGIA 
Las células son las unidades fundamentales de los 
organismos vivos, desde la bacteria más pequeña 
hasta las plantas y animales de mayor tamaño. 
Las bacterias, las células de menor tamaño, son 
visibles tan sólo con la ayuda de un microscopio. 
Mientras que las bacterias más pequeñas 
(Chlamydia y Rickettsia) miden tan sólo 0,1 - 0,2 
(um. de diámetro, las más grandes pueden tener 
una longitud de muchas micras. 
BACTERIOLOGIA 
PRINCIPIOS BIOLÓGICOS 
La diversidad biológica es más evidente en los 
microorganismos que en ninguna otra parte. 
La bioquímica, biología molecular y genética 
proporcionan los recursos necesarios para el 
análisis de los microorganismos. A su vez, la 
microbiología amplía el horizonte de estas 
disciplinas científicas. 
BACTERIOLOGIA PRINCIPIOS BIOLÓGICOS 
Mutualismo, esto es, algo que beneficia a 
todas las partes que contribuyen. En biología, 
el mutualismo se denomina simbiosis, que es 
una relación continua de distintos 
organismos. 
Cuando el intercambio opera principalmente 
en beneficio de una de las partes, la relación 
se describe como parasitismo, en la que el 
hospedador proporciona el beneficio principal 
al parásito. 
BACTERIOLOGIA PRINCIPIOS BIOLÓGICOS 
Las propiedades de los virus los colocan en un 
sitio aparte de las criaturas vivientes. 
Las eucariotas y procariotas son 
microorganismos puesto que contienen todas 
las enzimas necesarias para su multiplicación 
y poseen el equipo biológico necesario para la 
producción de energía metabólica. 
Por lo tanto, éstos se distinguen de los virus, 
que dependen de las células hospedadoras 
para estas funciones necesarias. 
MÉTODOS ÓPTICOS 
MICROSCOPIO DE LUZ 
MICROSCOPIO ELECTRÓNICO 
MICROSCOPIO DE CAMPO OSCURO 
MICROSCOPIA DE CONTRASTE DE FASE 
MICROSCOPIA LASER CONFOCAL 
MICROSCOPIO DE FLUORESCENCIA 
MICROSCOPIO DE SONDA DE BARRIDO 
MICROBIOLOGIA 
Bacteriología 
Virología 
Micología 
Parasitología 
Bacteriología 
DIFERENCIAS ENTRE EUCARIOTAS Y PROCARIOTAS 
Bacteriología 
EUCARIOTAS 
Bacteriología 
EUCARIOTAS 
Núcleo: DNA lineal (doble hélice) 
Estructuras citoplásmicas 
Retículo endoplásmico 
Aparato de Golgi 
Plástidos (mitocondrias y cloroplastos) 
Lisosomas 
Peroxisoma 
Complejo citosqueleto (microtúbulos, microfilamentos y 
filamentos intermedios) 
Bacteriología 
DIFERENCIAS ENTRE EUCARIOTAS Y PROCARIOTAS 
Bacteriología 
PROCARIOTAS 
Bacteriología ULTRAESTRUCTURA 
DE LAS BACTERIAS 
MORFOLOGIA 
BACTERIANA 
Bacteriología 
ULTRAESTRUCTURA DE LAS BACTERIAS 
MORFOLOGIA BACTERIANA 
Bacteriología 
PROCARIOTAS 
Bacteriología 
PROCARIOTAS 
ENVOLTURA CELULAR 
Membrana celular 
PARED CELULAR 
CÁPSULA Y GLUCOCÁLIZ 
FLAGELOS PILI (Fimbrias) 
NUCLEOIDE 
ESTRUCTURAS CITOPLÁSMICAS 
Bacteriología 
PROCARIOTAS 
•Llena de fibrillas de DNA (Una sola 
molécula circular continua). 
•Cantidades menores de RNA, RNA 
polimerasa y otras proteínas. 
•Puede considerarse que es un 
cromosoma haploide. 
•Ausencia de membrana nuclear. 
Feulgen (Positivo): 
 indica presencia de DNA. 
NUCLEOIDE 
Bacteriología 
PROCARIOTAS 
NUCLEOIDE 
Bacteriología 
PROCARIOTAS 
•Carecen de plástidos autónomos (Mitocondrias y 
cloroplastos), Carecen de microtubulos 
Presentan: 
Pigmentos fotosintéticos (carotenoides, 
bacterioclorofila) 
Gránulos que almacenen materiales de 
reserva: 
Fuente: Nitrógeno, azufre o fósforo es limitada. 
Almidón y glucógeno 
Reservas de fosfato inorgánico (Síntesis de ATP). 
ESTRUCTURAS CITOPLÁSMICAS 
ENVOLTURAS CELULARES 
PARED CELULAR 
GRAM POSITIVAS GRAM NEGATIVAS 
ENVOLTURAS CELULARES 
PARED CELULAR 
ENVOLTURAS CELULARES 
PARED CELULAR GRAM POSITIVAS 
Bacterias grampositívas 
Estructura Constituyentes químicos 
Peptidoglucano 
Cadenas de N-acetilglucosamina y ácido 
N-acetilmurámico, unidas mediante un 
puente peptídico. 
Ácido teicoico 
Fosfato de polirribitol o glicerol-fosfato. 
Acido teicoico de la pared: unidos al 
peptidoglucano. 
Acido teicoico de la membrana: (Acido 
lipoteicoicounido). 
Ácido teicurónico 
Polimeros N-acetilmanosurónico o ácido 
D-glucosurónico) en lugar de ácido 
fosfórico. 
PARED CELULAR GRAM POSITIVAS 
ENVOLTURAS CELULARES 
PARED CELULAR 
GRAM POSITIVAS 
Bacteria grampositiva posee una pared celular 
gruesa. Consta de varias capas, formada 
principalmente por peptidoglucano que rodea 
la membrana citoplásmica. 
El peptidoglucano es un exoesqueleto en forma de 
malla, es lo suficientemente poroso como para 
permitir la difusión de los metabolitos a la membrana 
plasmática. 
El peptidoglucano es un elemento clave para la 
estructura, la replicación y la supervivencia de 
las células. 
ENVOLTURAS CELULARES 
PARED CELULAR GRAM POSITIVAS 
ENVOLTURAS CELULARES 
PARED CELULAR 
GRAM POSITIVAS 
Peptidoglucano puede degradarse mediante el 
tratamiento con lisozima, esta enzima es capaz de 
degradar el esqueleto de glucano del peptidoglucano. 
La célula grampositiva puede poseer también otros 
componentes, como los ácidos teicoicos y lipoteicoicos, 
y polisacáridos complejos (generalmente denominados 
«polisacáridos C»). 
Durante una infección, el peptidoglucano puede 
interferir en la fagocitosis y estimular diversas 
respuestas inmmunitarias, como procesos pirogénicos. 
ENVOLTURAS CELULARES 
PARED CELULARGRAM POSITIVAS 
 
El término ácido teicoico abarca la totalidad de la pared celular, 
membrana o polímeros capsulares que contienen glicerofosfato o 
residuos de ribitol fosfato. 
Hay dos tipos de ácidos teicoico: 
Acido teicoico de la pared que tiene unión covalente con los 
peptidoglucanos. 
Acido teicoico de la membrana que tiene unión covalente con 
glucolípidos de la membrana. Como estos últimos tienen 
asociación estrecha con los lípidos, también se han denominado 
ácidos lipoteicoicos. 
En conjunto constituyen una red polianiónica o matriz que 
proporciona funciones relacionadas con la elasticidad, porosidad, 
fuerza tensil y propiedades electrostáticas de la envoltura. 
ÁCIDOS TEICOICO Y TEICURÓNICO 
PARED CELULAR GRAM POSITIVAS 
 
La mayor parte de las paredes celulares de las 
bacterias grampositivas contienen cantidades 
considerables de ácidos teicoico y teicurónico, los 
cuales pueden constituir hasta 50 % del peso seco de la 
pared y 10% del peso seco de la totalidad de la célula. 
Acidos teicoicos constituyen la principal superficie de 
los antígenos de bacterias grampositivas y su 
accesibilidad para los anticuerpos. 
Gran parte del ácido teicoico puede encontrarse entre 
la membrana citoplásmica y la capa del 
peptidoglucano. 
ÁCIDOS TEICOICO Y TEICURÓNICO 
PARED CELULAR 
GRAM POSITIVAS – GRAM NEGATIVAS 
CAPA DE PEPTIDOGLUCANO 
Grampositivas pueden haber hasta 40 capas 
de peptidoglucano, el cual representa más de 
50% del material de la pared celular. 
 
Gramnegativas sólo existen 1 o 2 capas que 
constituyen de 5 a 10% del material de la 
pared. 
PARED CELULAR GRAM NEGATIVAS 
Bacterias gramnegativas 
Estructura Constituyentes químicos 
Peptidoglucano 
Versión más delgada del 
peptidoglucano que se encuentra en 
las bacterias grampositivas. 
Espacio periplásmico 
Enzimas que participan en los 
mecanismos de transporte, 
degradación y síntesis. 
Membrana externa 
Fosfolípidos con ácidos grasos 
saturados 
Proteínas 
Porinas, lipoproteínas, proteínas de 
transporte 
Lipopolisacárido 
Lípido A, polisacárido central (core), 
antígeno 0 
PARED CELULAR GRAM NEGATIVAS 
ENVOLTURAS CELULARES 
ESTRUCTURAS DE LAS MEMBRANAS BACTERIANAS 
PARED CELULAR 
GRAM NEGATIVAS 
Pared celular gramnegativa contiene dos capas 
situadas en el exterior de la membrana 
citoplásmica. Inmediatamente por fuera de la 
membrana citoplásmica se encuentra una delgada 
capa de peptidoglucano. 
NO contiene ácidos teicoicos ni lipoteicoicos. 
En la parte externa de la capa de peptidoglucano se 
halla la MEMBRANA EXTERNA, la cual es 
exclusiva de las bacterias gramnegativas. 
PARED CELULAR 
GRAM NEGATIVAS 
La zona entre la superficie externa de la membrana 
citoplásmica y la superficie interna de la membrana 
externa se conoce como ESPACIO PERIPLÁSMICO. 
Este espacio es un compartimento que contiene 
enzimas hidrolíticas importantes para la 
degradación (proteasas, fosfatasas, lipasas, 
nucleasas y enzimas metabolizadoras de hidratos 
de carbono (Ej. betalactamasa). Además, 
contiene también componentes de los sistemas 
de transporte de azúcares. 
ENVOLTURAS CELULARES 
ESTRUCTURAS DE LAS MEMBRANAS BACTERIANAS 
PARED CELULAR GRAM NEGATIVAS 
PARED CELULAR 
GRAM NEGATIVAS 
La membrana externa posee una configuración asimétrica y es 
una bicapa lipídica. 
La zona interna de esta membrana externa contiene los 
fosfolípidos. 
La zona externa está formada fundamentalmente por una 
molécula anfipática (tanto hidrófobas como hidrófilas) 
denominada lipopolisacárido (LPS). 
El LPS también es conocido como endotoxina y constituye un 
potente estimulador de las respuestas inmunitarias. 
El lipopolisacárido se encarga de activar a los linfocitos B y de 
inducir la liberación de interleucina-1, interleucina-6, factor de 
necrosis tumoral y otros factores por parte de los macrófagos, las 
células dendríticas y otras células. 
ENVOLTURAS CELULARES 
PARED CELULAR 
GRAM NEGATIVAS 
PORINAS, que forman poros, permiten la 
difusión a través de la membrana de moléculas 
hidrófilas. 
Estas interacciones producen una membrana 
rígida y fuerte que puede verse afectada por la 
acción de antibióticos. 
La alteración de la membrana externa debilita 
a la bacteria y favorece el paso de moléculas 
hidrófobas de gran tamaño. 
PARED CELULAR 
GRAM POSITIVAS GRAM NEGATIVAS 
ENVOLTURAS CELULARES 
El ribosoma bacteriano consta de dos subunidades 
3OS y 5OS que forman un ribosoma 70S. 
Las proteínas y el ARN del ribosoma bacteriano 
constituyen un señalado objetivo de los fármacos 
antibacterianos. 
Por otra parte la ausencia de membrana nuclear 
simplifica las necesidades y los mecanismos de control 
de la síntesis de proteínas, que 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. 
RIBOSOMAS 
La membrana celular bacteriana, también 
denominada membrana Citoplásmica. 
Es una “unidad de membrana” típica 
compuesta por fosfolípidos y hasta 200 
diferentes tipos de proteínas. 
Se diferencia de las células eucariotas por la 
ausencia de esteroles. 
Algunas membranas celulares están 
constituidas por una monocapa de lípidos 
formada por lípidos grandes con éteres de 
glicerol en ambos extremos. 
MEMBRANA CELULAR 
MEMBRANA 
 CELULAR 
Tapizada de filamentos proteicos tipo actina, participan en la 
determinación de la forma de la bacteria y el lugar de formación 
del tabique en la división celular. 
Transporte y la producción 
de energía. 
Contiene proteínas de 
transporte, permiten la 
captación de metabolitos 
y liberación, de otras 
sustancias, así como 
bombas de iones y 
enzimas. 
Contiene proteínas de transporte, permiten la captación de 
metabolitos y liberación, de otras sustancias, así como bombas 
de iones y enzimas. 
MEMBRANA CELULAR 
1.- Permeabilidad selectiva y transporte de solutos. 
2.- Transporte de electrones y fosforilación oxidativa 
en especies aerobias. 
3.- Excreción de exoenzimas hidrolíticas. 
4.- Transporte de enzimas y moléculas que participan 
en la biosíntesis de DNA, polímeros de la pared 
celular y lípidos de la membrana. 
5.- Portar receptores y otras proteínas quimiotácticas 
y otros sistemas sensoriales de transducción. 
Las principales funciones de la membrana 
citoplásmica son: 
PERMEABILIDAD SELECTIVA Y TRANSPORTE DE SOLUTOS 
La membrana citoplásmica forma una barrera 
hidrófoba impermeable a la mayor parte de las 
moléculas hidrofílicas. 
Sin embargo, existen varios mecanismos (sistemas de 
transporte) que permiten que la célula transporte 
nutrientes hacia el interior de la misma y productos 
de desecho hacia el exterior. 
Hay tres mecanismos de transporte generales que 
participan en el transporte de membrana: 
Transporte pasivo. 
Transporte activo 
Translocación de grupo. 
TRANSPORTE DE ELECTRONES Y FOSFORILACIÓN OXIDATIVA 
Los citocromos y otras enzimas y componentes 
de la cadena respiratoria incluyen ciertas 
deshidrogenasas que se ubican en la 
membrana celular. 
La membrana celular bacteriana es un análogo 
funcional a la membrana mitocondrial, una 
relación que muchos biólogos han considerado 
como la base para la teoría de que las 
mitocondrias evolucionaron a partir de 
bacterias simbióticas. 
Todos los organismos que dependen de polímeros orgánicos 
macromolecularescomo fuente energética (Ej. proteínas, 
polisacáridos, lípidos), excretan enzimas hidrolíticas que 
desdoblan los polímeros hasta subunidades lo suficientemente 
pequeñas para penetrar la membrana celular. 
Las bacterias (grampositivas como gramnegativas) las 
secretan directamente al medio externo o en el espacio 
periplasmático entre la capa de peptidoglucano y la 
membrana externa de la pared celular en el caso de las 
bacterias gramnegativas. 
Se han descrito seis vías de secreción de proteínas en las 
bacterias: sistemas de secreción tipos I, II, III, IV, V y VI 
EXCRECIÓN DE EXOENZIMAS HIDROLÍTICAS 
Y PATOGENIA DE LAS PROTEÍNAS. 
EXCRECIÓN DE EXOENZIMAS HIDROLÍTICAS 
Y PATOGENIA DE LAS PROTEÍNAS. 
FUNCIONES DE BIOSÍNTESIS 
La membrana celular es el sitio de los 
lípidos transportadores sobre los cuales 
se ensamblan las subunidades de la pared 
celular, así como de la biosíntesis de las 
enzimas de la pared celular. 
Las enzimas para la síntesis de 
fosfolípidos también se ubican en la 
membrana celular. 
SISTEMAS QUIMIOTÁCTICOS 
Las sustancias con capacidad de 
atracción y repulsión se unen a receptores 
específicos en la membrana bacteriana. 
Hay al menos 20 quimiorreceptores 
diferentes en la membrana de Escherichia 
coli, algunos de los cuales también actúan 
como el primer paso en el proceso de 
transporte. 
PROTOPLASTOS, ESFEROPLASTOS Y FORMAS L 
La eliminación de la pared bacteriana puede lograrse 
con hidrólisis con lisozimas o al bloquear la síntesis de 
peptidoglucano con un antibiótico como penicilinas. 
En los medios de cultivo con protección osmótica, tales 
tratamientos liberan protoplastos en las células 
bacterianas grampositivas y esferoplastos de las 
gramnegativas. 
Si tales células son capaces de crecer y dividirse, se 
denominan formas L, y son difíciles de cultivar, por lo 
común requieren un medio de cultivo sólido con agar, 
además de encontrarse en un medio con la 
concentración osmótica adecuada. 
PROTOPLASTOS, ESFEROPLASTOS Y FORMAS L 
Las formas L se producen con mayor facilidad con la 
administración de penicilina que con lisozimas, lo que 
sugiere la necesidad de peptidoglucanos residuales. 
Algunos géneros bacterianos producen formas L de 
manera espontánea. 
La formación espontánea o inducida por antibióticos de 
formas L en el hospedador puede producir infecciones 
crónicas, en la cual los microorganismos persistentes 
son secuestrados en regiones protegidas del cuerpo. 
Como las infecciones por formas L son relativamente 
resistentes al tratamiento con antibióticos, constituyen 
problemas especiales en la quimioterapia. 
CÁPSULA Y GLUCOCÁLIZ 
• Muchas bacterias sintetizan grandes 
cantidades de un polímero extracelular 
(polisacárido), cuando se desarrollan en 
su ambiente natural. 
• El polímero extracelular se sintetiza por 
enzimas localizadas en la superficie 
externa de las células bacterianas. 
CÁPSULA Y GLUCOCÁLIZ 
La cápsula contribuye a la capacidad de invasión de 
la bacteria patógena; las células encapsuladas están 
protegidas de la fagocitosis a menos que estén 
cubiertas con anticuerpos anticapsulares. 
El glucocáliz participa en la adherencia bacteriana a 
las superficies en su entorno, lo que incluye células 
hospedadoras vegetales y animales. 
Como las capas de polisacáridos externas se unen a 
una cantidad significativa de agua, la capa de 
glucocáliz puede participar en la resistencia a la 
desecación. 
• Son apéndices filiformes compuestos en su totalidad 
por proteína. Miden de 12 a 30 nm de diámetro. 
• Son los órganos de la locomoción. Un flagelo 
bacteriano está constituido por varios millares de 
moléculas de una subunidad proteínica denominada 
flagelina. Son altamente antigénicas. 
 Se conocen tres tipos de ordenamientos: 
• Monotrico (flagelo polar único) 
• Lofotrico (flagelos polares múltiples) 
• Perítrico (flagelos distribuidos en la totalidad de la 
célula) 
 
FLAGELOS 
FLAGELOS 
• Pili (del latín, “pelos”) o fimbrias (del latín, 
“flecos”). Son apéndices rígidos en la 
superficie (Gramnegativas). 
• Son más cortos y más delgados que los 
flagelos. Constituidos por subunidades 
proteínicas estructuradas llamadas pilinas. 
• Las fimbrias de bacterias diferentes son 
distintas antigénicamente e inducen la 
formación de anticuerpos por el huésped. 
PILI (Fimbrias) 
 Característica taxonómica importante de las 
bacterias es su respuesta a la tinción de Gram. 
La base de la reacción diferencial de Gram es 
la estructura de la pared celular. 
 
TINCIONES 
TINCIÓN DE GRAM 
TINCIÓN DE GRAM