micro 1 -Estructura celular

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Estructura celular 
Bacteriología. 
ESTRUCTURA DE CÉLULAS 
EUCARIOTAS El núcleo contiene el genoma de la 
célula. Está limitado por una membrana 
formada por un par de unidades de 
membrana separadas por un espacio 
de grosor variable 
 
 La membrana nuclear muestra 
permeabilidad selectiva por la 
presencia de poros, que consisten en 
varias proteínas complejas cuya 
función es importar sustancias y 
extraer sustancias del núcleo. 
 
Las macromoléculas de DNA de las 
células eucariotas se asocian con 
proteínas básicas denominadas 
histonas que se unen al DNA por 
medio de interacciones iónicas. 
 
Estructuras citoplásmicas 
 El retículo endoplásmico (ER, endoplasmic reticulum) es 
una red de conductos limitados por membranas que 
tienen continuidad con la membrana del núcleo. 
 
 El aparato de Golgi consiste en un conjunto de 
membranas que funcionan en combinación con el 
retículo endoplásmico para modificar y organizar 
productos químicos del retículo endoplásmico que más 
tarde serán secretados y aquellos que participan en la 
producción de otras estructuras de la membrana celular. 
 
 Los plástidos incluyen mitocondrias y cloroplastos. 
 Los lisosomas son sacos rodeados por membrana que 
contienen varias enzimas digestivas que las células 
utilizan para desdoblar macromoléculas como proteínas, 
grasas y polisacáridos. 
 
 El peroxisoma es una estructura rodeada por 
membrana cuya función consiste en producir H2O2 por 
la reducción de O2 a partir de varios hidrógenos 
donadores. 
 
 El H2O2 producido en el peroxisoma más tarde se 
degrada a H2O y O2 por acción de la enzima catalasa. 
 El citoesqueleto es una estructura tridimensional que ocupa 
el citoplasma. Los tres tipos principales de fibras que 
comprenden el citoesqueleto son microfilamentos, filamentos 
intermedios y microtúbulos. 
 
 Muchos microorganismos eucariotas también tienen una 
pared celular externa, que puede ser compuesta por 
polisacáridos como celulosa o quitina o pueden ser 
inorgánicos. 
 
 Muchos microorganismos eucariotas tienen organelos 
denominados fl agelos (p. ej., Trichomonas vaginalis) o cilios 
(p. ej., BorreBalantidium coli) que permiten el movimiento 
similar a una onda que desplaza las células sobre el agua. 
ESTRUCTURA DE LAS CÉLULAS 
PROCARIOTAS 
Estructuras citoplásmicas 
 El citoplasma de la célula bacteriana contiene ADN 
cromosómico, ARN mensajero (ARNm), ribosomas, 
proteínas y metabolitos. 
 
 A diferencia del cromosoma de los eucariotas, el 
cromosoma bacteriano se compone de una única 
molécula circular de doble cadena que no está 
contenida en un núcleo, sino en una zona definida 
conocida como nucleoide. 
Plásmidos 
 La célula también puede poseer plásmidos, 
unas moléculas extracromosómicas 
circulares más cortas de ADN. 
 
 Los plásmidos, aunque por regla general no 
son esenciales para la supervivencia de la 
célula, le proporcionan a menudo una ventaja 
selectiva: muchos de ellos confieren 
resistencia frente a uno o más antibióticos. 
Ribosomas. 
 El ribosoma bacteriano consta de dos 
subunidades de 30S y 50S que forman un 
ribosoma 70S. Este ribosoma es distinto del 
ribosoma 80S (subunidades 40S y 60S) de 
los eucariotas. 
 
 Las proteínas y el ARN del ribosoma 
bacteriano son muy distintos de los 
observados en los ribosomas de los 
eucariotas y constituyen un señalado 
objetivo de los fármacos antibacterianos. 
Membrana citoplasmatica. 
 La membrana citoplásmica posee una estructura lipídica de doble capa 
semejante a la observada en las membranas de los eucariotas, pero no 
contiene esteroides (p. ej., colesterol); una excepción a esta regla son los 
micoplasmas. 
 
 La membrana citoplásmica lleva a cabo muchas de las funciones atribuibles 
a los orgánulos de los eucariotas. 
 
 Entre estas tareas destacan el transporte y la producción de energía, que 
normalmente se realizan en las mitocondrias. Además, la membrana 
contiene unas proteínas de transporte que permiten la captación de 
metabolitos y la liberación de otras sustancias, así como bombas de iones 
(para mantener un potencial de membrana) y enzimas. 
 
 La cara interna de la membrana se encuentra tapizada de filamentos 
proteicos tipo actina, los cuales participan en la determinación de la forma 
de la bacteria y el lugar de formación del tabique en la división celular. 
Estos filamentos determinan la forma helicoidal de los treponemas. 
Pared celular. 
 Las bacterias grampositivas se diferencian de las 
gramnegativas en la estructura de la pared celular y 
en sus componentes y sus funciones. 
 
 Los componentes de la pared celular también son 
exclusivos de las bacterias, y su estructura repetitiva 
se une a receptores de tipo toll de las células 
humanas para desencadenar respuestas protectoras 
innatas. 
 
 El peptidoglucano es el elemento que proporciona 
rigidez, por lo que también determina la forma de 
cada célula bacteriana. Las bacterias gramnegativas 
están envueltas además por membranas externas. 
 El peptidoglucano es un elemento clave para la estructura, la 
replicación y la supervivencia de la célula en las condiciones 
normalmente hostiles en las que proliferan las bacterias. 
 
 El peptidoglucano puede degradarse mediante el tratamiento 
con lisozima. La lisozima es una enzima presente en la 
mucosidad y las lágrimas del ser humano que también 
producen las bacterias y otros microorganismos. 
 
 La eliminación de la pared celular produce un protoplasto, el 
cual experimenta un proceso de lisis a no ser que se 
estabilice osmóticamente 
 La célula grampositiva puede poseer también otros 
componentes, como las proteínas, los ácidos teicoicos 
y lipoteicoicos, y polisacáridos complejos 
(generalmente denominados polisacáridos C). 
 
 La proteína M de los estreptococos y la proteína R de 
los estafilococos se asocian al peptidoglucano. Los 
ácidos teicoicos son unos polímeros hidrosolubles de 
fosfatos de poliol que están unidos al peptidoglucano 
mediante enlaces covalentes y son fundamentales 
para la viabilidad celular. 
 
 Los ácidos lipoteicoicos poseen un ácido graso y se 
encuentran unidos a la membrana citoplásmica. 
 Estas moléculas son antígenos de superficie 
frecuentes que diferencian los serotipos bacterianos y 
favorecen la fijación a otras bacterias y a receptores 
específicos localizados en la superficie de las células 
de los mamíferos (adherencia). 
 
 Los ácidos teicoicos constituyen unos señalados 
factores de virulencia. 
 
 Los ácidos lipoteicoicos son expulsados hacia el 
medio circundante y al medio intercelular del 
organismo hospedador y, aunque débiles, son capaces 
de desencadenar respuestas inmunitarias del 
hospedador semejantes a las de las endotoxinas. 
Bacterias gramnegativas 
 Las paredes 
celulares 
gramnegativas son 
más complejas 
(tanto desde el 
punto de vista 
estructural como 
químico) que las de 
las células 
grampositiva. 
 
 
 La membrana externa mantiene la estructura bacteriana 
y constituye una barrera impermeable a moléculas de 
gran tamaño (p. ej., proteínas como la lisozima) y 
moléculas hidrófobas (p. ej., algunos antimicrobianos). 
 
 También ofrece protección frente a condiciones 
ambientales adversas 
LIPOPOLISACARIDOS 
 El LPS también es conocido como endotoxina y constituye un potente 
estimulador de las respuestas inmunitarias. Los LPS se desprenden de la 
bacteria hacia el medio de cultivo y el hospedador. 
 
 Los LPS activan los linfocitos B e inducen 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. 
 
 Los LPS ocasionan fiebre y pueden provocar shock. La reacción de 
Schwartzman (coagulación intravascular diseminada) tiene lugar tras la 
liberación de grandes cantidades deendotoxinas a la circulación. 
 
 Las bacterias de tipo Neisseria liberan grandes cantidades de una molécula 
relacionada, el lipooligosacárido (LOS), lo que determina fiebre y síntomas 
graves 
ESTRUCTURA EXTERNA. 
 Algunas bacterias (grampositivas o 
gramnegativas) se encuentran rodeadas por 
unas capas laxas de proteínas o polisacáridos 
denominadas cápsulas. 
 
 En los casos en que la adhesión es muy débil 
y el grosor o la densidad no son uniformes, 
se habla de capa de limo (slime layer). 
 
 Las cápsulas y la capa de limo se conocen 
también como glucocálix. 
 Aunque las cápsulas y las capas de limo son 
innecesarias para el crecimiento de las bacterias, 
revisten una gran importancia para su supervivencia 
en el organismo hospedador. 
 
 La cápsula es poco antigénica y es antifagocítica; 
además, constituye un factor de virulencia significativo 
(p. ej., Streptococcus pneumoniae). 
 
 La cápsula puede actuar también como barrera frente 
a moléculas hidrófobas tóxicas (p. ej., detergentes), así 
como facilitar la adherencia a otras bacterias o a las 
superficies de los tejidos del hospedador 
 Algunas bacterias (p. ej., Pseudomonas 
aeruginosa, S. aureus) producen una 
biopelícula polisacárida cuando hay un 
número suficiente de bacterias (quórum) y 
en determinadas condiciones que favorece el 
crecimiento, con lo que se establece una 
comunidad bacteriana y protege a sus 
miembros de la acción de los antibióticos y 
las defensas del organismo hospedador. 
 
 Otra biopelícula es la placa dental causada 
por S. mutans. 
 
 Los flagelos son unos propulsores en forma de cuerda 
que están formados por unas subunidades proteicas 
enrolladas helicoidalmente (flagelina); asimismo, se unen 
a las membranas de las bacterias mediante unas 
estructuras (gancho y cuerpo basal) y se impulsan por el 
potencial de membrana. 
 Las fimbrias favorecen la adhesión a otras bacterias o al organismo 
hospedador (sus nombres alternativos son adhesinas, lectinas, 
evasinas y agresinas). 
 
 Como factor de adherencia (adhesina), las fimbrias constituyen un 
importante determinante de virulencia en la colonización e 
infección del aparato urinario por E. coli, al igual que en la infección 
por Neisseria gonorrhoeae y otras bacterias. 
 
 Los extremos de las fimbrias pueden contener también unas 
proteínas (lectinas) que se fijan a azúcares específicos (p. ej., 
manosa). 
 
 Los pili F (pili sexuales) se unen a otras bacterias y configuran una 
estructura tubuliforme para la transferencia horizontal de grandes 
segmentos de los cromosomas bacterianos. Estos pili están 
codificados por un plásmido (F). 
Esporas. 
 La espora es una estructura deshidratada formada 
por múltiples capas que protege a la bacteria y le 
permite vivir en un «estado de latencia». 
 
 La espora contiene una copia completa del 
cromosoma bacteriano, las concentraciones 
mínimas imprescindibles de sus ribosomas y 
proteínas esenciales y una elevada concentración 
de calcio unido a ácido dipicolínico. 
 
 Asimismo, la espora posee una membrana interna, 
dos capas de peptidoglucano y una capa proteica 
semejante a la queratina externa. 
 La estructura de la espora protege el ADN 
del genoma bacteriano del calor intenso, la 
irradiación y la acción de la mayoría de 
enzimas y sustancias químicas. 
 
 De hecho, las esporas bacterianas son tan 
resistentes a los factores ambientales que 
pueden mantener su viabilidad durante 
siglos. Asimismo, las esporas son difíciles de 
descontaminar mediante los desinfectantes 
convencionales. 
Tinción.