Post on 01-Jun-2015
Bacterias: Estructura
y metabolismo
Tema 2
Estructura bacteriana
Estructura y función de la pared
celular bacteriana
Barrera estructural y fisiológica entre el interior y el ambiente externo
Mosaico fluido
Semipermeable
Permite la ósmosis
Composición de la pared bacteriana
Composición de la pared
Macromoléculas:
- PEG
- Ac. Teicoicos y Lipoteicoicos
- Lipopolisacárido
- Cápsula
Apéndices:
- Flagelos
- Fimbrias /Pili
Macromoléculas
1. Proteoglicano/Péptidoglicano
2. Ac. Teicoicos y Ac. Lipoteicocos
3. Lipopolisacárido
4. Cápsula
1. Péptidoglicano
Molécula estructural responsable de la
forma y la resistencia de la célula
Largas cadenas paralelas de la N-acetil-
aminoazúcares (N-Ac-glucosamina y
ácido N-Ac-murámico), entrelazadas por
cadenas cortas de péptidos
G+ G-
Diferencias en el PEG entre G+ y G-
Ác. meso-diaminopimélico … en G-
L-Lisina … en G+
G+
DAP
DAP
Unión directa
G-
Diferencias en el PEG entre G+ y G-
Unión indirecta:
pentapéptido de
glicina
2. Ácidos Teicoicos y Lipoteicoicos
En la pared celular de bacterias G+
Son polímeros de ribosa o glicerol modificados
químicamente y unidos por grupos fosfato
Se usan para determinar el serotipo bacteriano
Ac.teicoico : unido covalentemente al PEG
Ac.lipoteicoico :unido covalentemente a la membrana
citoplasmática
Intervienen en la adherencia
Antigenicidad
3. Lipopolisacárido (Endotoxina)
Componente esencial de bacterias G-
En la cara externa de la m.externa
Potente estimulador de la respuesta inmune
(+ LB lib. IL-1, IL-6, TNF, etc)
Provoca la aparición de fiebre y shock
3 secciones estructurales: lípido A, región
central del polisacárido (core) y antígeno O
Actividad
endotóxica
del LPS
Diferencia los
serotipos
Z
Z
Z
Z
Membrana externa
Peptidoglicano
Membrana citoplasmática
Lipoteicoicos
XXX XXX XXX Acidos teicoicos XXX XXX XXX
Espacio periplásmico
LPS Porinas
4. Cápsula
G+, G- y hongos
Capa de polisacáridos (exopolisacáridos). (B.
anthracis poliproteica)
Participa en la adherencia a superficies
Formación de microcolonias o biofilm (S. mutans
en placa dental)
Evasión del sistema inmunológico (antifagocítica)
Factor de virulencia
Barrera frente a moléc. hidrofóbicas tóxicas (jabón)
Resumen diferencias entre
Gram + y Gram -
Bacterias Gram - Bacterias Gram +
Polímero (NAG-NAM-tetrapéptido)n (NAG-NAM-tetrapéptido)n
Tetrapéptido L-ala+D-glu+L-dap+D-ala L-ala+D-glu+L-lys+D-ala
Unión entre cadenas
polipeptídicas DIRECTA INDIRECTA
Otros
Membrana externa
(Lipopolisacárido)
Acidos teicoicos
Ac.lipoteicoicos
Pared celular en Gram-positivos
(Ac. Teicoico)
Pared celular en Gram-negativos
Apéndices
Flagelos: participan en la motilidad (quimiotaxis
o fototaxis)
Fimbrias/Pili: participan en la adhesión G-
Citoplasma bacteriano
No mitocondrias, ni RE.
Ribosomas 70s (50s+30s)
ARNm
Proteínas y metabolitos
Gránulos de inclusión y/o vacuolas
ADN cromosómico circular de doble cadena (único)
Nucleoide (no núcleo)
Plásmido: ADN extracromosómico
Membrana citoplasmática sin esteroles (Exc. de
Micoplasmas spp)
Esporas
Estado vegetativo o de latencia
Estructura deshidratada con múltiples
capas que protege el ADN bacteriano
Altamente resistentes
Distinta localización, diámetro y forma
Clostridium tetani Bacillus subtilis
Fisiología bacteriana
Requerimiento nutritivo
Necesidades mínimas:
- fuente de C y N (H, O, P y S)
- fuente de energía (glucosa)
- agua
- iones (K+, Fe2+/3+, Ca 2+, Na+, Cl-,...)
Aa., vitaminas, factores de crecimiento
Rutas
metabólicas
Metabolismo
reactivos clave en la fermentación
Obtención de energía
Enzimas :
Catalasa
Peroxidasa …
Reproducción
Fisión binaria
(bipartición)
2n
(n= nº de generaciones)
► Medios sólidos (agar)
► Medios líquidos (caldos)
Crecimiento bacteriano
2n: Cinética exponencial o logarítmica
Crecimiento bacteriano
Dinámica
poblacional
Latencia
Nº de
células
Genética bacteriana
Mecanismos de transferencia
genética bacteriana
Mecanismos de transferencia
genética bacteriana
1. Transformación
2. Transducción
3. Conjugación
1. Transformación
DNA donador se encuentra libre en el medio
2. Transducción
Introducción de genes
bacterianos a través de
un bacteriófago (virus
que infecta bacterias sin
destruirlas)
El ADN se integra en el
cromosoma bacteriano
3. Conjugación
Transferencia de material genético entre dos bacterias ( bacteria dadora y
bacteria receptora) a través de los PILI SEXUALES
Material genético : plásmido ( factor de fertilidad (F) )
Relacionado en la aparición de resistencia a los antibióticos
Estructuras genéticas
Estructuras genéticas
DNA cromosómico: nucleoide
Plásmidos (Transferencia de resistencias a atb)
Transposones e inserción de secuencias
Plásmidos
Moléculas de ADN extracromosómico circular o lineal que se
replican y transcriben independientes del ADN cromosómico
Contienen genes o paquetes de genes que confieren a la bacteria
resistencia a los antibióticos (R-plásmidos)
Son transferidos por conjugación de unas bacterias a otras
(estrechamente relacionadas filogenéticamente)
(E.coli, Salmonella spp, Shigella spp, Proteus spp)
EPISOMA:
Plásmido con capacidad de integrarse en el cromosoma bacteriano.
Al producirse la conjugación, se puede transferir el propio plásmido más un
segmento adyacente del cromosoma, que a su vez podrá recombinarse con
secuencias homólogas del cromosoma del receptor, dando lugar a un
cromosoma híbrido
Transposones
Un transposón es una secuencia de ADN (2000-20000 pb.) que puede moverse de manera autónoma a diferentes partes del genoma (transposición)
Pueden causar mutaciones y cambio en la cantidad de ADN del genoma
Suelen codificar mecanismos de resistencia antibiótica
Tienen secuencias de bases de palindrómicas
(repeticiones invertidas) en sus extremos
Pueden translocarse de plásmido-plásmido; plásmido-
"cromosoma" y "cromosoma"-plásmido
Transposones
Transposones
Secuencias de inserción
Fragmentos de ADN pequeños (menos de 1000 pares
de bases)
Pueden insertarse en otra molécula de ADN
Capacidad de replicación autónoma
Puede ubicarse (translocación) en diferentes puntos del
"cromosoma“
Puede causar mutación al insertarse en el "cromosoma"