Principales Grupos Bacterianos
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Departamento de Bioquímica y Biología Molecular, Microbiología, Medicina Preventiva, Salud Publica, Fisiología y Genética.
Microbiología y Parasitología
Tema 10: Principales grupos Bacterianos
Tema: Taxonomía Microbiana
Manual Bergey’s de Bacteriología Sistemática
1923, David Bergey et al. Bergey`s Manual of Determinative Bacteriology
Bergey`s Manual of Systematic Bacteriology
Mas de 9 Ediciones....
4 vol. Ordenados fenotipicamente (caract fáciles de determinar)
Vol 1.- Bact G – de interes general médico o industrial
Vol 2 .- Bact G + no actinomicetos
Vol 3 .- Bact G – Cianobacterias y Arqueobacterias
Vol 4.- Actinomicetos G+ y filamentosas
No existe relación filogenetica
Nueva edición: 5 Volumenes
Tema: Taxonomía Microbiana
1.- Dominio ArcheaArqueobacterias
Habitat extremos
Pared celular sin ácido murámico. Pseudomureina.
Resistencia a antibióticos β-lactamicos
Lípidos y Membranas
Ac Grasos unidos al glicerol por enlaces ETER. Diferencia con eubacterias y eucariotas
Tema: Taxonomía Microbiana
Philum Crenarchaeota
Termofilos y acidofilos, dependientes del azufre anaerobios estrictos.
Aguas termales con azufre
Pyrodictyum aislada de fuentes termales submarinas. Tª optima de crec. 82º - 110º
Sulfolobus: G – Aerobias esfericas (lobuladas). Tª op 70º-80º pH 2-3 Termoacidófilas. PC exenta de Peptidoglicano. Oxidan S a ácido sulfúrico
Thermoproteus: Bacilo Largo y delgado (ramificado). Anaerobio estricto. 70º-97º, pH 2.5 - 6.5. Realiza la respiración anaerobia (oxida Glu, aa etc) CO2 fuente de C
Tema: Taxonomía Microbiana
Philum Euryarchaeota
Grupo muy variado, Funcionalmante:
Metanógenos:Anaerobios estrictosConvierten CO2, H2 etc. A Metano CH4
Grupo de Arqueobacterias más amplio
Cofactores únicos (metanofurano)
Crecen en anbientes anaerobios ricos en materia orgánica (intestino, sedimentos, etc)Metanogenesis:
Energía limpia y no contaminante (EDAR)
1Kgr Mat Orgánica – 600 L de Metano
Efecto invernadero
Tema: Taxonomía Microbiana
Philum EuryarchaeotaHalobacterias:
Aerobios Quimioheterotrofos (quimioorganotrofos)
Viven en ambientes con alta concentración de ClNa > 1,5 M (8% p/v)
Halabacterium se desintegra < 1,5 M
Salinas marinas y lagos salados. Pigmentadas.
Halobacterium salinarum
Realiza una fotosíntesis “peculiar” sin clorofila – mem. Púrpura –
4 bacteriorodopsinas distintas:
Transporte de e- (ATP) – Bacteriorodopsina
Importa e- al interior – Halorrodopsina
Fotoreceptores (azul y rojo) orientación de la célula
Tema: Taxonomía Microbiana
Philum EuryarchaeotaTermoplasmas:
Termoacidófilas, 55º - 59º, pH 1 -2, sin Pared celular
Thermoplasma
Crecen sobre pilas de carbón. Pirita a ácido sulfúrico
DNA empaquetado ~ histonas
Picrophilus Ph 0
Termococos:Cocos con PC:
Thermococcales : anaerobios estrictos. 88º - 100º Pyrococcus
Archaeoglobales: Archaeoglobus G -. Reduce sulfato y sulfito a sulfuro
Methanopyrales – Methanopyrus Bacilo termófilo
Tema: Taxonomía Microbiana
Bacterias Fotosintéticas
Tres grupos:
Bact. Verdes
Bact. Purpuras
Cianobacterias
Fotosíntesis anoxigénica – S o no S
Fotosíntesis oxigénica – S o no S
Bact Verdes no del azufre – Chloroflexi
Termofila – Fuentes termales
Fotosíntesis anoxigenica comp org como fuente de C Quimioheterotrofo
Bact Verdes del azufre – Chlorobia
Fotolitoautotrofos anaerobios estrictos
Sullfuro de H como fuente de e-
Clorosomas - Pigmentos fotosintéticos fijos a la MP
Tema: Taxonomía Microbiana
Cianobacterias
Grupo mas amplio de bacterias fotosintéticas
Sistema Fotosintético parecido al eucariótico (PSI y PSII ficobiliproteínas y pigmentos accesorios) - Ficobilisomas
Tema: Taxonomía Microbiana
Formas muy variadas, unicelulares, colonias o tricomas
Ficobiliproteinas:
Ficocianina (verde-azulada), ficoeritrina (rojo)
Aparecen estructuras especializadas en cianobacterias filamentosas:
Hormogonias- Peq filam Moviles, Acinetos- resist a la desecación, Heterocistos- fij del N2
Ordenes:
Choroococcales – Synechococcus
Pleurocapsales – Pleurocarpa
Oscillatoriales – Oscilatoria
Nostocales – Anabaena
Stigonematales – Stigonema
Tema: Taxonomía Microbiana
Vol 2.- Proteobacterias
Grupo mayor y más variado
Tambien llamadas bact púrpuras – parece que descienden de ellas
Tema: Taxonomía Microbiana
2.1 Alfaproteobacterias. Bacterias Púrpuras no del azufre
Formas Metabólicas infrecuentes:
Metilotrofía- Methylobacterium
Quimiolitotrofía- Nitrobacter
Fija N2- Rhizobium
Tema: Taxonomía Microbiana
Rickettsia: G- Carentes de flagelos, muy Pequeñas
PARASITAS – Penetran por fagocitosis pudiendo a bandonar o no el fagosoma
Tema: Taxonomía Microbiana
Bacterias Pedunculadas:
Bacterias con rasgos morfológicos distintivos:
• Prostoteca: Prolongación de la célula en la que participan MP, PC; más estrecha que la célula madre
• Pedúnculo: Es un apéndice no vivo producido por la célula, desde la que se extiende
• Gemación: División distinta a la fisión binaria
Tema: Taxonomía Microbiana
Rizobium spp.• Bacilos Moviles
•Asociación simbionte (fijación N2)
• Infecta y forma nódulos
• Mec. Molecular: Factores NOD
Tema: Taxonomía Microbiana
Agrobacterium.
• Crecimiento Tumoral
• Mec Molecular: Plamisdo Ti – inductor de tumor
• Biotecnología
Tema: Taxonomía Microbiana
Bacterias Nitrificantes
G-, aerobios. Oxidan Nitrito a Nitrato - Nitrobacter
2.2 Betaproteobacterias.
Neisseria Cocos. G – aerobios e inmoviles
Quimiorganotrofo oxidasa + catalasa +
PATOGENAS:
Neisseria gonorrhoeae (Gonorrea)
N. Meningitidis (meningitis)
Tema: Taxonomía Microbiana
Nitrato (NO3) Amonio (NH4)
Ox. Nítrico (NO)
Ox. Nitroso (N2O) N2
Nitrato en aguas (10 ppm)
Nitrito → Envenenamientos (animales y humanos)
En carne 200 mg/Kg
Puede transformarse a N-nitrosaminas → Cancerigenos
Nitrapirin©
NitrosomonasNitrito (NO2)
MICROBIOLOGÍA Y CONTAMINACIÓN TEMA 1
Laboratorio Microbiología
DIVERSIDAD MICROBIANA. CARACTERISTICASDIVERSIDAD MICROBIANA. CARACTERISTICAS
ALGUNAS RUTAS METABÓLICAS DE INTERÉSALGUNAS RUTAS METABÓLICAS DE INTERÉSDead organisms
NH4+
ammonium
NO2-
nitrite
NO3-
nitrate
Organic matter
Decomposition
Ammonification
Nitrification
Plants
Assimilation
Fungi, bacteria, invertsFungi, bacteria, inverts
NitrosomonasNitrosomonas NitrobacterNitrobacter
Fungi, bacteriaFungi, bacteria
N2
Nitrogen fixationRhizobiumRhizobium
Denitrification
AnaerobicAnaerobic bacteriabacteria
Industrial inputs: Fertilizer, atmospheric deposition
ESTRATEGIAS BIOLÓGICASESTRATEGIAS BIOLÓGICASESTRATEGIAS BIOLÓGICASESTRATEGIAS BIOLÓGICAS
Tema: Taxonomía Microbiana
Nitrato (NO3) Amonio (NH4)
Ox. Nítrico (NO)
Ox. Nitroso (N2O) N2
Nitrato en aguas (10 ppm)
Nitrito → Envenenamientos (animales y humanos)
En carne 200 mg/Kg
Puede transformarse a N-nitrosaminas → Cancerigenos
Nitrapirin©
NitrosomonasNitrito (NO2)
Thiobacillus
Bact incoloras del azufre. Bacilo G –
Thiobacillus ferrooxidans – Drenaje acido de minas
Tema: Taxonomía Microbiana
2.3 Gammaproteobacterias.
Bacterias Púrpuras del azufre
Pseudomonas
Bacilos rectos G-. Pigmento fluorescente.
Importante modelo de investigación.
Gran capacidad de degradación – Biorremediación (mineralización)
Patogenos de animales y plantas.
Degradación de alimentos (crece a 4ºC)
Pseudomonas aeruginosa
Azotobacter
Microorganismo del suelo, de vida libre. Fija N2 atmosférico
Tema: Taxonomía Microbiana
Vibrionales
Bacilos G – Rectos o curvos
Medio acuático (marino o dulce)
Varios miembros BIOLUMINISCENTES
Photobacterium phosphoreum. Luciferasa
Enterobacterias
Denominadas Bacterias Entéricas
Patógenos humanos, bien caracterizadas bioquimicamente.
Infección fecal oral
a) Samonella spp.
Importante contaminante alimentario.
S. typhi y S. paratyphi Fiebre tifoidea
Tema: Taxonomía Microbiana
b) Echerichia coli
Probablemente el organismo mejor conocido
Integra la biota normal del intestino
Algunas producen toxinas o ulceras
Principal causa de mortalidad infantil en el 3er mundo
c) Shigella spp.
Causante de la disenteria
d) Enterobacter
e) Klebsiella spp
f) Erwinia spp. E. amylovora, patógeno de plantas.
g) Proteus spp
h) Yersinia spp. Y. pestis, peste bubónica o neumónica
Tema: Taxonomía Microbiana
2.4 Deltaproteobacterias.
Desulfovibrio
Bacterias reductoras de sulfato, anaerobias.
Sedimentos de lagos y arroyos, EDAR etc
Producen SH2
Mixobacterias
G -, aerobias
Caracterizadas por producir cuerpos fructíferos y mixosporas
2.5 Epsilonproteobacterias.
Grupo más pequeño. Bacilos G -.
Campylobacter : Patógenas Septicemia y enteritis
Helicobacter pylori: Enteritis y ulceras. 25-50% infectados.
Tema: Taxonomía Microbiana
Vol 3.- Bacterias Gram +, con bajo contenido en G+C
Micoplasmas
Carecen de PC (resistencia a los antibióticos y detergentes)
Pleomorficas ¿?
Bacterias más pequeñas capaces de reproducirse por si mismas (colesterol)
Mycoplasma genitalium (parasitos del tracto intestinal)
Patógenos de plantas
Clostridios (Cl Clostridia)
Anaerobios estrictos. Esporas termorresistentes.
Descompone en anaerobiosis: NH3 y SH
C. botulinun (botulismo), C. tetani (tétanos)
Tema: Taxonomía Microbiana
Bacillus (Cl Bacilli)
Bacilos Gram + formadores de esporas. Aerobios, flagelos peritricos.
Productor de antibioticos (bacitracina, gramiciclina, etc.)
B. cereus: Contaminante alimentario.
B. anthracis: Carbunco o antrax
B. thuringiensis y B. sphaericus: Insecticidas microbianos.
Estafilococos (Fam. Staphylococcaceae)
Cocos Gram + anaerobios facultativos, inmoviles. Catalasa +
Parte de la microflora común:
S. epidermidis: residente común de la piel (endocarditis, infec. nosocomiales)
S. aureus: Patogeno mas importante del ser humano. Furunculos, abcesos, infecciones de heridas, pneumonias, shock toxico, intox. Alimentarias.
Tema: Taxonomía Microbiana
Lactobacilos (Fam. Lactobacillales)
Bacilo no esporulado, productor de ácido Láctico
Se encuentra en la superficie de las plantas, productos lacteos, carne, EDAR, cerveza, frutas, etc.
Forma parte de la flora normal del ser humano (boca, intestino, vagina, etc.). En general no son patógenos.
• Importancia Industrial:
Producción de alimentos vegetales fermentados (encurtidos)
Bebidas (cerveza, zumos, etc) Vino: en tintos Fermentación láctica. Se produce despues de la Fer. Alcohólica. Ac Málico a Láctico aumenta la suavidad de los caldos.
Masa fermentada (queso suizo)
Yogur Producido por lactobacillus y streptococos
Leuconostoc spp: Fer. Heterolactica
Streptococos: Cadenas Cat -
Tema: Taxonomía Microbiana
Vol 4.- Bacterias Gram +, con alto contenido en G+C
Actinomicetos
Bact aerobias, Forman filamentos ramificados o hifas y esporas asexuales
Forman micelio vegetativo y aereo (esporas asexuales conidios o conidiosporas; esponrangioesporas)
Tema: Taxonomía Microbiana
Inmoviles
Habitantes del suelo – degradacion
Existen algunas especies patógenas para animales y plantas
Producen la mayor parte de los antibióticos naturales
a) Streptomyces
Tema: Taxonomía Microbiana
a) Streptomyces
Mas de 500 especies. Aerobios estrictos
Responsable del olor a tierra mojada – Geosmina
Importantes productores de antibióticos: Anfotericina B, Cloranfenicol, Eritromicina, Noemicina, Nistatina, Tetraciclina y Estreptomicina.
b) Frankia
Fijan N2 atmosférico asociados a raies de plantas ~ Rhizobium
Tema: Taxonomía Microbiana
Vol 5.- Plantomyces, Spiroquetas, Fibrobacter, Bacterioides y Fusobacterias.
Chlamydiales
Parasitos intracelulares obligados
Muy pequeñas~poxvirus
Carecen de peptidoglicano
Infectan humanos, aves, etc
Chlamydia pneumoniae
Tema: Taxonomía Microbiana
Espiroquetas
Bact. Gram -. Quimioheterotrofas
Bact. Delgadas Largas de forma helicoidal y … flexibles
Se caracterizan por su estructura y su mecanismo de motilidad
Movimientos reptantes o de arrastre gracias a una estructura denominada FILAMENTO AXIAL
Spirochaeta – Vida Libre, Cristispira – Intestino insectos