Membrana Celular

Ácidos Grasos:

• Saturados: palmítico, mirístico
• Monoinsaturados: palmitoleico, cis-vaccénico

La proporción de ácidos grasos insaturados y saturados depende de la temperatura.

Diferencia en la Membrana Plasmática entre Procariotas y Eucariotas:

Procariota: Es una estructura rígida que envuelve la membrana citoplasmática, responsable de la forma de la célula y de su protección contra la lisis osmótica.

Eucariota: La membrana contiene carbohidratos que poseen la función de sitios receptores, y esteroles, que impiden la lisis osmótica.

Arqueobacterias

Lípidos a base de éteres de alcoholes de cadena larga con glicerol

Hidrocarburos de cadenas ramificadas

Tipos de Lípidos de Arqueobacterias:

• Dieter de fitanilglicerol (bicapalipidica)
• Tetraéter de dibifitanildiglicerol (monocapalipidica)

Función de la Membrana Celular:

• Barrera selectiva (permite la entrada o salida de diferentes sustancias)
• Participa en procesos bioenergéticos (ocurre en la mitocondria y sintetiza ATP)
• Participación en biosíntesis de polímeros de envoltura (peptidoglicano, lipopolisacárido y algunas proteínas)
• Participa en la secreción y modificación post-traducción de las Proteínas (sufren modificaciones y se emplean distintos sistemas de secreción)
• Punto de anclaje del cromosoma (mesosoma: son invaginaciones hacia el citoplasma y se dan mucho en las bacterias fotosintéticas)

Secreción de Proteínas Vía Dependiente de Sec:

Estas proteínas permiten el paso de las cadenas polipeptídicas a través de la membrana plasmática o se sintetiza la proteína.

Capa Superficial Paracristalina

Ensamblaje regular de proteínas o glucoproteínas

Funciones:

• Eubacterias: Tamiz molecular
• Arqueobacterias: Forma y rigidez

Capa S: Arqueobacterias + bacterias gran + y – presentan capa S.

Envolturas Externas

Glucocálix:

Capa de polisacárido que rodea a la pared celular:

• Cápsula: Rígido e integral
• Capa slime: Flexible y periférico

Glucocálix – Cápsula

¿Necesita la cápsula la bacteria? No, porque están las condiciones apropiadas en el laboratorio ya que no están cerca de anticuerpos, etc.

La especie capsulada cuando pierde esta estructura producía pérdida de virulencia, la cual está asociada al rol protector de la cápsula.

A veces la colonia es más mucosa.

Esta estructura no todas las bacterias la presentan. Esta estructura no se tiñe con los colorantes, por lo tanto, se le aplica una tinción negativa (que no se tiñe la célula, queda con el fondo oscuro).

Funciones de la Cápsula

Protección: Desecación, contra la predación, contra agentes antimicrobianos: metales pesados (bacteriófagos, células fagocíticas, detergentes, anticuerpos), mejora propiedades de difusión, adhesión a sustratos.

Adhesión a sustratos:

• Tejidos de organismos superiores: actúa como adhesinas, factor de virulencia
• Sustratos inertes: Corrosión y obstrucción de cañerías, formación de placa dental y caries, formación de biopelículas en catéteres y prótesis quirúrgicas.

Movilidad en las Bacterias

Flagelos:

• Deslizamiento sobre superficies sólidas (Mixobacterias)
• Sacudidas o contracciones (Neisseria; Pseudomonas)
• Mecanismo rotatorio, con un motor reversible
• Fuerza motriz de protones

Los flagelos no todas las bacterias lo presentan (atrica: las que no lo presentan), se da de una forma bacilar, puede tener 1 o más flagelos, se identifica la especie (presencia, número, posición). La información del flagelo produce 2 pares de anillos: anillo L (unido al LPP), anillo P (unido al peptidoglicano), anillo S (unido al espacio periplásmico), anillo M (unido a la membrana celular).

Filamento:

El filamento rota como una hélice impulsado por un microscópico motor giratorio. Formado por la flagelina que se ensamblan. Longitud entre 5-10 micras en enterobacterias, diámetro de 20 nm, Gram negativas Vibrio, Photobacterium poseen una vaina

Flagelina:

Proteína globular (12-62 kDa) varía su peso molecular de acuerdo a la especie, biestable, antígeno (H).

Codo o Gancho:

80 nm de longitud y 22 nm diámetro, proteína de gancho (gen flgE)

• Proteínas asociadas al gancho: discos HAP1 y HAP3, HAP2 (proteína encargada de recibir las subunidades de flagelina).

Cuerpo Basal o Motor

Funciones:

• Ancla el flagelo a las estructuras de envolturas
• Función del motor rotatorio y del conmutador (recibe la información que hay en el medio) del sentido de giro
• Alberga la maquinaria de exportación de subunidades de proteínas para su ensamblaje de la estructura flagelar
• La estructura que rota es el filamento
• Sirve para diferenciar cepas ya que contiene flagelina que es antigénica

El movimiento de las bacterias será en corridas o unidas.

El flagelo puede rotar porque poseen las proteínas Mot A y B son importantes para el movimiento del flagelo. Estas proteínas están relacionadas con el flujo de H+ que genera la fuerza motriz, fundamental para que ocurra el movimiento.

Apéndices: Fimbria

Fimbria son cortos y más numerosos que los flagelos, Fimbrias están involucradas en la adherencia de la célula a superficies

Adhesina: lectina con gran afinidad por cadenas laterales de polisacáridos.

Permiten el reconocimiento de receptores a

los cuales se le puede unir la bacteria.

Produce cambios en el epitelio intestinal.

Apéndices: pili

Pili son similares a las fimbrias pero más largos y menor numero por célula él Pili están incolucrados en  conjugación bacteriana, naturaleza proteica , reproducción sexual.

PAP: permite el contacto entre la celula donadora y receptora.

CFA1y2: Son huéspedes específicos y permiten la aderencia al epitelio intestinal.

Envolturas Internas

Cuerpos de inclusión

Gránulos de reserva de Carbono:

Polisacarídicas :almidón o glucógeno, Se tiñen con lugol, glucógeno: color pardo‐rojizo, almidón: color azul.

Poli‐B‐ hidroxibutírico (PHB):  Se producen como reserva osmóticamente inerte de C Visibles a microscópico ópticos Se tiñen con Negro‐Sudán.

Glóbulos de azufreGlóbulos de azufre, Magnetosomas, Vesículas gasíferasVesículas gasíferas (Rodeada por una cubierta proteica, Flotabilidad) 

Otros cuerpos de inclusión:Otros cuerpos de inclusión: • Carboxisomas (Ribulosa‐bifosfato carboxilasa), Gránulos de cianoficina:copolímeros de arginina y aspártico,Gránulos de volutina: polifostatos.

 Chlorosomas: membrana no unitaria  unida a la membrana   plasmática. Esta embrana esta unida a una sola capa y esta unida con la M. Plasmatica y llevan a cabo procesos de fotosíntesis (bacteriosina roja).

Elementos citoesqueleto procariontes:

FaZ: implicada en la división celular.

Crescentin: están asociado a la forma que tiene la bacteria.

Ciclo vegetativo :Replicación del ADN, Elongación de la célula , Segregación de los cromosomas, Formación del tabique central, Formación de células hijas.

Formación de septo o tabique durante la división celular: La Fts2 gatilla la formación del tabique pero la MinCD bloquea la acción de la Fts2 en los tres sitios de septacion luego la Min E bloquea la acción e la MinCD en la posición 2 sis e forma el tabique central , por lo tanto la Min CD y la Min E forman el tanique.

Nucleoide: Mayoría de las bacterias ADN circular cerrado 

• Excepciones:

    • Borrelia : cromosoma lineal extremos cerrados

    • Streptomyces: cromosoma lineal extremos acomplejados con proteínas

    • Rhodobacter sphaeroides: presentadas 2 cromosomas circulares

    • Agrobacterium tumefaciens: cuenta con uno lineal y otro cerrado

Plásmidos :Elementos genéticos accesorios extracromosómicos

Son autoreplicativos, La mayoría circular cerrado covalentemente,Algunos se integran al ADN cromosómico (EPISOMAS)

,Clasificación según si son transmisibles o no: Conjugativos (son capaces de ser transferidos a la celula receptora, no conjugativos.

Fenotipos y funciones determinados por plásmidos: contiene genes de Resistencia a los antibióticos.

Resistencia a metales pesados, Plásmidos de virulencia, Producción de bacteriocinas, Producción de sideróforos(agentesque captan hierro) , Utilización de hidrocarburos recalcitrates(difícil de degradar).

Elementos enéticos transponibles:

Secuencias de inserción (IS): 700 pb a pocos kb, Extremos inversamente repetidos, No confieren características fenotípicas.

Transposones (Tn): 2 a 50 kb2 a 50 kb,  Extremos inversamente repetidos, Confieren características fenotípicas(codifican a la reistencia de la tetraciclina).

Estructura de la espora

Membrana externa

Exosporium:  no esta presente en todas las esporas.

Cubierta : capa de naturaleza proteica formada por proteínas que son propias de esa capa .

Cortex: peptidoglicano modificado.

Core: : es donde se encuentra el ADN mas condensado y protegido por proteínas, tienen un alto grado de mineralización ya que contiene mas calcio que la celula vegetativa.

Membrana interna:  es similar a la membrana citoplasmática.

Pared celular de espora: es el peptidoglicano de la celula vegetativa.

Etapas de la esporulación:

0: Ocurre la replicación del material genético.

1: Se describe como cambio morfológico a la formación de un filamento axial.

En el paso hay síntesis de amilasa y antibióticos y proteasas.

2- describe la formación de un tabique polar que finalmente se separa y genera 2 zonas (1 celula vegetativa y otra a la preespora rodeada por la membrana celular).

3- Produccion de fosfato alcalina y observa que la preespora esta rodeada por la membrana celular

Hay síntesis del cortex, las proteínas pequeñas en acidos , resistencia a uv, química, deshidratación.

4- se observan membranas externas e internas y la formación del exosporium.

5- Sintesis de cubierta, aumento de la resistencia a radiaciones gama, químicos.

Captacion de ac. Dipicolidico y resistencia a agentes químicos, calor estadod e domancia (disminuye la cantidad de agua).

6- cubierta y modificaciones en el core.

Produce síntesis de autolisina(enzimas que vana  provocar la lisis de la celula madre) la espora queda libre hasta un proceso de germinación.

Germinación: cubierta—activación— germinación—- sobrecrecimiento.

Excreción DPA y cationes,Degradación de cortex ,Hidratación del core, Degradación SASP, perdida de resistenciaIniciación de la síntesis de RNA 

y proteínas.

Síntesis de aminoácidos nucleotidos, síntesis de pared celular y membrana y replicación del ADN

sistema fosfotransferasa para azúcares (PTS). El PTS sincroniza el transporte y fosforilación del azúcar utilizando algunas proteínas en una cascada de fosforilación de cinco etapas. Con algunas variaciones, el PTS tiene tres proteínas:En el citoplasma el fosfoenolpiruvato fosforila la fosfoenolpiruvato-proteína kinasa (Enzima I, EI) que transfiere el grupo fosforilo a la histidina de la proteína fosfotransportadora (HPr).Desde la HPr, el grupo fosforilo es transferido a los transportadores asociados a la membrana y específicos para los azúcares (Enzima II, EII).Cada transportador se compone de dos dominios citoplasmáticos (EIIA y EIIB) y un dominio integrado en la membrana (EIIC). En la EII, EIIA acepta el grupo fosforilo desde la HPr y se lo da a la EIIB, mientras que la EIIC media en la translocación del azúcar con la EIIB proporcionando el grupo fosforilo. La EIIB es la enzima proteína-N(pi)-fosfohistidina azúcar fosfotransferasa

Las arqueobacterias se encuentran cerca del dominio eucarya. Las arqueobacterias termófilas  poseen membranas y enzimas son estables a temperaturas altas.en el tracto intestican se encuentran las arqueobacterias aerobicas

Los dominios son basados en la taxonomía.

Los ribosomas tienen una velocidad similar al dominio eucaryaLas arqueobacterias y sianobacterias son procariontes.

Endotoxinas: toxinas retenidas dentro de la celula por el microorganismo

Exotoxina: toxinas secretadas al medio por el microorganismo.

importancia de las bactacterias gram+ y – : gram positiva( consta de una pared gruesa de mureina, se tiñe con el colorante cristal violeta. gram negativa(no toman esta coloracion, dado que fuera de la capa de mureina existe una membrana externa que no permite la toma de color (cristal violeta),toma el color de la safranina).