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02.2) CÉLULAS CARENTES DE PARED CELULAR: FORMAS L Y MICOPLASMAS. OBTENCIÓN E

IMPORTANCIA DE PROTOPLASTOS Y ESFEROPLASTOS.

Esferoplastos, proplastos (protoplastos) y formas LFormados artificialmente, por ejemplo usando lisozima, o naturalmente.

Estructura Características

sin pared celular(Mycoplasma pneumoniae)

No tiene peptidoglucano. Sólo está la membrana y toman el segundo colorante de Gram dando un color rojo.

Proplastos Célula bacteriana a la que se eliminó la pared celular completamente. Para que la célula siga viable el medio debe estar estabilizado.

Esferoplastos célula bacteriana en la que se elimió parcialmente la pared celular, aunque quedan pocos restos. También hay que estabilizar el medio.

Formas L Algunos microorganismos como parte de su ciclopatogénico pueden presentarse naturalmente comoproplastos.

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Sin pared celular

(Mycoplasma pneumoniae)

Proplastos

(acción de lisozima)

Esferoplastos

(acción de lisozima)Formas L

(eliminación natural)

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Tipo Microorganismo Composición de la pared celular

Hongos

Levaduras (Saccharomyces cerevisiae)

Quitina (N-acetilglucosamina) y puede haber otros carbohidratos

Mohos (Aspergillus niger) Quitina (N-acetilglucosamina) y puede haber otros carbohidratos

Algas

Chlamydomonas sp Celulosa (glucosa uniones 1-4)

Euglena gracilis Sin pared celular, presenta cutícula.

Navícula sp (diatomea) sílice con proteínas y polisacáridos (glucosa)

Protozoarios

Trofozoitos (forma activa) Colpoda inflata

No tiene pared

Quistes (forma de resistencia) Colpoda inflata

Proteínas, glucoproteínas y carbohidratos

02.2) PARED CELULAR EN EUCARIOTES MICROBIANOS: HONGOS Y ALGAS.

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Pared de hongos

Pared de algas

Pectina

Lámina media

Pared primaria

Membrana plasmática

Proteínas fibrilares

Microfibrillas de celulosa

Proteínas solubles

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02.3) ENVOLTURAS Y APÉNDICES: ESTRUCTURA,COMPOSICIÓN QUÍMICA Y FUNCIÓN DE GLICOCÁLIX(CAPA MUCOIDE Y CÁPSULA), VAINAS; PILI, FÍMBRIAS,FLAGELOS, FILAMENTOS AXIALES, CILIOS YPSEUDÓPODOS.

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GLUCOCALIX (GLUCOCALIZ, GLICOCALIX)

Material extracelular de polisacárido que presentan las bacterias y algunas células eucarióticas. Generalmente son de carbohidratos, aunque pueden tener otras sustancias y tienen una gran cantidad de agua. Varía de acuerdo a los microorganismos en cantidad y tipo de sustancias.

Sustancias que lo conforman: polisacáridos, glicoproteínas, polialcoholes, aminoazúcares.

Le sirve a la célula como factor de virulencia, adherencia o en casos extremos material de reserva.

Resisten la acción de los agentes colorantes por lo que es difícil teñirlo.

Cápsula (glicocalix) con cierto orden,

relativamente es la más rígida de estas estructuras

y está perfectamente delimitada.

Capa mucosa o mucoide(glicocalix) menos

ordenada, más elástica y menos definida, no puede

excluir partículas tan fácilmente como la cápsula.

Puede servir para deslizamiento celular.

Entramado (glicocalix) filamentos de material que permiten la adherencia de la célula a una superficie o

medio.42

FLAGELOS: Son estructuras para dar movilidad a las células, se presentan tantoen procariotes como en eucariotes, y están formados por proteína; la diferenciaes la cantidad de filamentos de proteína que lo conforman.

FLAGELOS DE PROCARIOTES FLAGELOS DE EUCARIOTES

Dos cadenas de proteínas en espiral formando untubo

Sistema de 9+2, nueve pares de microtúbulos en laperiferia y 1 par en el centro

Según posición se clasifican en:

a) monotricos (extremo)

b) anfiotricos (uno o varios en los extremos)

c) lofotricos (varios en un extremo)

d) peritricos (alrededor)

Se presentan pocos (en pares generalmente) y en unextremo de la célula.

Requieren ATP para su movilidad Requieren ATP para su movilidad

a) b)

c) d)

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Filamento del flagelo

Flagelina

Gancho

AnilloL

Anillo P

PeptidoglucanoH+

Anillo MSProteínas Fli (interruptor)

Proteína MotProteína MotMembrana citoplásmica

Periplasma

Membrana exterma

LPS

Estructura flagelar de procariotes

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Síntesis de Flagelo.

La polimerización de las proteínas flagelares ocurre en el extremo libre, lasmoléculas pasan por el interior del microtúbulo desde la base y se unen en laparte final.

Base en la membrana

citoplásmica

Sentido de crecimiento

Extremo libre

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Carrera

BamboleoBamboleo

Carrera

Bamboleo

Bamboleo

Carrera

Uso del flagelo porparte del

microorganismo

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Flagelo de eucariote

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PILIS, FIMBRIAS y PILI F

Estructuras exclusivas de procariotes, pueden servir para adherirse asuperficies o para realizar la conjugación.

Son estructuras proteínicas y en forma de microtúbulos, aunque de unalongitud menor que los flagelos. Se encuentran distribuidas en toda lasuperficie.

Algunos autores hacen la distinción entre fimbrias o pilis como mecanismo deadhesión y el pili F como mecanismo de transferencia genética en laconjugación de bacterias, al establecer un puente citoplasmático entre doscélulas.

En algunos casos las fimbrias o pilis tipo IV son utilizados para desplazarsesobre una superficie mediante el fenómeno de Twitching (jalón).

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PILIS O FIMBRIASSe puede usar indistintamente, siempre y cuando no tenga ningún otro adjetivo.

1) Tipo I Escherichia coli (Klebsiella sp, Salmonella sp, Vibrio, otras enterobacterias)

2) Tipo P Escherichia coli UP

3) Tipo II Escherichia sp y Salmonella sp

4) Tipo III Klebsiella pneumoniae, Salmonella sp, Yersinia sp, Proteus, Providencia sp

5) Tipo IV E. coli, S. enterica, P. aeruginosa, L. pneumophila, V. cholerae, N. gonorrhoeae, N. Meningitidis

6) Tipo S Escherichia coli y otras enterobacterias

7) Pili F Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Serratiamarcescens, Enterobacter aerogenes

8) Gram + Bacterias Gram positivas

PilA

C1/Y1

PilA

Bab A

PilA

PapG

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Adherencia a otras células

Adherencia entre los mismos microorganismos

Adherencia a superficies (vivas o inertes)

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Twitching: Mecanismo de desplazamiento por polimerización /depolimerización del filamento. La fimbria o pili tipo IV crece y elextremo se ancla en la superficie (adherencia), posteriormentedisminuye su tamaño al depolimerizarse, jalando a la célula. Elproceso se puede repetir varias veces. Sólo este tipo de fimbriaspresentan esta capacidad, los demás tipos son exclusivamente deadherencia.

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PILI F: Sólo a aquella estructura tubular que permite la transmisión dematerial genético se denomina Pili F. La síntesis está definida por lapresencia de genes en los plásmidos.

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CILIOS

Estructuras de locomoción presentes en protozoarios, tienen la mismacomposición química y disposición estructural que el flagelo de los eucariotes.

Se encuentran en mayor número, aunque son más cortos que los flagelos.

Lo presentan un grupo de protozoarios llamados ciliados, que los utilizan paradesplazarse y alimentarse

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PSEUDÓPODOS

Estructura presente también en protozoarios del tipo Amoeba, y en generalconsiste en la formación de proyecciones de citoplasma y deformaciones de lamembrana citoplasmática en función del citoesqueleto y corrientes citoplásmicas.

Le sirve para desplazarse y/o englobar su alimento.

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FILAMENTO AXIAL

Filamento presente en bacterias como espiroquetas, esta conformado deproteínas como los flagelos y sirve para la movilidad de estos microorganismoscausando una torsión a la célula como si se estuviera “atornillando” en el medio

Se encuentra alrededor de la célula fuera de la pared celular y cubierta poruna cubierta o vaina. Se cree que facilita la penetración entre las células de lostejidos en que se encuentra.

CutículaPared celularFilamentos axiales

Cutícula

F. axiales

Pared celular

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TAXIAS

Es la respuesta que presentan los microorganismos a estímulos y pormedio de los mecanismos de locomoción les permiten alejarse o acercarseal lugar que les convenga.

Ejemplos:a) Quimiotaxiab) Fototaxiac) Aerotaxia.

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Químiotaxia, respuesta a sustancias químicas en el ambiente, en función degradientes de concentración. Positiva si se acerca a la mayor concentracióno negativa si se aleja de donde hay más sustancia.

Sustancia Química(alimento)

Sustancia Química(antibiótico)

Gradiente de concentración

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Fototaxia, respuesta a estímulos luminosos por fotorreceptores,también puede considerarse positiva o negativa en función dealejarse o acercarse a la luz.

Intensidad de la luz

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Aerotaxia, movimiento de respuesta en función del oxígeno del ambiente, siel microorganismo es aerobio se considera positiva cuando se acerca a unlugar de mayor concentración de O2, negativa si se aleja del O2 en el casode anaerobios sensibles al oxígeno.

Oxígeno 22%

0% Oxígeno

Gradiente de concentración

Oxígeno 4-6%

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VAINAS

Estructura externa de algunas células formada por proteína y carbohidratos.Cumple una función protectora a agentes externos físicos y de agrupación. Es uncomponente externo y los microorganismos pueden abandonar la vaina ycontinuar con sus funciones vitales.

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GRUPO CONSTITUYENTES Y CARACTERÍSTICAS

Archaea Enlaces éter

Cadenas isoprenoides

Digliceroles

Membrana de monocapa y bicapa lipídica

Bacteria y Eukarya

Enlaces éster

Ácidos grasos

Membrana de bicapa lipídica

Presencia de esteroles en Eukarya

Esteroles ausentes en procariotes, algunos pueden presentar hopanoides

02.4) MEMBRANA CITOPLASMÁTICA: ESTRUCTURA,COMPOSICIÓN QUÍMICA Y FUNCIÓN, MESOSOMAS YTILACOIDES. COMPARACIÓN CON ESTRUCTURASMEMBRANOSAS DE MICROORGANISMOS EUCARIONTES.

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Membrana bilaminar(Bacteria y Eukarya)

Membrana monolaminar(Archaeas)

Molécula defosfolípido

Fosfolípidos

Proteínas integrales de membrana

Grupos hidrofóbicos

Grupos hidrofílicos

Bifentanilo

Monocapa lipídica62

Polar (hidrofílico)Grupo de la cabeza

Grupo nitrogenado

Grupofosfato

Glicerol

Áci

dos

gra

sos

cabeza

cola

No polar (hidrofóbico)Grupos de la colaDoble

enlace

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Glicerol diéter

Digliceroltetraéter

Tetraéter cíclico

Comparación del enlaceéster de Bacteria y Eucariacon el enlace éter deArchaea

Enlace éter Cadena isoprenoide

Grupo metilo

Enlace éter

Enlace éster

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FUNCIÓN DE LA MEMBRANA CITOPLÁSMICA

Sirve de límite entre el interior y el exterior, permite la difusión de sustancias,puede hacerlo de manera selectiva usando proteínas de transporte. Tienetambién propiedades plásticas que permiten deformar a la célula sin dañarla.

➢ Difusión simple por gradiente de concentración.➢ Difusión facilitada, a favor del gradiente pero utilizando proteínas

especificas para movilizar las sustancias.➢ Difusión activa utilizando energía para movilizar las sustancias, por ejemplo

el sistema de la fosfotranferasa para introducir glucosa, usando fosfato.❖ Tipos de transporte según la cantidad de moléculas que intevienen:

uniporte (uniportador), simporte (simportador) antiporte (antiportador

Pinocitosis y Fagocitosis, empleado por células eucariotes, en ambas seforman vesículas membranosas. En la pinocitosis se introducen moléculasgrandes a diferencia de la fagocitosis que llega a introducir células,formando vacuolas digestivas, al unirse con los lisosomas.

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Uniporte

(Uniportador)

Pasa una sola molécula a través de la proteína.

Simporte (Simportador)

Debe pasar al mismo tiempola molécula de interés y otrade cotransporte para quefuncione. Ambas entran osalen de la célula.

Antiporte (Antiportador)

Pasan dos moléculas, la de interés y la de cotransportepero cada una lleva un sentido distinto. Una sale y otra entra.

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Sensores de membrana citoplásmica

En la membrana existen proteínas sensoras, que reciben el estímulo y activan a laproteína de respuesta, que es la encargada de la acción, que puede ser la activacióno represión de un gen o accionar el flagelo (quimiotaxia).

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Transporte a través de membrana citoplásmica. Sistemas de secreción:

Tat (Twin argininetranslocation). Translocación y

exportación de proteínas plegadas.

Sec (General SecretoryPathway “GSP”). Translocación y

exportación de proteínas no plegadas.

Translocasa YidC. Translocación de

proteínas de Membrana Interna.

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COMPOSICIÓN DEL SISTEMA Sec. Es un sistema universal para lasecreción de proteínas, ya que aparece en los tres dominios de lavida, con variantes en cada uno de ellos. Aquí se describe el Secbacteriano.

Péptido líder

Proteína chaperona

(SecB)

ATPasacitoplasmática

(SecA)

SecYEG + SecA= translocasa.

Responsable del movimiento

El complejo SecYEforma un canal conocido

como translocón(conductor de

proteínas).

SecG, estimula el transporte y SecD,

SecF y yajC son regulatorias.

Complejo de proteínas de

unión (SecYEG)

Péptido líder

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