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BIOLOGÍA
GUIA AUTOAPRENDIZAJE
PATOGENOS (2)
BACTERIAS
NIVEL 4° E M
Objetivo: Por medio de la lectura comprensiva y análisis del contenido de la presente guía, serás capaz de comprender que las bacterias con
organismos unicelulares con gran capacidad de reproducción, transferencia de material genético y de adaptación a cambios ambientales,
características que tienen importancia en salud y biotecnología.
Tema 1: Bacterias:
Conceptos claves: Bacterias. Fisión binaria, Conjugación, Transducción, Transformación, Metabolitos
Las bacterias son organismos celulares procariontes; la ausencia de compartimientos separados por membranas hace que los metabolitos difundan
por el citoplasma. No obstante su simplicidad estructural las bacterias son seres complejos y diversificados desde un punto de vista bioquímico, lo
que ha permitido su adaptación a las más variadas formas de vida; su volumen es alrededor de un milésimo del volumen de una célula eucarionte.
En general presentan diversos mecanismos de nutrición: algunas se nutren por absorción de nutrientes y otros son autótrofos, es decir realizan
fotosíntesis o quimiosíntesis; todas las bacterias se reproducen por modalidad sexuada.
Estructura de las bacterias: En la presente ilustración puedes observar la simple
estructura de una bacteria. SI embargo ¿que las hace ser tan resistentes?, ¿por qué
algunas pueden alterar nuestro estado de salud?, ¿qué hace a algunas bacterias tan
dañinas que han sido utilizadas como “armas biológicas”. Muchos elementos de la
estructura bacteriana están involucrados en su interacción con el huésped.
Algunas estructuras bacterianas participan en la adherencia a los tejidos del huésped, en
la evasión de la respuesta inmune o induciendo una respuesta inflamatoria de diferente
magnitud.
El material genético se encuentra en el citoplasma, formada por una sola molécula de
ADN “circular”, que corresponde a un cromosoma, algunas tienen Plasmidios, es ADN
extracromosómico también de forma circular, que le confiere a la bacteria características
específicas, cómo la resistencia a antibióticos. Otra característica es que no poseen
organelos celulares membranosos (no tienen núcleo, mitocondrias, cloroplastos, retículos
endoplasmáticos, complejo de Golgi, ni lisosomas).
Estructura Interna
Componente
Nucleoide o región nuclear
Ribosomas
Gránulos de almacenamiento
Endospora
Estructura Externa
Componente
Cápsula
Membrana externa
Pared celular
Espacio periplásmico
Membrana plasmática
Apéndices
Apéndice
Pili
Flagelo
Descripción
Lugar en el que generalmente se encuentra el ADN (cromosoma), de forma circular, doble hebra y único. Algunas
también contienen un pequeño ADN circular, extracromosomal, llamado plasmidio.
Son más pequeños en las células eucariontes, tiene una función similar en la traducción del mensaje genético
para la síntesis de proteínas
Almacenan gránulos de glucógeno, lípidos, poli fosfatos y en algunos casos, como sulfuro y nitrógeno
Algunas especies forman esporas que son altamente resistentes a la sequedad, altas temperaturas y otras
condiciones ambientales.
Descripción
Capa de polisacáridos (a veces proteínas), que protege a la célula bacteriana, a menudo se asocia con las
bacterias patógenas, ya que sirven de barrera contra la fagocitosis por los glóbulos blancos
Corresponde a una capa bilipídica que se encuentra en las bacterias Gram-negativas, y es la fuente de lipopolisacáridos
Compuesta por peptoglicano (polímero de azúcares y aminoácidos), que mantiene la forma de la bacteria
Compartimiento celular que se encuentran solo en bacterias que tienen tanto la membrana externa como la
membrana plasmática (bacterias Gran-negativas)
Bicapa lipídica, similar a la membrana citoplamática de otras células.
Descripción
Son apéndices huecos, constituidos por proteínas. Permiten que las bacterias se inserten en otras células, que
permiten la transferencia de material genético
Largos apéndices que giran por medio de un “motor” bajo la membrana plasmática, que permite la movilidad de la
bacteria.
Actividad 1: Observe cuidadosamente la imagen que describe la estructura de
una bacteria Gram- negativa y una bacteria Gram-positiva:
Establezca ¿cuáles son las estructuras que las diferencian?
Reproducción Bacteriana:
Las bacterias se reproducen por “fisión binaria o bipartición”, una forma de
reproducción asexuada. Si están dadas las condiciones apropiadas una bacteria
puede dividirse cada veinte minutos, y su número puede llegar, a las 16 horas, a
unos 5 millones.
La bipartición se produce cuando la célula ha aumentado su tamaño y ha
duplicado su ADN. El ADN se una a un “mesosoma”, que separa el citoplasma en
dos y reparte cada copia de ADN duplicado a cada lado. Al fin del proceso, el
mesosoma se ha unido al resto de la membrana plasmática y se han formado dos
células hijas genéticamente iguales.
Existen diferencias entre el material genético y la replicación del ADN entre procariontes y eucariontes. Por ejemplo:
 El ADN de las procariontes no forman complejos con proteínas histónicas como en eucariontes
 En las procariontes los genes son continuos, mientras que en la eucarionetes son discontinuos
 Las bacterias no tienen un ciclo con un período específico de síntesis de ADN, como ocurre en la fase S del ciclo celular eucarionte.
Por el contrario, en las células en continua división, la síntesis de ADN es continua.
Actividad 2:
“En el laboratorio se realiza un cultivo a 37°C de la bacteria Escherichia coli, que
se inicia a partir de 2 ml de una solución con 105 células/mL. Si a la temperatura
indicada las bacterias se dividen cada 20 minutos, calcula el número
aproximado de bacterias del cultivo al cabo de 20, 40, 80 minutos y 2 horas.
Confecciona un gráfico que represente los resultados”
Fases del crecimiento bacteriano:
Actividad 3
Analiza el siguiente gráfico que muestran las fases del crecimiento bacteriano
en cultivo. Interpreta los datos que aporta y responde las siguientes preguntas:
1.- ¿cuántas fases tiene el crecimiento bacteriano?
2.- ¿cómo es el crecimiento en la fase o período de latencia?,¿qué procesos
crees que ocurren en este período?
3.- ¿qué ocurre en la logarítmica (exponencial).?
4.- ¿qué factores crees que llevan a la fase estacionaria? ¿qué ocurre es esta etapa?
Conjugación Bacteriana
En este proceso hay transferencia de material genético desde una bacteria donante F+, que transmite, a través de un puente pili, un fragmento de
ADN a otra bacteria receptora F-. La bacteria F+ posee uno o más plasmidios, además del cromosoma bacteriano. En los plasmidios se encuentran
genes de resistencia a antibióticos y de virulencia, que pueden ser traspasados de una bacteria a otra.
Transducción Bacteriana
La transferencia de ADN de una bacteria a otra se realiza a través de un
virus bacteriófago, que se comporta como un intermediario entre las dos
bacterias:
a) un virus o fago incorpora su ADN a una bacteria
b) con la nueva información la bacteria fabrica nuevos virus, los cuales
poseen ADN bacteriano y genes virales.
c) el nuevo virus infecta una nueva bacteria, transfiriéndole sus genes
d) el ADN de la bacteria incorpora el gen del virus y el gen de la bacteria
inicial
Transformación Bacteriana
Se produce cuando una bacteria capta fragmentos de ADN de otra
bacteria rota, que estaban libres en el medio. Es el proceso menos
frecuente. El intercambio de material genético es muy frecuente en las
bacterias, produciéndose un “intercambio horizontal” entre seres de la
misma generación, proceso que no está al alcance de los organismos
superiores. La gran variabilidad y poder de adaptación de las bacterias
se consigue por estos mecanismos. Un ejemplo es la resistencia a los antibióticos alguna bacterias patógenas, por coexistir en el intestino con
bacterias simbiontes resistentes a estos fármacos, y que traspasan la resistencia a los patógenos.
Actividad 4:
Sobre los mecanismos de traspaso de material genético en bacterias,
establezca las principales diferencias entre cada proceso y las posibles
ventajas.
Departamento de Biología
Liceo Eduardo de la Barra
Profesor: M Valdebenito
2014