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ESTRUCTURA Y MORFOLOGÍA BACTERIANA Bacteriología y Micología Veterinaria Otoño 2011 MC Gerardo Castillo PROCARIOTAS GENERALIDADES • Bacteria: bacterium = bastón • Características – Procariota: pro=primitivo, karyon=núcleo – Ribosoma 70S – Pared bacteriana – Ausencia de esteroles – Ausencia de mitocondrias, RE, AG – Órganos de Movilidad – Cromosoma único – Plásmidos MORFOLOGÍA • Tamaño: – 0.2 a 3-4 µm de diámetro. – Micoplasmas (pequeñas) • Forma: – Cocos – Bacilos – Espirales – Filamentosas – Pleomórficas Tamaño pequeño intercambio más eficiente, permite mayor velocidad metabólica COCOS • 1 plano: – 2 cocos juntos: Diplococos – 4-20 cocos juntos: Estreptococos • 2 planos: Micrococos • 3 planos: Sarcina • Varios planos: – Estafilococos BACILOS • Parejas: Diplobacilos • Cadenas: Estreptobacilos – Bacillus sp. • Empalizada: – Corynebacterium sp. • Bacilos curvados: – Vibrio sp. ESPIRALES • Espirilos: – Rígida: Brachispira sp. • Espiroquetas: – Flexible: Leptospira sp. Filamentosas • Actinomyces sp. MORFOLOGÍA BACTERIANA Estafilococos Grampositivos Estreptococos Grampositivos Diplococos Gramnegativos Cocobacilos Gramnegativos Bacilos Grampositivos Espiroquetas Cápsula Espirilos Diplococos Grampositivos Esporas Levaduras Vibrios Bacilos Ácido Alcohol Resistentes ESTRUCTURA • Estructuras permanentes – Pared celular – Membrana Citoplasmática (mesosomas) – Citoplasma (ribosomas, inclusiones, ADN) • Estructuras variables – Flagelos – Fimbrias o pili – Exopolisacáridos (Cápsula y glicocalix) – Espora PARED CELULAR • • • • • Protección física. Prevención de lisis osmótica. Ausente en Micoplasmas. 10 – 40% peso bacteriano. Capa gruesa en gram positivas, en gram negativas es mucho mas delgada. • Constituido principalmente por peptidoglicano o mureina. • Superficie externa cubierta de proteínas • Lugar de acción antibióticos β-lactámicos. COMPOSICIÓN PARED CELULAR Péptidoglicano (mureína) 2 azúcares: Nacetilglucosamina (NAG) y ácido N-acetilmurámico (NAM) (ß 1-4). Ac. Muramico: L-Alanina, DAlanina, D-Glutámico, Lisina ( o ácidodiaminopimélico) DIFERENCIAS ENTRE GRAM (+S) Y (-S) • Gram (-) • Gram (+) – Una sola capa de – Varias capas de peptidoglicano. peptidoglicano – No se tiñen con Cristal – Acidos teicoicos, carga (-): violeta, si no con fucsina • Poliglicerol fosfato: básica. Acidos lipoteicoicos (MC) – En acido-alcohol • Poliribitol fosfato: Acidos resistentes, teicoicos (P) • NAM es sustituido por – Funciones tipo adhesinas. N-glicosil muramico. – Retienen colorante Gram • Acidos micolicos (Cristal Violeta) PARED CELULAR GRAM (+) PARED CELULAR GRAM (-) • PC compleja: – Membrana externa con fosfolípidos – proteínas (porinas) y LPS – Espacio periplasmico (periplasma: mureína y abundantes enzimas). – Fina capa de peptidoglicano. – Membrana citoplasmatica. LPS (LIPOPOLISACARIDO) • Potente endotoxina. • Constituido por: – Lipido A (porcion toxica, solo actua en lisis celular) – Core (4-5 azucares) heptosas y cetodeoxioctanoico (KDO) – Antigeno “O” (clasificacion de microorganismos). PARED CELULAR GRAM (-) BACTERIAS QUE NO POSEEN PARED • Membrana celular mas gruesa pueden tener esteroles y lipoglicanos. • Son pleiomórficos • Micoplasma • Archea – No contiene peptidoglicano – Puede ser de • pseudopeptidoglicano (pseudomureina) tiñe G+ • pseudomureina cubierta de proteina,tiñe G+ –monocapa superficial de proteina o glicoproteina, sin pseudomureina. tiñe G– Existen Archaea sin pared CITOPLASMA • Gel de alta presión osmótica. • Aspecto finamente granular • Rico en ribosomas e inclusiones de material nutritivo. • Incluye al Nucleoide y Material genético extracromosomico: plásmidos. NUCLEOIDE: – Cromosoma único – Carece de Membrana – ADN doble hebra circular superenrrollado, se fija al mesósoma en la etapa previa de división celular. – Se asocia a proteínas semejantes a histonas, configuración de “collar de perlas” – Mantiene y conserva la estructura genetica – Dirige el funcionamiento bacteriano RIBOSOMAS – Contienen todos lo componentes necesarios para la síntesis proteica – Ribosoma 70S (2 subunidades 30S y 50S). – Unidad Svedberg PLASMIDOS • Moléculas circulares de DNA • Capaces de integrarse al cromosoma o replicarse de forma autónoma • Relativamente pocos genes • Su información no es esencial para la bacteria • Plásmidos de una sola copia y plásmidos multicopia Tipo Representante Tamaño aprox Numero de copias Hospedador Características fenotípicas Factor de fertilidad Factor F 95-100 1-3 E.Coli Salmonella Pilus sexual Plásmido R RP4 54 1-3 Muchas bacterias Gram- Pilus sexual Resistencia a Ap,Km,Nm,Tc R1 80 1-3 Bacterias Gram- Resistencia a Ap,Km, Su,Sm Ent (P307) 83 E.coli Producción de Enterotoxinas K88 80 E.coli Antígenos de Adhesión ColV-k30 2 E.coli Producción de sideróforos Plásmidos de virulencia MEMBRANA PLASMÁTICA • Constituida por una bicapa fosfolipídica y proteínas. • El acido graso hidrofóbico se orienta hacia el interior y el glicerol hidrofílico hacia el exterior. • Carece de esteroles. • Contiene las proteínas y otros componentes de la respiración celular y fosforilación oxidativa. • Permeabilidad selectiva • Fotosíntesis, síntesis de componentes de la pared celular • Lugar de síntesis de enzimas y proteínas. • Da lugar a los mesosomas, al plegarse hacia el interior. • Mesosomas: sitio de anclaje del cromosoide bacteriano a la MP, participando en la separación postreplicación. FLAGELOS • Apéndices filamentosos helicoidales. • Movilidad bacteriana. • Presentes solo en bacilos. • Formado por: cuerpo basal, un gancho y un filamento externo (flagelina). • Buenos inmunógenos. • Antígenos flagelares se denominan antígenos “H”. … FLAGELOS • Disposición: – Peritrica, Monotrica, Lofótrica y Anfitrica • Rotación: – Rotación de anillos en el cuerpo basal. – Rotación antihoraria, movimiento hacia adelante: corridas. – Rotación horaria ,cese del movimiento hacia adelante: vueltas – Corridas/ Vueltas controladas por quimioatrayentes y repelentes FIMBRIAS O PILI • Microfibrillas parecidas a pelos que rodean ha algunas Gram (-). • Constituidas por el ensamblaje de una proteína estructural “pilina”. • Posee propiedades de adhesina. • Fimbrias tipo 1, que se adhieren a residuos de manosa. … PILI SEXUAL • Son mas largos. • 2 – 3 por célula. • Se comportan como adhesinas. • Intercambio génico entre bacterias CONJUGACION EXOPOLISACÁRIDOS • Cubierta de naturaleza polisacarida que rodea un bacteria. • Sintetizados en MP, atraviesan PC y se establecen afuera. • Se clasifican en: – Capsula. – Glicocalix. … CÁPSULA • • • • • • • Sustancia mucosa o viscosa. Unión firme a las bacterias Rígidas Protegen a las bacterias de la fagocitosis. Factor de virulencia. Poseen los antígenos capsulares “k”. Debido a estructura fibrilar hidratada, no se tiñen con tinciones habituales. • Tinción negativa o Tinta china. … GLICOCALIX • • • • • Es Flexible Participa en la formación de biopeliculas. Forma colonias rodeadas de glicocalix. Protegen de fagocitosis o acción de antimicrobianos. Streptococcus mutans ESPORA • Dos géneros: Bacillus sp. y Clostridium sp. • Se originan dentro de la célula vegetativa. • Se libera por lisis celular. • Se produce en condiciones adversas. • Forma muy resistente