Organización procariota: bacterias y arqueobacterias

1. CITOLOGÍA
Organización celular
procariota:
Bacterias y
arqueobacterias

2. Organización procariota
¿Cuál fue la forma inicial
que origino a los seres
vivos?
Aparecieron tres líneas
evolutivas:
–Dos procariotas:
Arqueobacterias y
Eubacterias
–Eucariota
Análisis moleculares con
ARNr:
–Dos líneas con una
organización simple tanto a
nivel estructural como
funcional

3. Línea: presentaba
características propias de
las bacterias verdaderas.
Línea: Presentaba
características biológicas
intermedias entre
bacterias y eucariotas;
Arqueobacterias
Organización procariota

4. Arqueas
Se les considera los
organismos vivos más
semejantes a los primeros
colonizadores de la Tierra:
extremófilas
–Elevadas concentraciones
salinas: halofilas
–Tº altas: Termófilas
–Valores de acidez altos:
Acidófilas

5. Arquea hipertermofílica
encontrada en aguas termales:
• Presenta una enzima activa
a Tº de 109ºC
• Degradar la celulosa
Arqueas

6. Características:
–Se parecen morfológicamente a las bacterias pero se
diferencian bioquímica, fisiológica y genéticamente
–No poseen paredes celulares con peptidoglicanos, sino
glucoproteínas.
– Poseen secuencias únicas en su ARN
– Algunas de ellas poseen esteroles en su membrana
celular (una característica de eucariotas)
– Poseen lípidos de membrana diferentes tanto de las
bacterias como de los eucariotas (diéteres de glicerina
con terpenos).
–Sus membranas forman una monocapa
Arqueas

7. Microorganismos muy difundidos en todos los
ambientes
Tamaño pequeño
Metabolismo activo
Tasa de multiplicación elevada
Características estructurales:
–No presentan núcleo verdadero
–No presentan orgánulos membranosos
–No existe compartimentalización de las funciones
–Pared celular
Organización procariota:Bacterias

8. Estructura de una bacteria

9. Nucleoide
Ribosomas

10. Estructura bacteriana
Envolturas:
–pared celular,
–membrana plasmática
–cápsulas mucosas
Pared celular:
–Capa más externa
–Rígida
–Composición:
Peptidoglicano o mureína: cadenas de polisacáridos
(NAM_NAG) unidos entre sí por cadenas peptídicas.
Digeridas por lisozimas
Elementos diferenciadores (tinción de Gram):
–Gram+ (retienen el colorante):
–Gram- (no retienen el colorante):
.

11. Bacterias Gram +:
–Retienen el colorante: ácidos
teioicos y lipoteteioicos
Bacterias Gram -:Estructura
trilaminar
–Membrana externa: bicapa lipídica
con proteínas asociadas;
lipopolisacáridos
–Periplasma: material entre la
membrana externa y plasmática
que contiene proteínas
–Peptidoglicano
Estructura bacteriana
Funciones:
1.Mantiene la forma
2.Protege de la lisis
osmótica:en medios
hipoosmóticos
contrarresta la presión
osmótica ejercida por
el citoplasma celular,
hiperosmótico, sobre
la membrana
plasmática

12. Tipos de pared bacteriana

13. Gram+ y Gram-
Bacteria Gram +
Bacteria Gram -

14. Membrana plasmática
–Naturaleza
lipoproteíca
–ATPasa
Cápsulas y capas
mucosas
–Aparecen en las
formas más patogénas
–Posición más externa
–Formadas
fundamentalmente por
polisacáridos
Estructura bacteriana
Funciones:
1.Síntesis de la pared
2.Actividad respiratoria
3.Quimiotaxis (receptores)
Funciones:
1.Resistencia y protección frente a la
fagocitosis
2.Favorece la adherencia a superficies
y otras células (invasibilidad celular)
3.Evita la desecación (agua)

15. Estructura bacteriana
Citoplasma:
–Formado por el protoplasma (matriz granulosa sin orgánulos
membranosos)
–Ribosomas e inclusiones
Ribosomas:
–Más pequeños que los de eucariota
–Síntesis de proteínas
Nucleoide
–DNA de doble hélice, desnudo, superenrrollado en 50-100
dominios o lazos estabilizados por ARN

16. Nucleoide

17. Plásmido
Son moléculas de ADN más pequeñas
Variables en tamaño y número
Circular, desnudo y extracromosómicos
Replicación independiente del nucleoide
No es esencial para el funcionamiento
celular
Pueden ser transferidos en los procesos
de conjugación
Confiere características propias:
–Resistencia frente a antibióticos y
drogas
–Contienen información para el factor F
–Producción de toxinas

18. Estructura bacteriana:
apéndices externos
1. Flagelos :
–Propios de bacilos, escasos en
cocos. Gram+ como negativas
–Implicados en el movimiento
–Número y disposición variable

20. Flagelos
Constan de:
–Filamento: flagelina,
proteína globular
ordenada
helicoidalmente
entorno a un tubo
central hueco
–Gancho: que une el
filamento a la célula
–Cuerpo basal:
compuestos por varios
anillos

21. Flagelos

22. Estructura bacteriana:
apéndices externos
Fimbrias
–Fimbrias; filamentos
cortos y numerosos
–Adherencia a otras
células o superficies
epiteliales del huésped
que infecta.
–Gram -
Pili
–Asociados a los
procesos de
conjugación sexual
E.coli en división
Pili

23. Escherichia coli

25. Estructura bacteriana:
inclusiones metacromáticas
Gránulos que aparecen
en el protoplasma
–Reserva:,lipìdicos,
glucídicos, azufre, gas
(flotabilidad)..
Inclusiones lipídicas en
bacterias quimiolitotrofas
Inclusiones lipídicas en
Micobacterium tuberculosis

26. Inclusiones
citoplásmicas

27. Estructura bacteriana:
esporas
Estructuras de resistencia
frente a condiciones
adversas
No intervienen en
reproducción
Endosporas (intracelulares)
Clasifican en:
–Deformantes
–No deformantes

29. Cocos
–Esféricas
–Inmóviles
–Pueden estar aislados o agrupados
Bacilos
–Alargada
–Generalmente móviles
–Pueden estar aislados o agrupados
Formas bacterianas

31. Cocos y bacilos

32. Reproducción bacteriana
Reproducción asexual
por bipartición:
–Duplicación del
material genético
–Formación de un
tabique o septo que
separa las bacterias
en dos.
E. coli en división

33. División bacteriana

34. Formación del septo

35. Mecanismos parasexuales: en los que
existe transferencia de material genético
entre una bacteria donadora y otra aceptora,
gracias a los cuales se introduce variabilidad
genética. Existen tres tipos:
–Conjugación
–Transformación
–Transduccción
Reproducción bacteriana

36. Conjugación
Existen dos formas bacterianas:
–Donantes (F+)
–Receptoras (F-)
–Entre ambas formas existe transferencia de
material genético a través de un puente
citoplasmático o pili, siendo el flujo unidireccional,
de la donante a la receptora y nunca al revés.
–Lo que le confiere a la donante dicho carácter es
la posesión de un plásmido de fertilidad (F). A
veces puede estar integrado en el cromosoma
bacteriano, Hfr

37. Conjugación bacteriana

38. Características del factor F
–Control de su propia transferencia
–Síntesis de un antígeno de superficie no presente
en las formas receptoras, que impide que exista
conjugación entre bacterias con el mismo tipo de
plásmido.
–Formación del tubo citoplásmico
–Transferencia del material genético
Conjugación

39. Fases del proceso de conjugación:
–Contacto entre la formas F+ y F-
–Formación del tubo de conjugación
–Transferencia de parte del cromosoma (nunca el factor F)
–Formación de un cigoto parcial o merocigoto:
Endogenote ( información propia de la bacteria receptora)
Exogenote ( información que se incorpora)
–Recombinación y modificación de las características
genéticas de la bacteria receptora.
En la transferencia no existe pérdida de material
genético por parte de la donadora, duplicación previa.
Conjugación

40. Conjugación

41. El ADN bacteriano se fragmenta y parte de estos
fragmentos penetran en otra bacteria integrándose en
el cromosoma de la receptora.
La bacteria debe estar en un estado fisiológico
competente.
Formación de merocigoto
Recombinación
La bacteria receptora pasa a presentar una
información distinta.
Transformación

42. Transformación

43. La transferencia de material genético de una
bacteria a otra se realiza a través de un vector, un
virus.
Tras la inducción del virus que estaba en una
bacteria lisogénica, y la lisis posterior,
aproximadamente 1% del material bacteriano es
arrastrado por el virus.
Ante una reinfección ese material bacteriano pasará
a otra bacteria, formándose un merozigoto.
Bacteria recombinante
Transducción

44. Transducción