estructura y morfología bacteriana

ESTRUCTURA Y MORFOLOGÍA BACTERIANABacteriología y Micología VeterinariaOtoño 2011MC 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

• Tamaño: – 0.2 a 3-4 µm de

diámetro.– Micoplasmas

(pequeñas)• Forma:– Cocos– Bacilos– Espirales– Filamentosas– Pleomórficas

MORFOLOGÍA

Tamaño pequeño intercambio más eficiente,

permite mayor velocidad metabólica

• 1 plano:– 2 cocos juntos:

Diplococos– 4-20 cocos juntos:

Estreptococos• 2 planos: Micrococos• 3 planos: Sarcina• Varios planos:– Estafilococos

COCOS

• Parejas: Diplobacilos• Cadenas: Estreptobacilos– Bacillus sp.

• Empalizada: – Corynebacterium sp.

• Bacilos curvados: – Vibrio sp.

BACILOS

• Espirilos: – Rígida: Brachispira sp.

• Espiroquetas: – Flexible: Leptospira sp.

ESPIRALES

Filamentosas • Actinomyces sp.

MORFOLOGÍA BACTERIANA

Estafilococos Grampositivos Diplococos Gramnegativos

Estreptococos Grampositivos Cocobacilos Gramnegativos

Bacilos Grampositivos Espirilos Levaduras

Espiroquetas Diplococos Grampositivos Vibrios

Cápsula Esporas 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

• 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.

PARED CELULAR

· Péptidoglicano (mureína)2 azúcares: N-acetilglucosamina (NAG) y ácido N-acetilmurámico (NAM) (ß 1-4).Ac. Muramico: L-Alanina, D-Alanina, D-Glutámico, Lisina ( o ácidodiaminopimélico)

COMPOSICIÓN PARED CELULAR

DIFERENCIAS ENTRE GRAM (+S) Y (-S)

• Gram (+)– Varias capas de

peptidoglicano– Acidos teicoicos, carga

(-): • Poliglicerol fosfato:

Acidos lipoteicoicos (MC)

• Poliribitol fosfato: Acidos teicoicos (P)

– Funciones tipo adhesinas.– Retienen colorante Gram

(Cristal Violeta)

• Gram (-)– Una sola capa de

peptidoglicano.– No se tiñen con

Cristal violeta, si no con fucsina básica.

– En acido-alcohol resistentes, • NAM es sustituido

por N-glicosil muramico.• Acidos micolicos

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.

• Potente endotoxina.

• Constituido por:– Lipido A (porcion

toxica, solo actua en lisis celular)

– Core (4-5 azucares) heptosas y ceto-deoxioctanoico (KDO)

– Antigeno “O” (clasificacion de microorganismos).

LPS (LIPOPOLISACARIDO)

PARED CELULAR GRAM (-)

• 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

BACTERIAS QUE NO POSEEN PARED

• Gel de alta presión osmótica.• Aspecto finamente granular• Rico en ribosomas e inclusiones de

material nutritivo.• Incluye al Nucleoide y Material genético

extracromosomico: plásmidos.

CITOPLASMA

– 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

NUCLEOIDE:

–Contienen todos lo componentes necesarios para la síntesis proteica–Ribosoma 70S

(2 subunidades 30S y 50S).–Unidad

Svedberg

RIBOSOMAS

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 decopias

Hospedador Características fenotípicas

Factor de fertilidad

Factor F 95-100

1-3 E.ColiSalmonella

Pilus sexual

Plásmido R RP4 54 1-3 Muchas bacterias Gram-

Pilus sexualResistencia a Ap,Km,Nm,Tc

R1 80 1-3 Bacterias Gram- Resistencia a Ap,Km, Su,Sm

Plásmidos devirulencia

Ent (P307) 83 E.coli Producción deEnterotoxinas

K88 80 E.coli Antígenos deAdhesión

ColV-k30 2 E.coli Producción desideróforos

• 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.

MEMBRANA PLASMÁTICA

• 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.

• 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

… FLAGELOS

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 bacteriasCONJUGACION

• Cubierta de naturaleza polisacarida que rodea un bacteria.• Sintetizados en MP, atraviesan PC y se

establecen afuera.• Se clasifican en:

– Capsula.– Glicocalix.

EXOPOLISACÁRIDOS

• 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.

… CÁPSULA

• Es Flexible• Participa en la formación de biopeliculas.• Forma colonias rodeadas de glicocalix.• Protegen de fagocitosis o acción de

antimicrobianos.• Streptococcus mutans

… GLICOCALIX

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