Download - Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013
![Page 1: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/1.jpg)
BIOLOGÍA CELULAR DE PROCARIOTES
QFB ANTONIO SÁNCHEZ SÁNCHEZACADEMIA DE MICROBIOLOGÍA GENERAL
![Page 2: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/2.jpg)
Célula completa
• Envolturas - Cápsula - Membrana externa - Peptidoglicana - Membrana Citoplásmica • Apéndices - Flagelo - Fimbrias - Pili
• Interior - Citoplasma - Cromosoma - Ribosomas
• Otras - Endoesporas - Inclusiones - Sistemas intermembranales - Cristales paraesporales - Quistes - Esporas exteriores
![Page 3: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/3.jpg)
CÉLULA COMPLETA
![Page 4: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/4.jpg)
QFB ANTONIO SÁNCHEZ S.
MICROBIOLOGÍA GENERAL
![Page 5: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/5.jpg)
GLICOCÁLIX• Conjunto de estructuras superficiales
bacterianas, exteriores respecto de la P.C.
Compuestas de polisacáridos o glicopéptidos.
• Cápsula• Capa mucosa• Vaina• Zooglea
![Page 6: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/6.jpg)
CÁPSULA
• Estructura superficial consistente en acumulación de material mucoso o viscoso, situado externamente respecto de la pared celular (capa S o vaina).
![Page 7: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/7.jpg)
CÁPSULA
![Page 8: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/8.jpg)
CÁPSULA
• Las cápsulas se pueden describir en función de:
A) Su grado de asociación con la
superficie celular subyacente (sobre
todo pared)
• B) Su consistencia y sus límites externos;
![Page 9: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/9.jpg)
CÁPSULA
• Integral: íntimamente asociada con la superficie celular, a saber, con la P.C.
• Periférica: asociada a la superficie celular sólo en determinadas condiciones, pero finalmente se dispersa al medio exterior.
![Page 10: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/10.jpg)
CÁPSULA
• Rígida: con suficiente consistencia estructural como para evitar la entrada de partículas como las de tinta china o nigrosina. Suele tener un límite exterior definido.
• Flexible: poca consistencia, de modo que no excluye partículas. Además, es deformable y carente de límites precisos.
![Page 11: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/11.jpg)
CÁPSULA
• Cápsulas en sentido estricto son aquellas de tipo rígido e integral.
• Capas mucilaginosas son las de tipo flexible y periférico.
![Page 12: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/12.jpg)
CÁPSULA
• Cápsula: estructura inerte, "no vivas" confiere importantes propiedades (BACT):
• A) Adhesión a otras células: microcolonias y consorcios • B) Adhesión a sustratos inertes o vivos: colonización de sus nichos ecológicos • C) Protección contra agentes antibacterianos.
![Page 13: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/13.jpg)
MÉTODOS DE OBSERVACION Y
ESTUDIO • Microscopía óptica: - Tinta China (Duguid) - Rojo Congo
• Microscopía electrónica (MET y MEB)
• Difracción de rayos X del polisacárido capsular.
![Page 14: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/14.jpg)
Preparación con tinta chinaPreparación con tinta china Microscopía electrónicaMicroscopía electrónicateñida con rojo de rutenioteñida con rojo de rutenio
Técnica de rojo CongoTécnica de rojo Congo
![Page 15: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/15.jpg)
AISLAMIENTO
• CAPA MUCOSA (cápsulas flexibles y periféricas)
Puede aislarse directamente del sobrenadante resultante de la centrifugación del cultivo
• CÁPSULA (cápsulas rígidas e integrales)
Puede aislarse tratando al cultivo con agua caliente o con ácidos o álcalis débiles.
![Page 16: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/16.jpg)
COMPOSICIÓN QUÍMICA Y ESTRUCTURA
• Polisacárido o polipéptidos 1-2% Agua 98-99%
• Se componen de macromoléculas asimétricas con unidades repetitivas.
• Las cápsulas polisacarídicas están unidas a la superficie subyacente, sobre todo a la pared celular.
• La estructura es a base de una matriz muy hidratada, con una ordenación regular radial, o a veces, en láminas concéntricas
![Page 17: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/17.jpg)
Heteropolisacáridos aniónicos
cuyas unidades repetitivas constan de :
- azúcares (osas)
- aminoazúcares
- ácidos urónicos
Cápsulas polisacarídicas
![Page 18: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/18.jpg)
Cápsulas polisacarídicas
• Homopolisacáridos neutros
• levanos (polímeros de unidades de fructosa unidas por ß(2- 6)
• dextranos
• celulosa
• alginatos
![Page 19: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/19.jpg)
Cápsulas polipeptídicas
• Sólo encontradas en el género Bacillus.
• Están formadas por glutamil-polipéptidos.
• Así p. ej., en B. anthracis el péptido es sólo de D-glutámico.
![Page 20: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/20.jpg)
Inmunogenicidad
• Las cápsulas y capas mucilaginosas bacterianas constituyen el llamado antígeno K (capsular).
• Una misma especie puede constar de distintos serotipos, cada una de ellas con un Ag K distintivo,
• Escherichia coli tiene 70 serotipos diferentes • Streptococcus pneumoniae tiene más de 100
![Page 21: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/21.jpg)
BIOSÍNTESIS
• Mediante undecaprenil-P, transportador lipídico situado a nivel de la membrana citoplásmica.
• A base de precursores nucleotídicos de azúcares (UDP-glucosa, UDP-galactosa, GDP-manosa...), que se van ensamblando
![Page 22: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/22.jpg)
BIOSÍNTESIS
• En el caso de los dextranos y levanos
(géneros Streptococcus, Leuconostoc):
La síntesis ocurre fuera de la célula, por transglucosilación de moléculas de sacarosa, catalizada respectivamente por dextránsucrasas y levánsucrasas
![Page 23: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/23.jpg)
FUNCIONES
• La posesión o no de cápsula es algo que no afecta a la viabilidad de las bacterias.
• En medios naturales, las cápsulas confieren a las bacterias una serie de propiedades, que dependen del nicho ecológico particular donde viva cada bacteria.
![Page 24: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/24.jpg)
FUNCIONES
1. Mejora en las propiedades de difusión de nutrientes hacia la célula.
Los polisacáridos extracelulares aniónicos funcionan como una resina
de intercambio. 2. Protección contra la desecación. 3. Protección contra la predación por parte de protozoos.
![Page 25: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/25.jpg)
FUNCIONES
4. Protección contra agentes antibacterianos:
– contra metales pesados – contra bacteriófagos – contra células fagocíticas (p. ej., la cápsula
del neumococo) – contra detergentes – contra anticuerpos
![Page 26: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/26.jpg)
FUNCIONES5. Adhesión a sustratos a) Sustratos inertes: medios acuáticos.
Bacterias acuáticas no son planctónicas, que viven en superficies, sedimentos, donde los nutrientes difunden mejor.
Adherencia al sustrato Aumento de volumen bacteriano Formación de una microcolonia Formación de un consorcio
Corrosión de cañerías, formación de placa y caries, formación de biopelículas en catéteres y prótesis quirúrgicas
![Page 27: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/27.jpg)
FUNCIONES
b) Sobre sustratos vivos (tejidos de organismos superiores):
- En sistemas "normales" (efectos benéficos): La microbiota en epitelio superior está englobada en glucocálix, las bacterias están adheridas a la superficie tisular.
- En sistemas patológicos: La cápsula es uno de los factores de virulencia
![Page 28: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/28.jpg)
FUNCIONES PARTICULARES• Receptores para bacteriófagos.
• En las bacterias fijadoras de N2 atmosférico, actúa como barrera frente a la difusión de O2, evitan la inactivación de la enzima nitrogenasa.
• En Rhizobium el polisacárido extracelular actúa en el reconocimiento entre la bacteria y la planta a través de lectinas de esta última.
• En Acetobacter xylinum la cápsula es a base de fibrillas de celulosa que retienen burbujas de aire, lo cual hace que la bacteria flote hasta su nivel adecuado.
![Page 29: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/29.jpg)
VAINAS
• Son estructuras tubulares (ramificadas o no) compuestas de un heteropolímero, a base de proteína, lípido y polisacárido, que engloban a conjuntos de células bacilares en cadenas o filas.
• La vaina está en contacto con la P.C subyacente, pero no hay enlaces entre ambas.
![Page 30: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/30.jpg)
VAINAS
![Page 31: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/31.jpg)
VAINAS
• En Sphaerotilus y Leptothrix las vainas se recubren de acúmulos de óxidos e hidróxidos de Fe y Mn.
• Conforme se dividen por fisión binaria, las células de los extremos del filamento van sintetizando nuevo material de la vaina que las va rodeando
• Las Arqueobacterias Methanothrix y Methanospirillum poseen vainas proteicas con subunidades dispuestas en anillos, y son las que confieren la forma.
![Page 32: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/32.jpg)
ZOOGLEAS
• Son de naturaleza polisacarídica
• Se encuentran en su interior gran cantidad de bacterias que participan activamente en lodos activados
![Page 33: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/33.jpg)
![Page 34: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/34.jpg)
![Page 35: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/35.jpg)
CAPA “S”
CAPA SUPERFICIAL PARACRISTALINA• Ubicación: Capa que envuelve a la pared celular• Composición: proteínas o glicoproteínas.
• G (+): se une a la peptidoglicana• G (-): se une a la membrana externa• Arqueas: se une a la cubierta más externa
• En muchas Arqueas es la única capa que rodea al protoplasto, por lo que en ellas cumple funciones de auténtica pared celular.
CAPA “S”
![Page 36: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/36.jpg)
CAPA “S” EN GRAM (+)CAPA “S”
![Page 37: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/37.jpg)
CAPA “S” EN GRAM (-)CAPA “S”
![Page 38: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/38.jpg)
CAPA “S” EN ARQUEASCAPA “S”
![Page 39: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/39.jpg)
CAPA “S”
DISPOSICIÓNUNIDADES
MORFOLÓGICAS
Simetría binaria:
filas oblicuas paralelasDímeros
Simetría cuadrangularTetrámeros
Simetría hexagonal Hexámeros
CAPA “S”
![Page 40: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/40.jpg)
hexagonalcuadrada oblicua
![Page 41: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/41.jpg)
CAPA “S”
• La unión entre los monómeros se realiza por enlaces no covalentes
- Hidrofóbicos
- Iónicos (directos), o por mediación
de cationes
- Puentes de hidrógeno
![Page 42: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/42.jpg)
FUNCIONES1. Tamiz molecular protector En bacterias con P.C. impide la entrada de agentes
antibacterianos.
2. Da forma y rigidez: Especies de Arqueobacterias. Arqueas halófilas (Halobacterium) la capa S (glicoproteína)
contiene glicopéptidos especiales, estabilizada por altas concentraciones de sodio (presente).
Arqueas termoacidófilas (Sulfolobus), glicoproteínas en matrices hexagonales, ricas en aminoácidos polares (Ser, Tre), la capa S se estabiliza por el bajo pH del medio.
![Page 43: Cápsula y Capa s Clase Qbp 2013](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051517/55cf96e7550346d0338e8f07/html5/thumbnails/43.jpg)
FUNCIONES
3. Protege a la célula de:a) Fluctuaciones iónicas y de pH
b) Estrés osmótico
c) Enzimas degradadoras
4. Mantiene la rigidez de las bacterias
5. Facilita la adhesión en algunas bacterias
6. Protege (patógenos) contra el complemento
7. Protege contra la fagocitosis