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MORFOLOGÍA y ESTRUCTURA BACTERIANA Pared celular- Cápsula-Membrana- Flagelos-Fimbrias Profesor. Angel vargas Mosqueira Magíster en Microbiología e-mail:

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1 MORFOLOGÍA y ESTRUCTURA BACTERIANA Pared celular- Cápsula-Membrana- Flagelos-Fimbrias Profesor. Angel vargas Mosqueira Magíster en Microbiología

2 El Reyno biológico de las bacterias Los Reynos donde se agrupan todos los seres vivientes son cinco ( Whittaker, 1969). Los Reynos donde se agrupan todos los seres vivientes son cinco ( Whittaker, 1969). De acuerdo a su organización estructrural y a su modo de nutrición ( se nutren por absorción), las bacterias pertenecen al Reyno MONERA. De acuerdo a su organización estructrural y a su modo de nutrición ( se nutren por absorción), las bacterias pertenecen al Reyno MONERA. En este Reyno se encuentran también las Cyanobacterias, anteriormente consideradas como algas Cianophytas o verde-azules En este Reyno se encuentran también las Cyanobacterias, anteriormente consideradas como algas Cianophytas o verde-azules

3 REYNOSDE LOS SERES VIVOS REYNOS DE LOS SERES VIVOS (Whittaker, 1969)

4 Las bacterias: tamaño y forma Las bacterias son organismos microscópicos. Las bacterias son organismos microscópicos. Su tamaño varia desde 0.5 micras a 10 o mas. Su tamaño varia desde 0.5 micras a 10 o mas. Forma: Algunos géneros taxonómicos adoptan la forma esférica y se llaman cocos. Forma: Algunos géneros taxonómicos adoptan la forma esférica y se llaman cocos. Otras bacterias tiene formas cilindroides o de bastones y se denominan bacilos Otras bacterias tiene formas cilindroides o de bastones y se denominan bacilos Algunas otras tienen formas dobladas en hélices: (espiroquetas, leptospiras): espirilos Algunas otras tienen formas dobladas en hélices: (espiroquetas, leptospiras): espirilos

5 ESCALA DE DIMENSIONES

6 COMPONENTES ESTRUCTURALES DE UNA BACTERIA Una bacteria, como organismo procariótico presenta las siguientes partes: Una bacteria, como organismo procariótico presenta las siguientes partes: Pared celular: compuesta por peptidoglicán y otros componentes, según se trate de una bacteria Grampositiva o gramnegativa Pared celular: compuesta por peptidoglicán y otros componentes, según se trate de una bacteria Grampositiva o gramnegativa Membrana citoplásmica que es lipoproteica. Membrana citoplásmica que es lipoproteica. Citoplasma: presenta ribosomas (organelos) Citoplasma: presenta ribosomas (organelos) Nucleoide: cromosoma bacteriano (ADN) Nucleoide: cromosoma bacteriano (ADN) Cápsula: La tienen sólo algunas bacterias Cápsula: La tienen sólo algunas bacterias

7 Estructura bacteriana

8 Organismos eucarióticos y procarióticos

9 FORMAS BACTERIANAS Cocos:Bacterias de forma esférica Cocos:Bacterias de forma esférica Bacilos: Formas alargadas, como bastones Bacilos: Formas alargadas, como bastones Espirilos: Bacilos delgados que se presentan torcidos como hélices. Por lo general,a las formas espirales flexibles se les denomina espiroquetas. Espirilos: Bacilos delgados que se presentan torcidos como hélices. Por lo general,a las formas espirales flexibles se les denomina espiroquetas. Las espiroquetas presentan un filamento central alrededor del cual está enrollado el protoplasma Este, es el filamento axial. Las espiroquetas presentan un filamento central alrededor del cual está enrollado el protoplasma Este, es el filamento axial. Con excepción de la Leptospira, no crecen en los medios ordinarios de laboratorio. Con excepción de la Leptospira, no crecen en los medios ordinarios de laboratorio.

10 Fotografía electrónica de Leptospira interrogans

11 PARED CELULAR BACTERIANA Las bacterias, externamente presentan una cubierta resistente denominada pared. constituida básicamente por peptidoglicano cuyo armazón está constituido por N-acetil glucosamina y ácido N- acetil murámico. Es capaz de resistir una presión osmótica interna de la célula de 5 a 20 atmósferas. Las bacterias, externamente presentan una cubierta resistente denominada pared. constituida básicamente por peptidoglicano cuyo armazón está constituido por N-acetil glucosamina y ácido N- acetil murámico. Es capaz de resistir una presión osmótica interna de la célula de 5 a 20 atmósferas. La estructura de la pared celular es diferente en las bacterias gram positivas y gram negativas. La estructura de la pared celular es diferente en las bacterias gram positivas y gram negativas. En las G +, la pared es mas gruesa ( 15 a 50 capas de peptidoglicano de 1 nm de espesor cada una), contiene también acidos teicoicos, péptidos y polisacáridos. En las G +, la pared es mas gruesa ( 15 a 50 capas de peptidoglicano de 1 nm de espesor cada una), contiene también acidos teicoicos, péptidos y polisacáridos.

12 LA PARED CELULAR (en bacterias grampositivas y gramnegativas) La pared celular en las bacterias grampositivas, constituye del 20 al 40 % del peso seco de la célula. La pared celular en las bacterias grampositivas, constituye del 20 al 40 % del peso seco de la célula. En las bacterias gramnegativas, la pared constituye sólo el 20 % del peso seco de la célula y contiene cantidades suficientes de lípidos. En estas bacterias la capa externa contiene Lípidos, Proteínas y Azúcares por lo que se la denomina capa LPS. En las bacterias gramnegativas, la pared constituye sólo el 20 % del peso seco de la célula y contiene cantidades suficientes de lípidos. En estas bacterias la capa externa contiene Lípidos, Proteínas y Azúcares por lo que se la denomina capa LPS.

13 Estructura de la pared bacteriana Estructura de la pared bacteriana (grampositiva y gramnegativa)

14 Bacterias sin pared celular Cuando las bacterias grampositivas pierden su pared celular, se transforman en protoplastos. Cuando las bacterias grampositivas pierden su pared celular, se transforman en protoplastos. Si las bacterias gramnegativas pierden su pared, se convierten en esferoplastos. Si las bacterias gramnegativas pierden su pared, se convierten en esferoplastos. las formas bacterianas sin pared que son capaces de crecer y dividirse, se denominan formas L. las formas bacterianas sin pared que son capaces de crecer y dividirse, se denominan formas L. El género bacteriano Micoplasma, carece de pared celular y de peptidoglican. Tiene sólo una membrana de 7.5 nm de espesor, simple como estructura limitante exterior. Esta membrana funciona tanto como pared y como membrana citoplásmica con la que tiene similitud. El género bacteriano Micoplasma, carece de pared celular y de peptidoglican. Tiene sólo una membrana de 7.5 nm de espesor, simple como estructura limitante exterior. Esta membrana funciona tanto como pared y como membrana citoplásmica con la que tiene similitud.

15 LA CÁPSULA EXTERNA EN LAS BACTERIAS Algunas bacterias tienen una cubierta externa que envuelve a la pared, denominada cápsula. Esta cubierta está formada por polisacáridos, aminoazúcares, péptidos y ácidos orgánicos (d- glutámico). Algunas bacterias tienen una cubierta externa que envuelve a la pared, denominada cápsula. Esta cubierta está formada por polisacáridos, aminoazúcares, péptidos y ácidos orgánicos (d- glutámico). En algunas especies la cápsula ha sido relacionada con la patogenicidad (resistencia a la fagocitosis, responsable de la virulencia, etc).. En algunas especies la cápsula ha sido relacionada con la patogenicidad (resistencia a la fagocitosis, responsable de la virulencia, etc)..

16 FLAGELOS Son apéndices largos que presentan algunas bacterias. Los flagelos nacen en la membrana citoplásmica y le sirven a la bacteria para moverse (desplazamiento). Están formados por polímeros lineales de flagelina, una proteína similar a la miosina del músculo. Son apéndices largos que presentan algunas bacterias. Los flagelos nacen en la membrana citoplásmica y le sirven a la bacteria para moverse (desplazamiento). Están formados por polímeros lineales de flagelina, una proteína similar a la miosina del músculo. Las bacterias pueden tener un solo flagelo (monotricas), tener un mechón de flagelos en un extremo (lofotricas), mechones de flagelos en ambos extremos (anfitricas), o tener flagelos en todo su entorno o perímetro (peritricas). Las bacterias pueden tener un solo flagelo (monotricas), tener un mechón de flagelos en un extremo (lofotricas), mechones de flagelos en ambos extremos (anfitricas), o tener flagelos en todo su entorno o perímetro (peritricas).

17 Flagelos: ubicación celular

18 Flagelo: Ultraestructura

19 Movimiento rotatorio de los flagelos Los flagelos bacterianos son rotores helicoidales semi rígidos que imparte a la célula movimiento de giro. Los flagelos bacterianos son rotores helicoidales semi rígidos que imparte a la célula movimiento de giro. El anillo S, se supone que está insertado a la superficie interna de la pared celular y el anillo M está empotrado en la membrana citoplásmica. ; la rotación del anillo S en relación con el anillo M fijo proporcionaría a los flagelos el movimiento rotatorio necesario para el desplazamiento. El anillo S, se supone que está insertado a la superficie interna de la pared celular y el anillo M está empotrado en la membrana citoplásmica. ; la rotación del anillo S en relación con el anillo M fijo proporcionaría a los flagelos el movimiento rotatorio necesario para el desplazamiento. La energía procede de la fosforilación oxidativa. Las bacterias móviles pueden desplazarse a velocidades medias de 25 a 30 micras por segundo La energía procede de la fosforilación oxidativa. Las bacterias móviles pueden desplazarse a velocidades medias de 25 a 30 micras por segundo El vibrión del cólera se mueve hasta a 55 micras / segundo. El vibrión del cólera se mueve hasta a 55 micras / segundo.

20 FIMBRIAS O PILI Son pequeños apéndices, generalmente rectos de menos rigidez que los flagelos. Su diámetro varía de 3 a 25 nm y tienen desde 300 a 1000 nm de longitud. Son pequeños apéndices, generalmente rectos de menos rigidez que los flagelos. Su diámetro varía de 3 a 25 nm y tienen desde 300 a 1000 nm de longitud. Se originan en la membrana citoplásmica. Se originan en la membrana citoplásmica. Son principalmente de naturaleza proteica y sensibles a la tripsina y otras enzimas proteasas. Son principalmente de naturaleza proteica y sensibles a la tripsina y otras enzimas proteasas. La bacterias utilizan sus fimbrias para adherirse a las superficies (mucosas). Los pili sexuales intervienen en el intercambio de material genético entre dos bacterias conjugantes. La bacterias utilizan sus fimbrias para adherirse a las superficies (mucosas). Los pili sexuales intervienen en el intercambio de material genético entre dos bacterias conjugantes.

21 ESPORAS La espora bacteriana es un cuerpo refringente oval formado dentro de la célula. Esta puede estar ubicada en el centro o en un extremo. La espora puede tener diámetro mayor que la bacteria vegetativa y ser deformante de ella. La espora bacteriana es un cuerpo refringente oval formado dentro de la célula. Esta puede estar ubicada en el centro o en un extremo. La espora puede tener diámetro mayor que la bacteria vegetativa y ser deformante de ella. La deformación puede darse en su ubicación central o terminal. Por ejemplo el Cl. Tetani, tiene espora terminal deformante. La deformación puede darse en su ubicación central o terminal. Por ejemplo el Cl. Tetani, tiene espora terminal deformante. La formación de esporas se limita mayormente a bacilos aeróbicos del género Bacillus o anaeróbicos del género Clostridium. La formación de esporas se limita mayormente a bacilos aeróbicos del género Bacillus o anaeróbicos del género Clostridium.


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