Universidad Autónoma del Estado de México Facultad de Química Unidad de Aprendizaje: Microbiología general, que se imparte en la Licenciatura de Química en Alimentos del 4º semestre. Unidad de Aprendizaje Teórica-Práctica Total de Horas: 2 prácticas 3 teóricas Créditos: 8 Tema: Bacterias Autor: Dr. Octavio Dublán García

Guión explicativo Este material didáctico está elaborado para los alumnos del 4° semestre de la licenciatura de Química en Alimentos, con la finalidad de que conozcan el Desarrollo histórico de la microbiología, metodología para su estudio y su relación con el medio ambiente, Taxonomía, características generales de los microorganismos, metabolismo microbiano y genética microbiana, y la clasificación de los microorganismos como son Hongos, levaduras, bacterias, protozoarios y virus. Las bacterias, tema de esta Unidad de aprendizaje abarca desde las características generales de este tipo de microorganismos, hasta su clasificación.

Contenido temático que apoya el material Diap. 7 Definición de bacterias Diap. 8 Características de bacterias Diap. 10 Cuadro de la clasificación de los organismos vivos y células Diap. 11 Forma de Identificarlas Diap. 13 Características externas de las bacterias Diap. 14 Características de acuerdo a su tamaño Diap. 15 Características de acuerdo a su forma Diap. 16 Características de acuerdo a su estructura Diap. 17 Características de acuerdo a su tipo de agrupación Diap. 18 Características que dan la morfología de la célula bacteriana Diap. 19 Tamaños Diap. 20 Agrupaciones Diap. 21 Bacterias esféricas Diap. 22 Imágenes de bacterias en forma de cocos Diap. 23 Bacterias alargadas (bacilos) Diap. 24 Ejemplos de bacterias en forma de bacilos

Diap. 25 Bacterias en forma de espirales o helicoidales Diap. 26 Ejemplo de bacterias en forma de espirales Diap. 27 Otras formas de agruparse Diap. 28 Forma de las bacterias Diap. 29 Estructuras bacterianas Diap. 30 Flagelos Diap. 31 Parte de un flagelo Diap. 32 Ejemplo de microorganismos con flagelos Diap. 33 Tipo de flagelos Diap. 34 Mecanismo de acción del flagelo Diap. 35 Imagen de microorganismo con flagelo y sin flagelo Diap. 36 Fimbrias o vellos (pili) Diap. 37 Cápsulas Diap. 38 Función de cápsulas Diap. 39 Pared celular, imagen Diap. 40 Características de pared celular

Diap. 42 Endsporas Diap. 43 Organismos de géneros Bacillus y Clostridium Diap. 44 Endosporas, imágen Diap. 45 Clasificación de microorganismos de acuerdo a su necesidad de gases Diap. 46 Clasificación de microorganismos de acuerdo a la temperatura, imagen. Diap. 47 Referencias

Bacterias Fuente: http://www.sciencephoto.com

Las bacterias son la forma de vida más antigua de la Tierra, sobreviven y prosperan en los ambientes más rigurosos, en manantiales, en pozos de ácido, en grietas de la tierra, sin luz, sin aire y a temperaturas de mas de 250º C. Fuente: http://cala.unex.es

Las bacterias son organismos unicelulares procariotas. Están formados por una única célula que poseen una estructura muy sencilla, en la que destaca, sobre todo, la ausencia de membrana nuclear que envuelva el material genético. Su tamaño oscila entre 1 micra y unas 10 micras. Recuerda Una micra es la milésima parte de un milímetro: 1 micra=0,001 mm

Es el reino más primitivo, agrupa a organismos procariotas, que carecen de un núcleo rodeado por membranas y de organelos. Incluye a todas las bacterias (técnicamente las eubacterias) y las cianobacterias (llamadas anteriormente algas verde azuladas) que son las formas más abundantes de este reino.

Clasificación de los organismos vivos y células Reino Móneras Cuadro 1. Clasificación de los organismos vivos y células Clasificación de los organismos vivos y células Reino Móneras Protistas Hongos vegetales Animales Bacterias Protozoarios Mohos Algas verdes Metazoarios Algas azules Crisófitas Hongos verdaderos Algas rojas Algas pardas Briofitas Traqueófitas Clasificación celular Procariontes Eucariontes Fuente: Brock, 2010.

Forma de identificarlas El examen simple en el microscópico de las bacterias NO permite identificarlas, ya que existen pocos tipos morfológicos, cocos (esféricos), bacilos (bastón), espirilos (espiras). ¿Entonces, cómo se identifican?... Mediante: Tinciones, genotípicamente, medios de cultivos específicos entre otros.

La forma de las bacterias depende de la pared celular, que les proporciona elasticidad y a la vez rigidez. Las formas pueden variar debido a distintas circunstancias exógenas, como la antigüedad del cultivo, factores nutricionales.

El exterior de la membrana celular presenta una envoltura rígida, que recibe el nombre de pared celular o bacteriana, responsable de la forma de la célula. Fuente: http://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/Bacteria.htm Fuente: http://cala.unex.es Fuente: http://bagginis.blogspot.mx/2014/06/guia-practica-del-laboratorio.html

Fuente : https://columbretes.wikispaces.com Características Tamaño Fuente : https://columbretes.wikispaces.com

Características Forma Fuente: http://www.monografias.com 15

Características Estructura Fuente: www.fotosimagenes.org 16

fuente : background-pictures.feedio.net Características Tipo de agrupación Fuente: http://background-pictures.fbistan.com 17

Morfología de la célula bacteriana Características Tamaño Forma Morfología de la célula bacteriana Estructura Tipo de agrupación

TAMAÑOS Bacterias 0.5 a 1.0 x 2.0 a 5.0 μm Estafilococos y estreptococos 0.75 a 1.25 μm En forma de bastón (tifoidea y disentería) grosor 0.5 a 1 μm y longitud 2 a 3 μm

AGRUPACIONES Las bacterias se pueden clasificar de acuerdo al tipo de agrupaciones que existen entre ellas.

Esféricas (cocos): Aislados o en grupo (gonococo) cadenas largas (Estreptococos) acúmulos irregulares en forma de racimo (estafilococos).

Bacterias en forma de cocos Fuente: http://diseases-blog.blogspot.mx

Alargadas (bacilos): Pueden presentase como cadenas largas o como bastones aislados.

Bacterias en forma de bacilos Clostridium botulinum Pseudomonas sp. Bacillus megaterium Salmonella typhi Fuente: http://textbookofbacteriology.net/Bacillus.html; http://www.parasites.czu.cz; http://www.oocities.org/; http://www.lookfordiagnosis.com/

Formas espirales o helicoidales: Estos se presentan en dos formas: Los espirilos: Que tienen pocas espinas que a veces se parece a una coma Ej. El Cólera. Las espiroquetas:con muchas vueltas a modo de sacacorchos Ej. La sífilis.

Bacterias en forma de espirales Spirillum adjusted Treponema pallidum Leptospira Spirillum volutans Vibrio comma Borrelia burgdorferi Fuente: http://www.infectionlandscapes.org

Otra característica que apreciamos cuando observamos al microscopio las bacterias es su forma de agruparse: Los diplococos son cocos agrupados en parejas La formación en cadenas es típica de los estreptococos y las agrupaciones en racimos de los estafilococos.

De acuerdo a su forma las bacterias pueden ser:

ESTRUCTURAS BACTERIANAS Estructuras definidas dentro y fuera de la pared Espora Estructura fina Estructura fina

Flagelos Fuente: http://www.fotosimagenes.org/flagelo-eucariota Apéndices capilares sumamente finos que salen a través de la pared celular y que se originan en una estructura granular (cuerpo basal) en el citoplasma inmediatamente por debajo de la membrana celular.

Tiene 3 partes: Estructura basal Estructura a manera de gancho Filamento largo fuera de la pared celular 1 3 2 Fuente: http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/

Bacilos gramnegativos, Pseudomonas posee flagelo polar. Bacilos gramnegativos, Escherichia posee flagelo peritricos. Fuente: http://www.monografias.com

Proteína Flagelina Flagelo polar Flagelo perítrico Un solo flagelo Monótrico Flagelo polar Un haz de flagelos: Lofótrico Proteína Flagelina Un solo flagelo en cada extremo: Anfítrico Haz de flagelos: Perítrico Flagelo perítrico Fuente: http://www.monografias.com/bacterias

Mecanismo no se sabe con exactitud Hipótesis: Las cadenas de proteínas macromolecular se contraen y relajan alternativamente, produciendo movimiento ondulatorio, que jala o impulsa al organismos Un mecanismo rotatorio desde un extremo fijo de una hélice relativamente rígida

Móviles No móviles Fuente: http://www.monografias.com

Fimbrias o vellos (pili) Bacterias gramnegativas, tienen apéndices filamentosos que no son flagelos. Son más pequeños , cortos y numerosos. No tienen movimientos ondulares regulares. Sólo se ven por microscopía electrónica. Se encuentran en especies móviles y no móviles. Fuente: http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/ Fuente: http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/

Cápsulas Levaduras Bacterias Fuente: https://sites.google.com/site/ngator/criptococo Fuente: http://pathmicro.med.sc.edu/spanish/chapter1.htm Célula Levaduras Bacterias Algunas bacterias rodeadas por sustancia viscosa que forma una cubierta o envoltura alrededor de la célula.

Función: Cubierta protectora Tal vez depósito de alimento. Su presencia en algunas bacterias patógenas aumenta su capacidad infecciosa. Las capsuladas son causantes de molestias en procesos industriales ya que producen material viscoso.

Pared celular

Características Tiene gran rigidez Se demuestra: Composición Sometiendo bacterias a condiciones físicas extremas Presión osmótica Temperatura Composición Ácido diaminopimélico (ADP) Ácido murámico Ácido teicoico Aminoácidos Azúcares aminados Carbohidratos Lípidos

Peptidoglucano Proporciona la estructura rígida a la pared celular Bacterias grampositivas es químicamente más compleja que la de las gramnegativas.

Endosporas (espora) Algunas bacterias producen cuerpos ovales de pared celular ( uno por célula) que es una célula de alta resistencia.

Espora color verde dentro de célula bacteriana Organismos de géneros Bacillus y Clostridium Espora color verde dentro de célula bacteriana Fuente: http://enfo.agt.bme.hu/drupal/en/node/9310

Endosporas

Clasificación Necesidades de gases 1: Aerobio estricto 2: Anaerobio facultativo 3: Anaerobio aerotolerante (Microaerofílico) 4: Anaerobio estricto Necesidades de gases

Temperatura Fuente: Brock, 2010

Referencias Alcamo, I. E. (1991). “Fundamental of Microbiologý”. 3 th ed. The Benjamín Cumming Publ. Inc. C. A Brock, T. D., Smith, D. W. y Madigan, M.T. (2010). “Microbiología” 4ª Ed. Prentice- Hall, México Ketcchum, P. A. (1988). “Microbiology concepts and aplications”. John Willey and Sons. N. Y. Pelczar M. J, Sun Chan E. Ch, Krieg R. N. (1993). Microbiology: Concepts and Applications. McGraw-Hill, México. Ray B. (2013). Fundamental Food Microbiology. 5th ed. CRC Press. Remaut H., Fronzes R. (2014). Bacterial Membranes: Structural and Molecular Biology. Caister Academic Press Richard A. Harvey, Pamela C. Champe y Bruce D. Fisher (2013). Microbiología. 2 ed. Lippincott Williams & Wilkins. Schlegel, H. G. (1990) “General Microbiology”. 6 th Cambridge University Ptress Volk, W. A. & Eheeler, M. F. (1988). “ Basic Microbiology”. 6 th Harperrs & Row Publ. N. Y.