MICROBIOLOGIA - PARASITOLOGIA UNIVERSIDAD CENTROOCCIDENTAL “LISANDRO ALVARADO” DECANATO DE CIENCIAS DE LA SALUD DEPARTAMENTO DE MEDICINA PREVENTIVA Y SOCIAL SECCION DE MICROBIOLOGÍA ENFERMERIA MICROBIOLOGIA - PARASITOLOGIA TEMA 2: ESTRUCTURA, MORFOLOGIA, FISIOLOGIA Y GENÉTICA BACTERIANA Lapso I- 2009 Lic Yudy Aranguren

CLASIFICACION EN REINOS SEGÚN SU MORFOLOGIA

? Y LOS VIRUS ? LUCA (del ingles: Last Universal Cellular Ancestor)

ribosomas

ESTRUCTURA DE LA CELULA BACTERIANA Ribosomas Membrana citoplasmática Pared celular Cápsula Citoplasma Nucleoide Pillis o fimbrias Flagelo

ESTRUCTURAS INTERNAS NUCLEOSOMA: Zona del citoplasma donde se acumula el ADN = una cadena circular continua Nucleosoma PLÁSMIDOS: ADN circular con la capacidad de trasferir información entre bacterias

RIBOSOMAS: Organelo encargado de la síntesis de proteínas. Los antibióticos que inhiben la síntesis de proteína en las bacterias no afectan a las células eucariotas GRANULOS CITOPLASMATICOS O CUERPOS DE INCLUSIÓN: Reservas de nutrientes Ácido poli-β-bidroxibutírico (PHB)

MEMBRANA CITOPLASMATICA FUNCIONES: Barrera selectiva para el paso de nutrientes y compuestos iónicos. MESOSOMAS: Invaginaciones de la membrana celular: Ramificaciones extensas asociadas a enzimas del sistema de transporte de electrones (fosforilación oxidativa) para la producción de ATP

PARED CELULAR Características: Exterior a la membrana citoplasmática Da forma a la bacteria y es completamente permeable Es semirígida y protege a la célula de la lisis por variaciones osmóticas Formada de mureina (peptidoglicano o muco- péptido) presente en todas las bacterias

Hans Christian Joachim Gram 1852-1938. TINCION DE GRAM Las bacterias se pueden dividir en dos grupos según la estructura de la pared celular y se manifiesta a través de la tinción de Gram: Gram negativo Gram positivo

La capa de peptidoglicano es mucho más gruesa que en las Gram PARED CELULAR DE LAS GRAM POSITIVAS La capa de peptidoglicano es mucho más gruesa que en las Gram negativas Secretan exo-enzimas y realizan digestión extracelular Ac. Teicóico y el peptidoglicano son factores pirogénicos y quimiotácticos

PARED CELULAR DE LAS GRAM NEGATIVAS La membrana citoplasmática es igual a la de las Gram positivas Tienen una membrana externa adicional Importante barrera de permeabilidad La capa de peptidoglicano es mucho más delgada En el espacio periplásmico se almacenan enzimas degradativas Los Lipopolisacaridos (LPS) actuan como endotoxinas Los LPS contituyen los Antígenos O (Ag somático)

TINCION DE GRAM Gram positivo Gram negativo Fijación Cristal violeta lugol- yodo Coloración de contraste- Safranina Decoloración alcohol -acetona

Gram negativo Gram positivo

ESTRUCTURA DE LA PARED DE LOS BACILOS ACIDO ALCOHOL RESISTENTE (BAAR) 60 – 70 % Acido micólico y polipéptidos Acido micólico Membrana citoplasmática Peptidoglicano

PILI O FIMBRIAS Son proyecciones proteicas rectas y muy finas, tipo pelo La mayoría están compuestos por un solo tipo de proteína (la pilina) FUNCIONES: Actúan en la adhesión de las bacterias a las superficies que infectan Participan en la conjugación sexual entre las bacterias

FACTOR DE PATOGENICIDAD EN ALGUNAS BACTERIAS FLAGELOS Compuestos de proteína: flagelina Presente en algunas cepas de bacilos Estructuras muy finas (20 nm) para visualizarlas hay que teñirlos Confieren movilidad a las bacterias FACTOR DE PATOGENICIDAD EN ALGUNAS BACTERIAS Quimiotáxis: Se acercan a los nutrientes y alejan de los tóxicos Constituye el Antígeno H de las bacterias

Las espiroquetas presentan un endoflagelo (filamento axial o flagelo periplasmático)

CAPSULA Estructura externa a la pared celular, generalmente están formadas por polisacáridos complejos. No está presente en todas las bacterias No es vital para los organismos, pero pierden la patogenicidad Contraste con tinta china FUNCIONES: Protege a la bacteria contra: Agentes antibacterianos La desecación Constituye el Antígeno K de las bacterias que la poseen

factor de patogenicidad Evasión de la respuesta inmune: “Mimetiza” estructuras del propio hospedador Evita la fagocitosis factor de patogenicidad FAGOCITOSIS DE UNA BACTERIA

ESPORAS Las Esporas o endosporas son formas de RESISTENCIA de algunas bacterias cuando carecen de nutrientes y agua. Características: Extraordinaria resistencia: Al calor La desecación Las radiaciones Los ácidos y a desinfectantes químicos Pueden permanecer años "en reposo" y continuar siendo viables. No presenta actividad metabólica La forma en crecimiento se denomina celular o vegetativa Los géneros Bacillus y Clostridium

1 o pili 3 Gránulos o 9 2 8 6 7 4 5

MORFOLOGIA BACTERIANA

TIPOS MORFOLÓGICOS BASICOS  MORFOLOGIA TIPOS MORFOLÓGICOS BASICOS Cocos: Forma redonda No tienen flagelos Bacilos: Forma de bastón pueden ser móviles o inmóviles Flagelos tiene quimiorreceptores Curvas o espiraladas Una curva= “vibrio” Más de una curva= espirilos

FISION BINARIA: Mecanismo de reproducción de las bacterias

MORFOTIPOS Diplococo Tipo Neumococo Tipo Neisseria

MORFOTIPOS

MORFOTIPOS COCOBACILO

MORFOTIPOS Corynebacterium Bacillus

MORFOTIPOS CURVAS ESPIRALADAS Vibrio HELICOBACTER CAMPILOBACTER

Borrelia Treponema Leptospira

Pseudomonas aeruginosa CLASIFICACIÓN SEGÚN LA UBICACIÓN DE LOS FLAGELOS Estructura Tipo de flagelo Ejemplo Monotrico Pseudomonas aeruginosa Lofotrico Bartonella bacilliformis Lofoanfitrico Campylobacter jejuni Peritrico Escherichia coli

TIPOS DE ESPORAS Clostridium TERMINAL SUBTERMINAL Clostridium Bacillus CENTRAL

2 cocobacilo 1 bacilo 4 estreptobacilo 3 diplobacilo coco diplococo estafilococo 5 6 diplococo 7 8 Bacilos curvos 12 estreptococo 9 10 sarcina tetrada 11 espiroqueta 13 REFERENCIAS: Anatomía funcional de las células http://aulavirtual.usal.es/aulavirtual/demos/microbiologia/unidades/documen/uni_02/57/caphtm/cap0402.htm

A B C

FISIOLOGIA BACTERIANA

COMPOSICIÓN QUÍMICA Y REQUERIMIENTOS NUTRICIONALES: Agua: 75% al 85% Proteínas: Estructura y enzimas Carbohidratos: Fuente de energía, estructura Lípidos: Almacenamiento en gránulos de inclusiones Ácidos nucleicos: Transmisión de información genética AUTOTROFAS Fotoautotrofas CIANOBACTERIAS Quimioautotrofas

HETEROTROFAS PATOGENAS QUIMIOLITOTROFAS: obtienen energía a partir de sustancias químicas LITOTROFAS: se utilizan compuestos inorgánicos. SH2 S0, NH3, NO2-, Fe. ORGANOTROFAS: se utilizan compuestos orgánicos: hidratos de carbono, hidrocarburos, lípidos, proteínas, alcoholes

UTILIZACIÓN DE OXÍGENO Aerobio: Lo requieren para sobrevivir Anaerobio: No lo usan Anaerobio facultativo: Lo utilizan cuando lo necesitan Anaerobias estrictas: El oxígeno les resulta tóxico Anaerobias aerotolerantes: soportan cierta concentración

CLASIFICACIÓN SEGÚN LA TEMPERATURA A LA QUE VIVEN Termófilos: 45 - 70 °C (50 °C ) Mesófilos: 20 - 45 °C (35 °C ) Psicrófilos: 5 - 20 °C (15 °C )

CLASIFICACIÓN SEGÚN EL pH EN EL QUE VIVEN

FACTORES DE PATOGENICIDAD Adhesinas: Proteínas de superficie de la pared que favorece al anclaje a la célula huesped. ESTRUCTURALES: Flagelos: Adherencia de las bacterias a las células blanco ENZIMAS: Hemolisinas: Toxinas que lisan glóbulos rojos y otras células Leucocidina: Toxina que produce lisis de polimorfonucleares y de macrófagos Proteasas: Enzimas que degradan las proteínas ( membrana, anticuerpos) Lipasas: Enzimas que permiten colonizar nuevas áreas de la piel, al degradar la membrana celular de las células epiteliales Nucleasa: actúa sobre el ADN y el ARN de las células del hospedero, es un factor de difusión. Hialuronidasa: Enzima que degrada el ácido hialurónico favoreciendo la difusión de la bacteria en los tejidos.

Se pueden preparar TOXOIDES: sustancias antigénicas pero no dañinas TOXINAS Exotoxinas: Proteínas liberadas al exterior por bacterias Gram positivas y negativas Capaces de producir grandes daños en los tejidos e intoxicaciones alimentarias. Se pueden preparar TOXOIDES: sustancias antigénicas pero no dañinas Endotoxinas: Lipopolisacaridos (LPS) pertenecientes a la pared celular de las bacterias Gram negativas: Fiebre Baja la presión sanguinea Activa la coagulación intravascular

CURVA DE CRECIMIENTO POBLACIONAL EN MEDIOS DE CULTIVO Fase de adaptación : crecimiento lento y adaptación al medio. Fase exponencial : crecimiento exponencial de la población celular, hasta el consumo de los nutrientes del medio. Fase estacionaria: equilibrio entre nuevas células y muerte de otras por agotamiento de los nutrientes, presencia de productos tóxicos, cambio de pH. Fase de declinación o de muerte: carencia de las condiciones para la viabilidad celular: muerte de la población

GENETICA BACTERIANA

TERMINOS IMPORTANTES MUTACIONES: Errores durante la réplica del ADN o por exposición a agentes mutagénicos. Agentes químicos Agentes físicos PLASMIDOS: ADN extra cromosomal mediante el cual se puede transferir resistencia a antibioticos BACTERIOGAFOS: Virus especificos de bacterias capaces de transferir material genético