UNIDADES 9-15 CÉLULAS

CÉLULA TEORÍA CELULAR 1. Todos los organismos están compuestos de células. 2.En las células tienen lugar las reacciones metabólicas de organismo. 3.Las células provienen tan solo de otras células preexistentes. 4. Las células contienen el material hereditario.

CÉLULAS

CÉLULA PROCARIOTA

CÉLULAS EUCARIOTAS

SERES VIVOS NIVEL CELULAR - ELEMENTOS COMUNES A PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS: Membrana, citoplasma y material genético REINO ORGANIZACIÓN CELULAR TIPO CELULAR MonerasUnicelularProcariota ProtoctistasUnicelular o pluricelularEucariota HongosUnicelular o pluricelularEucariota PlantasPluricelularEucariota AnimalesPluricelularEucariota

SERES VIVOS REINOS

SERES VIVOS

UNIDAD 13 PROCARIOTAS

CÉLULAS Diámetro: 0,5 – 1 μm. Longitud 2 – 10 μm

PROCARIOTAS ESTRUCTURA BÁSICA Membrana plasmática: delimita el citoplasma celular Pared celular: estructura rígida que rodea la membrana y mantiene la forma de la célula. Envueltas externas: cápsulas y capas mucosas. Citoplasma: líquido de aspecto granuloso con ribosomas (70 S) e inclusiones. Nucleoide: zona central de la célula donde se sitúa el material genético sin rodear por Membrana (sin núcleo verdadero). Se trata de un único cromosoma y varios plásmidos (ADN bicatenario circular) Apéndices externos: Flagelos, fimbrias y pelos.

PROCARIOTAS CARACTERÍSTICAS GENERALES No tienen orgánulos membranosos y las funciones celulares no están compartimentalizadas. El material genético se encuentra libre por el citoplasma. Tienen una pared celular de composición y naturaleza exclusivas de estos microorganismos. La membrana plasmática se localiza junto en la zona interna de la pared celular.

PROCARIOTAS FORMAS Y TIPOS Cocos Bacilos Vibrios Espirilos Espiroquetas Estreptococos

PROCARIOTAS

ESTRUCTURA BÁSICA Membrana plasmática Pared celular Envueltas externas Citoplasma Nucleoide Apéndices externos

PROCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA (unidad 9) Estructura semejante a la de eucariotas. Es la encargada de mantener organizadas las proteínas y las enzimas del metabolismo celular. Posee invaginaciones relacionadas con la reproducción por división celular (mesosomas).

PROCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA

PROCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA

PROCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA Espesor de 10 a 7,5 nm (microscopía electrónica) Estructura trilaminar (dos bandas oscuras separadas por una banda clara). Estructura similar a todas las membranas (unidad de membrana) tanto en procariotas como en eucariotas. Las membranas tienen tanto una cara interna como una externa Las zonas oscuras son hidrofilas (polares) y la zona clara es hidrofoba (apolar)

PROCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA

PROCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA

PROCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA % 65 – 25 % Componentes distintos en ambas caras Los componentes se desplazan dentro de la bicapa

PROCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA

PROCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA

PROCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA Componentes: lípidos de membrana Fosfolípidos: son los más abundantes. Tienen cabezas polares y colas apolares. Carácter anfipático. Glucolípidos: en bacterias derivan de fosfoglicéridos y contienen carbohidratos. Se sitúan en la cara externa. No hay esteroles (diferencia básica con eucariotas).

Lípidos de membrana EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA

Lípidos de membrana EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA

Lípidos de membrana EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA

Lípidos de membrana PROCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA

Lípidos de membrana PROCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA

PROCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA Componentes: proteínas de membrana Integrales: forman parte estructural de la membrana y sólo se separan si se rompe la estructura de membrana mediante el uso de detergentes. Transmembrana: atraviesan toda la bicapa. Asociadas: a la cara externa o la cara interna. Periféricas: se unen a la membrana mediante enlaces iónicos y no penetran en la bicapa. Se separan con facilidad. Aparecen fundamentalmente en la cara interna.

Proteínas de membrana PROCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA

Proteína periférica Proteínas de membrana PROCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA

Proteínas de membrana PROCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA

PROCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA

EUCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA

PROCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA MOSAICO FLUIDO (Singer y Nicholson,1972)

PROCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA MOSAICO FLUIDO (Singer y Nicholson,1972) Grado de insaturación de los ácidos grasos de los lípidos de membrana: a mayor número de insaturaciones mayor fluidez. La presencia de ácidos grasos saturados proporciona rigidez a la membrana. Longitud de las cadenas de ácidos grasos: a menor longitud de cadena mayor fluidez. Los ácidos grasos muy largos dan rigidez a la membrana. Temperatura: a mayor temperatura mayor fluidez, aunque si se alcanza el punto de fusión de los lípidos la membrana se desorganiza. Esteroles: el colesterol da rigidez pero sólo en eucariotas. La mayor o menor fluidez de la membrana depende de varios factores:

PROCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA FUNCIONES Barrera selectiva: regula el transporte e intercambio de sustancias entre citoplasma y exterior. Membrana semipermeable. Endocitosis y exocitosis: paso de sustancias hacia adentro y hacia fuera, respectivamente. Producción y control de gradientes: el paso selectivo puede provocar diferentes concentraciones a uno u otro lado de la membrana. Intercambio de señales intercelulares División celular Adhesión: unión a otras células (sólo en eucariotas pluricelulares)

PROCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA

PROCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA TRANSPORTE Las membranas celulares son semipermeables (selectivamente permeables) porque permiten el paso de unas moléculas o iones y restringen el paso de otros

PROCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA TRANSPORTE Permeables: permiten el paso por difusión de moléculas apolares de pequeño tamaño (oxígeno), moléculas polares sin carga (agua y dióxido de carbono)y sustancias solubles en lípidos (ácidos grasos y alcohol). Semipermeables: permiten el paso selectivo de moléculas con carga (ácidos orgánicos, aminoácidos, iones) a través de mecanismos específicos de transporte (proteínas transportadoras).

PROCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA TRANSPORTE PASIVO DIFUSIÓN SIMPLE DIFUSIÓN FACILITADA

PROCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA TRANSPORTE PASIVO – Difusión simple

PROCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA TRANSPORTE PASIVO – Difusión facilitada

PROCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA TRANSPORTE ACTIVO

PROCARIOTAS MEMBRANA PLASMÁTICA MECANISMOS DE TRANSPORTE

PROCARIOTAS ESTRUCTURA BÁSICA Membrana plasmática Pared celular Envueltas externas Citoplasma Nucleoide Apéndices externos

PROCARIOTAS PARED CELULAR (unidad 13) Estructura rígida que envuelve a la membrana plasmática. Se encuentra prácticamente en todas las bacterias.

PROCARIOTAS PARED CELULAR Su componente fundamental es el peptidoglicano (polisacárido unido a cadenas peptídicas cortas. El peptidoglicano o mureína está formado por N- acetilglucosamina (NAG) y ácido N-acetilmurámico (NAM) unido a cuatro aminoácidos. Cuando se superponen varias capas de peptidoglicano se establecen enlaces peptídicos entre los aminoácidos de distintas cadena. La presencia de peptidoglicano hace que las bacterias sean positivas a la tinción de Gram (cristal violeta) y las clasifica en grampositivas y gramnegativas.

PROCARIOTAS PARED CELULAR M=N-acetilmurámico (NAM) G=N-acetilglucosamina (NAG)

PROCARIOTAS PARED CELULAR - grampositivas Formadas por una gruesa capa de peptidoglicano, con capas superpuestas e interconectadas de mureína, a la que se unen ácidos teicoicos y lipoteicoicos.

PROCARIOTAS PARED CELULAR - gramnegativas Su estructura es trilaminar compleja: Membrana externa: constituida por una bicapa lipídica con proteínas asociadas. Contiene gran cantidad de lipopolisacáridos (LPS). Periplasma: material con consistencia de gel situado entre la membrana externa y la membrana plasmática de la célula. Capa fina de peptidoglicano (1 o 2 capas) : unida a la membrana externa por LPS que atraviesan el periplasma.

PROCARIOTAS PARED CELULAR - gramnegativas

PROCARIOTAS PARED CELULAR – tinción de gram La tinción de Gram o coloración de Gram es un tipo de tinción diferencial empleado enmicrobiología para la visualización de bacterias, sobre todo en muestras clínicas.tinción diferencialmicrobiologíabacterias Debe su nombre al bacteriólogo danés Christian Gram, que desarrolló la técnica en Se utiliza tanto para poder referirse a la morfología celular bacteriana como para poder realizar una primera aproximación a la diferenciación bacteriana, considerándose Bacteria Gram positivaa las bacterias que se visualizan de color moradas y Bacteria Gram negativa a las que se visualizan de color rosa o rojo o grosella.bacteriólogodanésChristian Gram1884Bacteria Gram positivaBacteria Gram negativa

PROCARIOTAS PARED CELULAR – tinción de gram Gram - Gram + Metodologia Recoger muestras. Hacer el extendido en espiral. Dejar secar a temperatura ambiente. Fijar la muestra con metanol durante un minuto o al calor (flameado 3 veces aprox.) Agregar azul violeta (cristal violeta o violeta de genciana) y esperar 1 min. Todas las células gram positivas y gram negativas se tiñen de color azul-purpura.cristal violeta Enjuagar con agua. Agregar lugol y esperar entre 1 minuto.lugol Enjuagar con agua. Agregar acetona y/o alcohol y esperar 4 segundos (parte critica de la coloracion)acetonaalcohol Enjuagar con agua. Tinción de contraste agregando safranina o fucsina básica y esperar 1-2 min Este tinte dejará de color rosado-rojizo las bacterias Gram negativas.safranina Enjuagar con agua. Para observar al microscopio óptico es conveniente hacerlo a 100x con aceite de inmersión.

PROCARIOTAS PARED CELULAR – Funciones Mantenimiento de la forma celular. Prevenir la lisis osmótica. Regular el intercambio de sustancias Proporcionar carga negativa a la superficie celular.

PROCARIOTAS ESTRUCTURA BÁSICA Membrana plasmática Pared celular Envueltas externas Citoplasma Nucleoide Apéndices externos

PROCARIOTAS ENVUELTAS EXTERNAS Además de la pared celular, las bacterias pueden presentar cubiertas de mucosas de polisacáridos mayoritariamente y con algunas proteínas. Estas cubiertas se denominan : - Cápsulas: si son gruesas y rígidas. - Capas mucosas: si son finas y laxas.

PROCARIOTAS ENVUELTAS EXTERNAS - Funciones Proteger a la bacteria de agentes tóxicos (antibióticos). Evitan la fagocitosis por otras células (macrófagos). Retienen gran cantidad de agua y revienen la desecación. Facilitan la adherencia a superficies y otras células, aumentando su poder de transmisión de un lugar a otro (las de vida libre) y de un hospedador a otro (las patógenas).

PROCARIOTAS ESTRUCTURA BÁSICA Membrana plasmática Pared celular Envueltas externas Citoplasma Nucleoide Apéndices externos

PROCARIOTAS CITOPLASMA Formado por dos componentes básicos: - Protoplasma: matriz gelatinosa de aspecto granuloso que contiene ribosomas 70 S. - Inclusiones: sustancias de distinta composición y con funciones muy diversas: a) Gránulos de glucógeno: reserva de energía b) Gránulos de azufre: reserva de azufre. c) Vesículas de gas: flotación.

PROCARIOTAS ESTRUCTURA BÁSICA Membrana plasmática Pared celular Envueltas externas Citoplasma Nucleoide Apéndices externos

PROCARIOTAS NUCLEOIDE Se denomina así al material genético no separado del citoplasma por membrana. Se localiza en el centro de la bacteria y su aspecto al MET es fibrilar. Está formado por: -Un cromosoma principal: ADN bicatenario circular y superenrrollado. Está asociado a proteínas (no histonas). - Uno o varios plásmidos: pequeñas cadenas de ADN circular extracromosómico que se replican y transfieren de forma individual. Confieren resistencia a antibióticos.

PROCARIOTAS NUCLEOIDE

PROCARIOTAS ESTRUCTURA BÁSICA Membrana plasmática Pared celular Envueltas externas Citoplasma Nucleoide Apéndices externos

PROCARIOTAS APÉNDICES EXTERNOS - FLAGELOS Apéndices de número y posición variables que participan en el movimiento de las bacterias. Según su númeroSegún su posición Flagelación monotrica Flagelación politrica PolarPeritricaSubpolar un único flageloVarios flagelos en uno o ambos polos Regularmente por toda la superficie desplazada de los polos

PROCARIOTAS APÉNDICES EXTERNOS - FLAGELOS La estructura de un flagelo consta de varias partes Filamento rígido y curvado: constituido por flagelina, proteína globular enrrollada helicoidalmente alrdedor de un núcleo. Codo o gancho: une el filamento a la superficie de la célula. Estructura basal: está formada por varios anillos: - Grampositivas: anillos M y S - Gramnegativas: anillos M y S unidos a anillos L y P

PROCARIOTAS APÉNDICES EXTERNOS - FLAGELOS El movimiento se produce por la rotación del anillo M.

PROCARIOTAS APÉNDICES EXTERNOS – Fimbrias y pelos (Pili) Son apéndices externos que no participan en el movimiento de las bacterias. Formados por proteínas globulares enrolladas helicoidalmente. Fimbrias: son prolongaciones cortas, finas y numerosas en algunas bacterias, y tienen una función de adhesión a otras células o superficies. Pelos: más largos que las fimbrias y menos numerosos. Participan en la conjugación bacteriana.

PROCARIOTAS APÉNDICES EXTERNOS – Fimbrias y pelos (Pili)

PROCARIOTAS APÉNDICES EXTERNOS – Fimbrias y pelos (Pili) Conjugación bacteriana

PROCARIOTAS PERJUDICIALES

PROCARIOTAS BENEFICIOSOS Transforman etanol en ácido acético: bacterias del ácido acético (Gluconobacter y Acetobacter) Productores de antibióticos: género Bacilus (gramicidina, bacitracina, polimixina). Fermentadores de azúcares para producir acetona o butanol: género Clostridium acetobutylicum Bacterias del ácido láctico que producen yogur. incluyen, entre otros géneros Streptococcus y Lactobacillus Bacterias intestinales: Escherichia coli proporciona la Vitamina K.