Microorganismo y sistema de defensa II. Unidad Microorganismo y sistema de defensa

OBJETIVOS Entender la clasificación de las bacterias y las características usadas para colocarlas en reinos y dominios.

Sistema de Cinco Reinos Procariotas: célula con ADN libre en el citoplasma, no hay núcleo celular diferenciado. Reino Monera Eucariotas: célula con ADN confinado a un núcleo celular diferenciado. Protista Fungi Plantae Animalia

Sistema de tres dominios Aceptado después de 1970 Procariota Bacterias Archaea Eucariota Eukarya

PROCARIOTA Archaea Bacteria Composición diferente en el ARNr. Las Archeas, tienen lípidos peculiares y diferentes en la composición de su membrana. Los procariotas viven en grandes extensiones, y en cualquier lugar: sitios fríos, cálidos, alcalinos o ácidos. Pueden realizar el proceso de la fotosíntesis, aunque la mayoría son organismos heterótrofos, absorbiendo nutrientes del ambiente que los rodea.

BACTERIAS Las bacterias son relativamente pequeñas, pero tienen un enorme impacto en nuestro mundo, ya que algunas son causantes de enfermedades graves. Las bacterias son benéficas y nos pueden ofrecer muchos beneficios tales como la Descomposición y biorremediación, síntesis de vitaminas y antibióticos, industria de alimentos (Yogurt), equilibrio ecológico,fijación de nitrógeno, flora natural del cuerpo entre otros.

BACTERIAS: Características Procariotas. Unicelulares. Carecen de organelos rodeados por membranas. Pared celular de peptidoglucano. DNA en forma de anillos – plásmidos. No tienen cromosomas.

estructuras especializadas Presentan estructuras especializadas Pili (Intercambio de material genético)  Flagelos (Movimiento)  Cápsulas (Protección del medio ambiente)

BACTERIAS: Características Reproducen por fisión binaria (duplicación: dar origen a dos células o más).

BACTERIAS: Características Autótrofas (prod. su propio alimento) Fotosintéticas o quimiosintéticas Heterotrofas Absorben nutrientes del ambiente Hábitat Suelo, aire, cuerpos de agua Condiciones normales o extremas

Clasificaciones de bacterias Respuesta al oxígeno gaseoso: • Aeróbicas • Anaeróbicas • Obligadas • Facultativas Forma de obtener energía: • Autotróficas • Fotoautótrofas (luz) (cianobacterias) • Quimioautótrofas (oxidaciones) • Heterotróficas Coloración: (Christian Gram, 1884) • Gram(+) • Gram(-)

Principales formas bacterianas

Pared Bacteriana El espesor de la pared celular de una bacteria Gram (-) es mucho menor que el de una Gram (+). Por fuera de la pared se encuentra una membrana externa, solo presente en las Gram (-)

IDENTIFICACIÓN DE BACTERIAS Tinción Gram: Las bacterias reaccionan por las pruebas de: Gram + Gram – Gram Variable La respuesta de las células a la tinción se debe a diferencias en la complejidad y química de su pared celular, la cual contiene un polímetro llamado Peptidoglicano. La pared celular de las bacterias Gram – , contienen menor cantidad de peptidoglicano comparado con las bacterias Gram +. Pinky dato: Está presente en todas las bacterias excepto los micoplasmas. La estructura de la pared varía según la especie de bacteria.

Pared de Peptidoglicano

Peptidoglicano. El peptidoglucano o mureína es un copolímero formado por una secuencia alternante de N-acetil-glucosamina (NAG) y el Ácido N-acetilmurámico (NAM) unidos mediante enlaces β-1,4. La cadena es recta y no ramificada. Pinky Dato: Las arqueobacterias no poseen mureína, sino pseudopeptidoglicano formado por N-acetil-glucosamina unida a N-acetiltalosaminomurámico mediante enlace β-1,3.

Gram Positivo La red de mureína está muy desarrollada y llega a tener hasta 40 capas. Los aminoácidos que lo forman son distintos entre especies. Esta constitución de la estructura química de la mureína es característica de la especie y constituye un buen parámetro taxonómico. Los aminoácidos L-diaminopimélico o D-lisina son relativamente frecuentes. Los polisacáridos están unidos por enlaces covalentes (en el caso de tenerlos). El contenido proteico es bajo. Alto contenido de lípidos. Bajo contenido de aminoazúcares. Gram Negativo La red de mureína presenta una sola capa. La constitución de mureína es igual en todas las bacterias Gram negativas. Contiene siempre únicamente meso-diaminopimélico. Nunca contiene lisina. No hay puentes interpeptídicos. Hay gran cantidad de lipoproteínas y lipopolisacáridos que representan hasta el 80% del peso seco de la pared celular. Necesitan calcio para mantener la estabilidad de las capas de lipopolisacáridos, lo que las hace vulnerables a la lisozima. No se han podido demostrar ácidos teicoicos.

Tinción en Bacterias Gram+ y Gram -

Bacterias Gram Positivas

Bacterias Gram Negativas

CARACTERISTICAS DEL CRECIMIENTO BACTERIANO Fase de latencia: Se adaptan a las condiciones ambientales para iniciar su crecimiento Fase exponencial: multiplicación acelerada de las bacterias por condiciones optimas Fase estacionaria: disminución del crecimiento de la población por el agotamiento de nutrientes Fase de declinación: aumento sostenido de la población , lo que determina extinción.

Grafico de crecimiento bacteriano

Control de crecimiento bacteriano Importancia: Bacterias crecen en una variedad de ambientes Crecimiento descontrolado o en exceso puede causar daños ambientales o enfermedades. Agentes de control bacteriano: Antibióticos Antisépticos desinfectantes

Antibióticos Antiséptico Desinfectantes Químico producido por una bacteria u hongo que puede controlar el crecimiento de otra bacteria u hongo. Antiséptico Controla crecimiento bacteriano en tejidos vivos. Desinfectantes Controla el crecimiento bacteriano en objetos inanimados.

** los antisépticos y desinfectantes no matan todas la bacterias como ocurre en esterilización. ** reducen el número de bacterias en la superficie.

Conjugación • Las bacterias tienen que tener moléculas complementarias en la superficie. • Formación de pili (pelos); tubos de 2,5 nm de diámetro • El ADN de la bacteria donante se replica, y pasa, en todo o en parte, a la bacteria receptora. • Hay recombinación del ADN del receptor con el del donante

Plásmidos • Son estructuras de ADN circular (no forman parte del cromosoma) que se replican en forma Autónoma • Contienen genes accesorios, es decir que la bacteria puede vivir sin ellos. Pueden contener genes que codifican factores de : • virulencia, • resistencia a antibióticos, • resistencia a metales pesados • Se transmiten de dos formas: • Durante la fisión binaria • Durante la conjugación

Importancia de las bacterias Papel de las bacterias en los ecosistemas: El reciclado de nutrientes y elementos como el carbono, el nitrógeno, el azufre, etc., depende de la presencia de bacterias. Al descomponer los organismos muertos, devuelven al ambiente estos elementos para que estén disponibles para otros seres vivos.

Importancia de las bacterias Muchas especies de bacterias viven como simbiontes en otros organismos. La piel y el aparato digestivo tienen una flora normal Flora intestinal normal: • más de 200 especies • influenciada por: • genética • edad • sexo • stress • dieta Efectos benéficos: • reducen la susceptibilidad a las infecciones • previenen la colonización por bacterias patógenas • producen algunas vitaminas (K, B12) • estimulan el desarrollo de tejido linfático (defensa) Efectos nocivos: • competencia por nutrientes • enfermedades (caries, enf. periodontal, diarrea)

Enfermedades producidas por Bacterias • Peste (Yersinia pestis) • Tuberculosis (Mycobacterium tuberculosis) • Sífilis (Treponema pallidum) • Cólera (Vibrio cholaereae) • Ántrax(Bacillus anthracis) • Meningitis (Neisseria meningitidis)

VIRUS "Únicamente serán considerados virus aquellos agentes infecciosos cuya partícula elemental contenga un solo tipo de ácido nucleico". Postulado de Lwoff:

Son parásitos intracelulares obligados: carecen de los constituyentes necesarios para crecer y multiplicarse (ribosomas, sistemas enzimáticos, etc), por lo que tienen que usar los de las células a las que parasitan. Los virus no tienen metabolismo propio. Ningún virus aislado: • utiliza energía • almacena energía • efectúa procesos como la respiración • puede sintetizar proteínas Los virus dependen de las células que parasitan; el parasitismo se da a nivel genético: el genoma viral reemplaza al genoma de la célula hospedadora en el control de la síntesis de ácidos nucleicos y proteínas.

Estructura de los Virus • Material genético: puede ser ADN o ARN • Cápside: formada por proteínas que se agrupan en subunidades llamadas capsómeros • Envoltura: algunos virus tienen una envoltura derivada de las membranas de las células que parasitan

Genomas virales Genoma de ARN: Genoma de ADN: • Cadena simple (mosaico • Cadena doble, lineal (Herpes) o circular (SV40) • Cadena simple, lineal (parvovirus) o circular (fagos) Genoma de ARN: • Cadena simple (mosaico del tabaco) • Cadena doble (reovirus) • Polaridad (+) (hepatitis A) • Polaridad (-) (influenza) • Polaridad mixta (arenavirus)

Ciclo lítico

Ciclo lísogénico

Ciclo lítico y ciclo lisogénico El virus produce inmediatamente los ácidos nucleicos virales y las proteínas de la cápside. Estos se ensamblan, produciendo nuevas partículas virales que son liberadas al medio al producirse la lisis celular • Ciclo lisogénico: El virus integra su genoma al cromosoma de la célula infectada, replicándose conjuntamente el ácido nucleico del parásito y el del huésped. En determinadas circunstancias (por ejemplo ruptura del ADN bacteriano por luz ultravioleta o agentes químicos), el virus se activa, y comienza la producción de partículas virales, produciendo la lisis celular.

Viroides Los viroides son agentes infecciosos que , como los virus, tienen un solo tipo de ácido nucleico y son parásitos absolutos, pero no tienen cápside ni envoltura. Están constituidos solo por una secuencia de nucleótidos, que no codifica información para la síntesis de proteínas, en cambio los virus siempre poseen dicha información. Priones Los priones están constituidas únicamente por una proteína de aproximadamente 250 aminoácidos. Es decir carecen completamente de ácidos nucleicos.

FIN