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02.1) CARACTERÍSTICAS GENERALES DE VIRUS, MICROORGANISMOS EUCARIOTES YPROCARIOTES.
CARACTERÍSTICAS DE LOS MICROORGANISMOS
· Son seres vivos.· Son ubicuos.· Pueden estar formados por células procariotes o eucariotes.· Pueden ser unicelulares o pluricelulares.· Pueden presentar reproducción asexual y/o sexual.· Presentan una gran diversidad nutricional y metabólica.
Archaeas Bacterias Hongos Protozoarios Algas
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02. ESTRUCTURA MICROBIANA
CARACTERÍSTICA BACTERIA ARCHAEA EUKARIA
Estructura celular Procariote Procariote Eucariote
Geometría del cromosoma
Circular Circular Lineal
Pared celular Peptidoglucano Variedad de compuestos
(no hay peptidoglucano)
Variedad de compuestos
Uniones en membrana Éster Éter Éster
Ribosomas 70S 70S 80S
tARN iniciador Formilmetionina Metionina Metionina
Intrones No No Si
Operones Si Si No
Plásmidos Si Si No
ARN polimerasa 1 (4 subunidades) varias (8-12 subunid. c/u)
3 (12-14 subunid. c/u)
PRINCIPALES DIFERENCIAS DE LOS DOMINIOS:
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CARACTERÍSTICA BACTERIA ARCHAEA EUKARIA
Sensibilidad a antibióticos
Si No No
Metanogénesis (CO2) No Si No
Reducción de SO a H2S SI Si No
Nitrificación Si No No
Desnitrificación Si Si No
Fijación del nitrógeno Si Si No
Fotosíntesis usando clorofila
Si No Si
Fotosíntesis sin clorofila
Con bacterioclorofila
Con bacteriorrodopsina
No
Quimiolitotrofía Si Si No
Vesículas de gas Si Si No
PRINCIPALES DIFERENCIAS DE LOS DOMINIOS: (cont.)
a) flagelos
f) plásmidos
e) membrana plasmática
d) pared celularh) ribosomas
g) citoplasmac) cápsula
inclusión
c) cápsulad) pared celular
e) Membrana citoplasmática
b) Fimbrias o pilis
i) área nuclear (nucleoide) contiene el ADN
CÉLULA PROCARIOTE (Bacteria)
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Nombre de la estructura y sus funciones principales
Composición química principal
a) Flagelos: locomoción. Proteína
b) Pilis o fimbrias: adherencia o tubo de conjugación.
Proteína
c) Cápsula: protección contra fagocitosis, receptores de fago, adhesión celular.
Agua, polisacárido, polipéptido
d) Pared celular Gram +: forma y protección mecánica. receptor de fagos.
Mucho peptidoglucano, ácidos teicoicos, polisacáridos, lípidos (1-4%)
d) Pared celular Gram -: forma y protección mecánica, permeabilidad, receptores de fagos.
Poco peptidoglucano, lipopolisacáridos, lípidos (11-22%), proteína
e) Membrana citoplasmática: permeabilidad, biosíntesis, transporte de electrones, adhesión de los cromosomas y partición.
Fosfolípidos, proteínas
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Nombre de la estructura y sus funciones principales
Composición química principal
f) Plásmidos: información genética y de actividades para supervivencia.
Ácidos nucléicos, bases púricasy pirimídicas
g) Citoplasma: material interno con ribosomas y material genético.
Agua, proteínas, carbohidratos, lípidos
h) Ribosomas: síntesis de proteínas. ARN y péptidos
i) Cromosomas: contiene la información del ser vivo.
ADN
Mesosomas: formación del tabique en la división. Fosfolípidos y proteínas
Endospora: Protección a condiciones ambientales adversas.
Calcio, ácido dipicolínico, algo de petidoglucano
Tipo Archaea Bacterias
Estructuras típicas
principales
Pared celular, sin núcleo,membrana celular diferente,ribosomas 70s, cápsula
Pared celular, sin núcleo, ribosomas 70s, cápsula, flagelos, pilis o fimbrias
FormaAlargada o esférica, otrasformas poco comunes
Esférica, alargada, ahusada, en espiral
ricketsias: con pared celular, sin núcleo, ribosomas 70s. Son cocoides o bacilares pequeñas
mycoplasma: sin pared celular, sin núcleo, ribosomas 70s. Son Pleomórficas
clamidias: pared sin peptidoglucanos, ribosomas 70s. Son esféricas
TIPOS DE PROCARIOTES.
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Ejemplos de especies de procariotes. Archaea.
Especie Características generales
a) Halobacteriumsalinarum
Extremófila, habita en lugares con alto contenido de sal, forma de bacilo.
b) Natronococcus occultusExtremófila, habita lagos sódicos muy salinos, forma de coco.
c) Methanosarcina spProductores de metano, forma de cocos, habita el suelo, “reportada como Gram +”.
d) Termoproteusneutrophilus
Extremófila, habita en lugares con volcanismo, forma de bacilo.
a) b)
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Ejemplos de especies de procariotes. Dominio Bacteria.
Especie Características generales
Micrococcus luteusVive en suelo, forma de coco, Gram +, no causa enfermedades.
Escherichia coliSe encuentra en tracto digestivo de humanos y animales de sangre caliente, bacilo corto, Gram -, existen variedades patógenas.
Mycobacterium tuberculosis
Causante de la tuberculosis, ataca pulmón aunque puede diseminarse, bacilo largo Gram +
Bacillus subtilis Vive en suelo, bacilo, Gram +, no causa enfermedades.
a) b) c) d)
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Ejemplos de especies de procariotes. Dominio Bacteria.
Especie Características generales
a) Ricketsia prowazekiiBacilos cortos, son patógenos causantes del tifus, parásitos intracelulares obligados.
b) Mycoplasmapneumoniae
Sin forma definida, patógeno causante de la neumonía humana, puede cultivarse “in vitro”
c) Chlamydia psittacciParásitos intracelulares obligados, generalmente patógenos causante de la psitacosis en humanos y ornitosis en aves.
a)
b) c)
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ribosomasd) cloroplastos
citoplasmaaparato de Golgic) mitocondriasf) microtúbulosm) vacuola
b) nucleoloa) núcleo
d) cloroplastos
j) membr. plasmática
h) retículo endoplásmico r
h) retículo endoplásmico l
f) microfilamentos
e) pared celular
ribosomas
i) aparato de Golgi
k) citoplasma
b) nucleoloa) núcleo
j) membrana citc) mitocondrias
f) microfilamentosh) retículo endoplásmico r
centriolof) microtúbulos
h) retículo endoplásmico l
g) cuerpo basal
g) flagelo
lisosoma/peroxisoma
CÉLULA VEGETAL
CÉLULA ANIMAL
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ALGAS
a)b)
c)c)
c)
d)
d)d)
e)
e)
e)
g)
f)
f)f)
f)
f)
f)
f)
f)
g)
g)
pseudópodos
h)
i)
j)
j)
j)
k)
k)
k)
l)
m)
m)
m)
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Estructura u organelo
Función principal Composición Química Principal
a) Núcleo Información genética ADN y fosfolípidos
b) nucelolo Síntesis de ARN ribosómico ARN, ribosomas
c) Mitocrondria Respiración y obtención de energía
Doble membrana de fosofolípidos y proteínas
d) Cloroplastos Fotosíntesis Doble membrana de fosfolípidos y proteínas, clorofila
e) Pared celular Resistencia a cambios de presión y dar forma a la célula
Azúcares y/o proteínas
f) Citoesqueleto Forma de la célula y movilidad Proteínas
g) Flagelos y cilios
Desplazamiento de la célula Proteínas
h) Retículo endoplásmico (L y R)
Síntesis de proteínas, comunicación entre el núcleo y el exterior
Fosfolípidos, ARN ribsosomal, proteínas
CÉLULA EUCARIOTE
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Estructura u organelo
Función principal Composición Química Principal
i) Aparato de Golgi
Sistema excretor Fosfolípidos y proteínas
j) Membrana citoplásmica
Permeabilidad de sustancias, límite celular
Fosfolípidos y proteínas
k Citoplasma Material interno en donde se localizan diversos organelos y estructuras
Agua, proteínas, carbohidratos, lípidos
l) Cápsula Adherencia, protección a desecación, reserva aliment.
Variada, generalmente carbohidratos
m) Vacuolas Reservorio de alimento, participar en fagocitosis
Fosfolípidos y proteínas
n) Lisosomas Contienen lisozima que actuará en vacuolas digestivas.
Fosfolípidos, proteínas
o) Peroxisomas Oxidar compuestos orgánicos, principalmente alcoholes y ácidos grasos.
Fosfolípidos, proteínas.
CÉLULA EUCARIOTE (cont.)
Tipo de microorga-
nismosEstructuras principales Forma
Protozoarios Núcleo, Cilios, Flagelos, Vacuolas, Mitocondrias, Ribosomas, Retículo Endoplásmico (R y L), Aparato de Golgi, “Pared celular” (cubierta en quistes)
Variadas: Ameboide, oval, suela de zapato, esféricos, etc.
Hongos levaduriformes
Núcleo, Vacuolas, Mitocondrias, Ribosomas, Retículo Endoplásmico (R y L), Aparato de Golgi, Pared celular
Ovalada (alargada a redonda)
Hongos filamentosos
Filamentos y conidias, hifas y micelio
Algas Núcleo, Vacuolas, Mitocondrias, Cloroplastos, Ribosomas, Retículo Endoplásmico (R y L), Aparato de Golgi, Pared celular, Flagelos
Variada, esférica, ovalada, rectangular, foliar
CÉLULAS EUCARIÓTICAS
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CÉLULAS EUCARIÓTICAS. Protozoarios
Especie Características
a) Paramecium caudatum En forma de suela de zapato, de vida libre, se encuentra en agua dulce, ciliado
b) Plasmodium vivax Sporozoario, parásito obligado en todas sus etapas de vida, causa el paludismo en humanos
c) Entamoeba histolytica Amiba, parásito causante de amibiasis, trofozoitoinfecta tracto digestivo, etapa de quiste en el exterior
a) b)
c)
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CÉLULAS EUCARIÓTICAS. Hongos
Especie Características
a) Saccharomycescerevisiae
Levadura, ovalado, productor de alcohol
b) Candida albicans Levadura, ovalado casi esférico, causa enfermedades en el humano, oportunista.
c) Penicillium roqueforti Moho (hongo filamentoso), uso en alimentos para la producción de queso roquefort
d) Histoplasma capsulatum Moho, crece en el excremento de murciégalos, causa histoplasmosis o enfermedad del espeleólogo.
a)
b)
c)d)
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CÉLULAS EUCARIÓTICAS. Algas
Especie Características
a) Scenedesmus sp Grupo de Algas unicelulares, ambiente acuático marino, agrupadas, con flagelos.
b) Chlamydomonas sp Alga unicelular, ambiente acuático dulce, con flagelos
c) Sargassum sp Alga pluricelular, marina, puede reproducirse sexual y asexualmente
a) b) c)
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Estructura Características Función Símil en bacteria
Mitocondrias Tamaño de bacteria, disposición compleja de la membrana interna
Generación de energía por respiración aerobia
En membrana citoplasmática y citoplasma
Cloroplastos Contienen clorofila, de variada forma, generalmente grandes
Fotosíntesis En membrana citoplasmática y citoplasma
Retículo endoplásmico
Arreglo extenso de membranas internas
Síntesis de proteínas En citoplasma
Aparato de Golgi
Agregados de membranas de estructura definida
Secreción de enzimas y otras macromoléculas
En citoplasma
COMPARACIÓN ENTRE PROCARIOTES Y EUCARIOTES
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Estructura Características Función Símil en bacteria
Vacuolas Redondas, baja densidad
Digestión de alimentos, excreción de desechos
No tienen
Lisosomas Partículas submicroscópicasencerradas en membranas
Contienen enzimas digestivas
En citoplasma enzimas degradadoras
Peroxisomas Partículas submicroscópicasencerradas en membranas
Oxidación de compuestos orgánicos, ayuda en la fotorrespiraciónen plantas
Ninguno
Núcleo Grande generalmente en el centro
Contiene el material genético
Nucleoide
COMPARACIÓN ENTRE PROCARIOTES Y EUCARIOTES (Cont.)
VIRUS, VIROIDES Y PRIONESAgente Replicación Composición Química
Virus En célula toma el
control genético al
insertar su ácido
nucléico.
•Proteínas (capsómero y enzimas, otro tipo)
•Ácido Nucléico (ARN o ADN, monocatenario o bicatenario)
•Lípidos (fosfolípidos)
Viroide Igual que el virus •Ácido Ribonucléicomonocatenario cerrado
Priones Modificación de la
estructura proteínica•Proteínas
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Comparación del tamaño de los Virus
Adenovirus90 nm
Bacteriófago T4Largo 225 nm
Bacteriófago M 13800 X 10 nm
Cuerpo elemental de Chlamydia
300 nmVirus del mosaico
del tabaco250 X 18 nm
BacteriófagosF2, MS224 nm
Poliovirus30 nm
Virus Vaccinia300 X 200 X 100nm
Virus Ébola970 nm
Membrana plasmática de eritrocito
10 nm de espesor
Escherichia coli3000 X 1000 nm
(3 X 1 mm)
Eritrocito humanoDiámetro: 10,000 nm
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Virus y su geometría
Virus del ébola
Influenzavirus
VIH
Virus Hepatitis C
Mastadenavirus
Virus icosaédricos sin membrana y con membrana
Virus helicoidales con membrana y sin membrana
Virus con membrana y diferente geometría de
la cápside
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Estructura viralEstructura de un virus animal
EspículasCápside
ADNCola
Placa basal o terminal
Estructura de bacteriófago TCápside(cabeza)
Fibras del talloVirus de la Influenza
Cápside
Cubierta lipídica
Nucleocápside
HemaglutininaProteína H
Proteína M2
NeuramidasaProteína N
Segmento de ARN
Virus de la Inmunodeficiencia Humana
Cápside
Enzima Transcriptasa
revesa
Segmento de ARN
Glucoproteína
Cubierta de membrana
lipídica 24
Viroides
Familia Avsunviroidae
Familia Pospiviroidae
TL P C V TR
Terminal Patogénica Central Variable Terminalizquierda derecha
Priones
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02.2) PARED CELULAR: ESTRUCTURA, COMPOSICIÓN QUÍMICA YFUNCIÓN DE LAS PAREDES CELULARES DE ARQUEAS
PARED CELULARFunción:
Da forma a la célula Resiste cambios de presión osmótica
Su composición varía según los microorganismos. Algunos componentes puedenser compartidos por diferentes grupos microbianos, que al ser unidos de diferenteforma o mezclados con otros compuestos dan origen a las paredes celularespropias de ese tipo microbiano.
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TIPO DE CÉLULAS PARED CELULAR FORMADA PRINCIPALMENTE POR
Archaea (algunas metanogénicas)
Pseudopeptidoglucano con enlaces 1-3 formado por Ácido N-Acetiloaminurónico y N-Acetilglucosamina
Archaea Paredes gruesas a base de: glucosa, ácido glucurónico, galactosamina y acetato.
Bacteria Peptidoglucano (Mureína) Enlaces 1-4 formado por Ácido N-Acetilmurámico y N-AcetilglucosaminaAminoácidos (L-Alanina, D-Alanina, D-Glutámico Lisina)Ácido diaminopimélico
Hongos
filamentosos y Levaduras
Componente principales (80-90%):Quitina (N-Acetilglucosamina).Otros por Mananos, Galactanos y Quitosán.El resto es proteínas, lípidos, fosfatos.
Algas Fibrillas de celulosa adicionadas por pectina, xilanos, mananos, ácidos algínicos y ácido fucínicoAlgunas tienen quitinaOtras tienen iones de calcioOtras tienen Sílice
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O| |C-CH3
O| |C-CH3
C=O|CH3
C=O|CH3
Grupo acetilo
Ácido N-acetilmurámico
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Peptidoglucano. Bacterias
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Pseudopeptidoglucano. Archaea
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Tipo Microorganismo Composición de la pared celular
Archaea
Methanobacterium sp Pseudopeptidoglucano
Methanospirillum sp
Methanotrhix sp
Capa S. Capa superficial paracristalina de proteína.
Halococcus sp Grupos sulfato, ácido urónico, glucosa, galactosa, N-acetilglucosamina, N-acetilgalactosamina, glicina, ácido N-acetilgulosaminirónico, Manosa
02.2) ARCHAEAS Y BACTERIAS GRAM POSITIVAS, GRAM NEGATIVAS Y MICOBACTERIAS.
Pared celular de procariotes
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Capa S paracristalina(Archaea) Methanospirillum
Pared con pseudopeptidoglucano(Archaea)
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Tipo Microorganismo Composición de la pared celular
Bacteria
Gram positivas. (Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus)
Mucho peptidoglucano (mureína) formado por N-acetilglucosamina, Ac. N- acetilmurámico y tetrapéptidos formados por L-alanina, D-alanina, D- glutámico, lisina o ácido diaminopimélico DAP.
Ácidos teicoicos. Pocos lípidos.
Gram positivas(Mycobacterium sp)
Pared de Gram positivos y además presenta ácido micólico lo que da la propiedad de ácido resistencia
Gram negativas. (Escherichia coli, Pseudomonasaeruginosa)
Poco peptidoglucano, pocas tienen DAP.
Muchos lípidos. Poseen membrana externa.
Gram negativas sin pared celular (Mycoplasmapneumoniae)
No tiene peptidoglucano. Sólo está la membrana y toman el segundo colorante de Gram dando un color rojo.
Pared celular de procariotes. Bacterias
PARED CELULAR DE BACTERIA GRAM POSITIVA
Staphylococcusaureus
bicapalipídica
Estructura del peptidoglucano
Tetrapéptido
Ácido lipoteicóico
Peptidoglucano(Pared celular)
Polisacárido
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PARED CELULAR DE BACTERIA GRAM NEGATIVA
Escherichia coli
Tetrapéptidocruzado en
3 y 4
Lipoproteína
Pared celular
Espacio periplásmico
Lipopolisacárido
Bicapalipídica
Membranaexterna
Peptidoglucano
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Síntesis de pared celular en bacterias
bandas o plano de crecimiento
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Síntesis de pared celular en bacterias. Ciclo del Bactoprenol
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