Bacterias

63
Para obtener energía y elaborar nuevos componentes celulares, los organismos tienen que disponer de materias primas o nutrientes. Los nutrientes son sustancias que se emplean en la biosíntesis y producción de energía y, en consecuencia, son necesarios para el crecimiento microbiano. Macroelementos: 95 % del peso seco de la célula está constituido por unos pocos elementos: carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, azufre, fósforo, potasio, calcio, magnesio y hierro. (C, H, O, N, S y P) Componentes de hidratos de carbono, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Micronutrientes/elementos traza: manganeso, cinc, cobalto, molibdeno, níquel y cobre. Enzimas y cofactores que facilitan la catálisis de reacciones y el mantenimiento de las estructuras de las proteínas. Los factores de crecimiento: son compuestos orgánicos que, como los micronutrientes, se necesitan en muy pequeñas cantidades y sólo por algunas células. Son vitaminas, aminoácidos, purinas y pirimidinas. los microorganismos requieren una mezcla compensada de nutrientes. Si un nutriente esencial no se encuentra disponible, el crecimiento microbiano se verá limitado, independientemente de la concentración de otros nutrientes. NUTRICION MICROBIANA

Transcript of Bacterias

Page 1: Bacterias

Para obtener energía y elaborar nuevos componentes celulares, los organismos tienen que disponer de materias primas o nutrientes. Los nutrientes son sustancias que se emplean en la biosíntesis y producción de energía y, en consecuencia, son necesarios para el crecimiento microbiano.

Macroelementos: 95 % del peso seco de la célula está constituido por unos pocos elementos: carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, azufre, fósforo, potasio, calcio, magnesio y hierro. (C, H, O, N, S y P) Componentes de hidratos de carbono, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.

Micronutrientes/elementos traza: manganeso, cinc, cobalto, molibdeno, níquel y cobre.Enzimas y cofactores que facilitan la catálisis de reacciones y el mantenimiento de las estructuras de las proteínas.

Los factores de crecimiento: son compuestos orgánicos que, como los micronutrientes, se necesitan en muy pequeñas cantidades y sólo por algunas células. Son vitaminas, aminoácidos, purinas y pirimidinas.

los microorganismos requieren una mezcla compensada de nutrientes. Si un nutriente esencial no se encuentra disponible, el crecimiento microbiano se verá limitado, independientemente de la concentración de otros nutrientes.

NUTRICION MICROBIANA

Page 2: Bacterias

METABOLISMO MICROBIANO

1. FUENTE DE CARBONO. La forma la que el organismo obtiene el carbono para la construcción de la masa celular:

Autótrofo. El carbono se obtiene del dióxido de carbono (CO2).Heterótrofo. El carbono se obtiene de compuestos orgánicos (glucosa).Mixótrofo. El carbono se obtiene tanto de compuestos orgánicos como fijando el dióxido de carbono.

2. DONADORES DE ELECTRONES. La forma en la que el organismo obtiene los equivalentes reductores para la conservación de la energía o en las reacciones biosintéticas:Litótrofo. Los equivalentes reductores se obtienen de compuestos inorgánicos.Organótrofo. Los equivalentes reductores se obtienen de compuestos orgánicos.

3.FUENTE DE ENERGIA. La forma en la que el organismo obtiene la energía para vivir y crecer:Quimiótrofo. La energía se obtiene de compuestos químicos externos.Fotótrofo. La energía se obtiene de la luz.

Page 3: Bacterias

PRINCIPALES TIPOS NUTRICIONALES ENTRE LOS MICROORGANISMOS

Los quimiolitoautótrofos obtienen energía de la oxidación de compuestos inorgánicos y el carbono de la fijación del dióxido de carbono. Ejemplos: bacterias nitrificantes, bacterias oxidantes del azufre, bacterias oxidantes del hierro, bacterias oxidantes del hidrógeno.

Los fotolitoautótrofos obtienen energía de la luz y el carbono de la fijación del dióxido de carbono, usando compuestos inorgánicos como equivalentes reductores. Ejemplos: Cyanobacteria (agua como equivalente reductor), Chlorobiaceae, Chromaticaceae (sulfuro de hidrógeno), Chloroflexus (hidrógeno).

Los quimiolitoheterótrofos obtienen energía de la oxidación de compuestos inorgánicos, pero no pueden fijar el dióxido de carbono. Ejemplos: algunos Nitrobacter spp., Wolinella (con hidrógeno como equivalente reductor), algunas bacterias oxidantes del hidrógeno.

Los quimioorganoheterótrofos obtienen energía, carbono y equivalentes reductores para las reacciones biosintéticas de compuestos orgánicos. Ejemplos: la mayoría de las bacterias, como Escherichia coli, Bacillus spp., Actinobacteria.

Los fotoorganótrofos obtienen energía de la luz y el carbono y los equivalentes reductores para las reacciones biosintéticas de compuestos orgánicos.

Algunas especies son terminantemente heterótrofas, pero muchas otras pueden también fijar el dióxido de carbono y son mixótrofas. Ejemplos: Rhodobacter, Rhodopseudomonas, Rhodospirillum, Rhodomicrobium, Rhodocyclus, Heliobacterium, Chloroflexus (alterna con fotolitoautotrofía con hidrógeno).

Page 4: Bacterias

• El crecimiento de un microorganismo se define como el aumento de sus componentes celulares, que puede tener como resultado un incremento de su tamaño o del número de su población o de ambos.

• No suele ser conveniente investigar el crecimiento y multiplicación de microorganismos individuales debido a su tamaño pequeño.

• se refiere al crecimiento poblacional, no al aumento de tamaño de los microorganismos.

• número de microorganismos presentes al principio, en el inoculo inicial

• Número de microorganismos al final

• Intérvalo de tiempo

Crecimiento Microbiano

Page 5: Bacterias

• Fase I o latencia: intensa

actividad metabólica. Los m.o´s se adaptan al sustrato.

• Fase II o exponencial. La actividad metabólica se vuelve constante. Las células empiezan a dividirse a ritmo sincrónico

• Fase III o estacionaria. Empieza a agotarse el medio de cultivo, algunas células mueren, mientras otras crecen y se dividen lentamente.

• Fase IV o muerte. las células nuevas se producen en menor cantidad en comparación con las que mueren.

CURVA DE CRECIMIENTO

Page 6: Bacterias

Cinética del crecimiento microbiano

• Velocidad de crecimiento: rapidez del crecimiento poblacional, (medida en gramos de biomasa/hora).

• Tiempo de generación: el tiempo transcurrido desde que una célula se divide y da 2 nuevas células.

Varía entre 0.5-6 horas.

• Número de generaciones: cantidad de generaciones celulares producidas en un determinado período de tiempo.

Page 7: Bacterias

a)Empezando con una célula, si cada producto de la reproducción se divide por fisión binaria, la población se doblara con cada nueva generación.

b)Al dibujar el log de las células se produce una línea que indica el crecimiento exponencial: si se dibuja el número de células aritméticamente, se obtiene una línea curva.

Page 8: Bacterias

pH

Microorganismos Rango de pH

Acidófilos 0 – 5.5

Neutrófilos 5.5 -8.0

Alcalófilos 8.5 – 11.5

Alcalófilos extremos Mayor de 10

Page 9: Bacterias

Temperatura Microorganismos Rango de temperatura Hábitat

Psicrófilos 0oC – 20oC *15oC Nieve o glaciares

Psicrotrofos 0oC – 35oC *20-30oC Alimentos refrigerados

Mesófilos 15oC – 45oC *20-40oC Agentes patógenos

Termófilos 45oC – 80oC *55-65oC Compost – aguas termales

Hipertermófilos 55oC – 115oC *80-113oC Suelo marino

Page 10: Bacterias

Relaciones microbianas con el oxígenoGrupo Relación con el O2 Tipo de metabolismo Ejemplo Hábitat

Aerobios

Estrictos Necesario Respiración aerobia Micrococcus luteus Piel, polvo

Facultativos No necesario, pero crecen mejor con O2

Respiración aerobia, anaerobia, fermentación

Escherichia coli intestino

Microaerófilos Necesario pero a bajas tensiones

Respiración aerobia Spirillum volutans Lagos

Anaerobios

Aerotolerantes No necesario, ni crecen mejor con O2

Fermentación Streptococcus pyogenes Tracto respiratorio superior

Estrictos Dañino o letal Fermentación o respiración anaerobia

Methanobacterium formicicum

Digestores de aguas negras, sedimentos anóxicos

Page 11: Bacterias

Crecimiento de aerobios, anaerobios, facultativos, microaerófilos y anaerobios aerotolerantes en tubos con medios de cultivo semisólido con tioglicolato.a. El oxígeno penetra sólo una corta distancia en el tubo, de modo que los aerobios estrictos sólo crecen

en la superficie.b. Los anaerobios, como son sensibles al oxígeno, sólo crecen lejos de la superficie.c. Los aerobios facultativos, son capaces de crecer tanto en presencia como en ausencia de oxígeno y

crecen por todo el tubod. Los microaerófilos crecen apartándose de la zona más óxica.e. Los anaerobios aerotolerantes crecen por todo el tubo, no obstante el crecimiento no es mejor cerca de

la superficie porque estos organismos sólo son fermentadores.

Page 12: Bacterias
Page 13: Bacterias
Page 14: Bacterias

DOMINIO BACTERIAS O EUBACTERIAS

A las eubacterias también se les conoce como “bacterias”, microorganismos procariotas, unicelulares de organización muy sencilla, su tamaño varía entre 1 y 10 micrómetros.

Dentro de Eubacteria se presentan varias ramas evolutivas, que incluyen a todos los procariotas causantes de enfermedades (patógenas) y a la mayor parte de las bacterias que se encuentran normalmente en el aire, suelo, aguas, tracto digestivo de animales y hombre.

Comprende:

Las cianobacterias Los micoplasmas Las bacterias verdaderas o eubacterias

Page 15: Bacterias
Page 16: Bacterias
Page 17: Bacterias

LAS CIANOBACTERIAS

Las cianobacterias, antiguamente conocidas como algas verdeazules, por su color verde-azulado (a veces rojizo, pardo o negro), son bacterias que han estado viviendo sobre nuestro planeta por más de 3 mil millones de años. Se caracterizan por que son procariotas (sin núcleo verdadero), autótrofos (fundamentalmente).

Las cianobacterias crecen en ambientes lénticos (lagos y lagunas), suelos húmedos, troncos muertos, cortezas de árboles, algunas en aguas salobres y otras en aguas termales.

Hace miles de millones de años las había en tan gran número, que eran capaces de añadir, a través de la fotosíntesis, suficiente oxígeno a la primitiva atmósfera de la Tierra, como para que los animales que necesitaban oxígeno pudieran sobrevivir.

Page 18: Bacterias

ReproducciónAsexual, por bipartición, o por fragmentación de filamentos dando origen a hormogonios que se separan de los filamentos originales y se mueven deslizándose. Algunas experiencias parecen confirmar que existen fenómenos que implican la recombinación de material genético, al igual que en las bacterias.

NutriciónLas cianobacterias son capaces de realizar fotosíntesis. Algunas contienen pigmentos que les permiten usar la luz como fuente de energía, otras dependen de compuestos orgánicos como fuente de energía, y algunas pueden usar incluso compuestos químicos inorgánicos como combustible para realizar los procesos celulares.

Movilidad Los géneros Oscillatoria, Spirulina y Rivularia presentan movimiento.

Las especies planctónicas, se caracterizan por poseer vesículas de gas en su citoplasma que son las encargadas de mantener el organismo en flotación para ubicarse en la zona de máxima iluminación.

Algunas han adquirido estructuras especiales, como esporas, para mejorar la supervivencia. Tanto los ambientes aerobios como los anaerobios pueden ser habitados por distintas especies de cianobacterias.

Page 19: Bacterias

La existencia conjunta de la fotosíntesis y de la fijación de nitrógeno ha requerido el diseño de estrategias que hagan posible el funcionamiento de ambos procesos antagónicos desde el punto de vista de sus requerimientos ambientales.

Heterocistos Los heterocistos son células especializadas, distribuidas a lo largo o al final del filamento (cianobacterias multicelulares filamentosas), los cuales tienen conexiones intercelulares con las células vegetativas adyacentes, de tal manera que existe un continuo movimiento de los productos de la fijación de nitrógeno desde los heterocistos hacia las células vegetativas y de los productos fotosintéticos desde las células vegetativas hacia los heterocistos (Todar, 2004).

Muchas cianobacterias, por ejemplo, Anabaena azollae juegan un papel importante en el desarrollo de cultivos como el arroz. Anabaena azollae, en simbiosis con helechos, proporciona hasta 50 kg. de nitrógeno/ha siendo la utilización de este sistema fijador general en muchas regiones del sudeste asiático.

Page 20: Bacterias

MICOPLASMASSon bacterias de gran interés evolutivo debido a la sencillez de su estructura celular y a su tamaño que oscila entre 0,2 y 2 µm. Están delimitadas solamente por una membrana celular flexible. Carecen de pared celular.

El nombre micoplasma se deriva de la propiedad de producir formas filamentosas, con aspecto de hongo.

Poseen menos de la mitad del ADN que la mayoría de los otros procariontes y esta cantidad tan pequeña es suficiente para codificar todas las propiedades esenciales de una célula. Los micoplasmas son aerobios o anaerobios.

Algunas especies se encuentran en el suelo, otras en aguas residuales y otras más viven sobre las membranas mucosas de los cuerpos de los animales o en las plantas, pero por lo general no son patógenas.

Dentro de las enfermedades causadas por micoplasmas se incluyen las infecciones del tracto urinario y algunas formas de neumonía. Ej. Mycoplasma pneumoniae y Mycoplasma genitalium

Page 21: Bacterias

BACTERIASEl tamaño microscópico de las bacterias está determinado genéticamente, y depende de la cepa, de las condiciones ambientales (nutrientes, sales, temperatura, tensión superficial).

La unidad de medida bacteriana es el micrómetro , que equivale a 1/1000 milímetros (10-3 mm) = 1 micrómetro). Para darse una idea de su tamaño se calcula que en un centímetro cúbico cabe alrededor de un millón de billones de bacilos de tamaño medio.

Las bacterias están constituidas por un 70% de agua y un 30% de materia seca, de esta materia seca el 70% corresponde a proteínas, el 3% a ADN, el 12% a ARN, el 5% a azucares, el 6% lípidos y el 4% a minerales.

Page 22: Bacterias

PARED CELULAR

• Es una estructura rígida que le da la forma a la célula y evita que colapse debido a las diferencias de presión osmótica por el constante intercambio de fluidos. Su grosor varia entre 10 y 80 nanómetros.

Funciones: Confiere rigidez Responsable de la forma celular Barrera contra ciertos agentes tóxicos

Estructura exclusiva de las bacterias

Componente básico: Peptidoglicano o mureína

Page 23: Bacterias

PEPTIDOGLICANO• 2 derivados de azúcares N-acetilglucosamina yÁcido N-acetilmurámico.

• aminoácidos (L-alanina, D-alanina, D-glutámico y lisina o ácido diaminopimélico (DAP).

• Más de 100 tipos distintos

Page 24: Bacterias

Las Gram + : son más gruesas y esta compuesta por una capa de glucopeptidos.

Las Gram – : compuesta por dos capas, una de glucopeptidos rodeada de una bicapa fosfolipídica, lipoproteínas y glucolipídica.

Son más resistentes a los antibióticos .

Page 25: Bacterias

Gram + Staphylococcus sp.

Gram - E. coli

Page 26: Bacterias

FLAGELO• Es una estructura no esencial para las

bacterias. Su función es facilitar el movimiento.

• Divide los grupos bacterianos en flagelados y no flagelados.

• Componente químico es una proteína denominada Flagelina.

• Permite responder a estímulos Químicos: quimiotactismo positivo Antibióticos:quimiotactismo negativo Luminosos: fototactismo positivo

• Las bacterias deslizantes se mueven por flexión de la pared celular.

• Movimiento Browniano es la contante vibración de las bacterias en un punto fijo (suspendidas en medio líquido y por su tamaño).

A. MONOTRICO: único en un extremo de la célula.

B. LOFOTRICO: más de un flagelo en un extremo de la célula.

C. ANFITRICO: situados en ambos extremos de la célula.

D. PERITRICOS: se sitúan sobre la superficie de la célula.

Page 27: Bacterias

CAPSULA• Es la capa rígida con borde definido

formada por una serie de polímeros orgánicos en el exterior de su pared celular. Generalmente contiene glicoproteínas y un gran número de polisacáridos diferentes.

• La cápsula protege a la célula bacteriana de acción de los antibióticos o si se invade un huésped evita que los mecanismos de defensa del huésped la destruyan.

• Permite la adhesión de bacterias hermanas para la formación de colonias, e igualmente le permite adherirse a sus sustratos.

• Las cápsulas bacteriana no se tiñen fácilmente y se destacan usando tinciones inertes de fondo como tinta china o rojo congo para poder observar el glucocálix.

Imagen a microscopía óptica de la cápsula del neumococo Streptococcus pneumoniae.

Page 28: Bacterias

ENDOSPORAS Estructura de resistencia y no reproductiva

Respuesta a condiciones ambientales adversas

(poca humedad, temperaturas extremas, agentes

químicos y físicos, etc.)

Pueden permanecer en estado de dormancia por

muchos años su actividad metabólica es nula ya

que le falta agua en su interior.

Cuando las condiciones ambientales vuelven a ser

favorables la endospora se transforma de nuevo a

la forma vegetativa.

La espora no es una nueva célula

La termoresistencia es una de sus principalescaracterísticas. Mientras que las bacterias o

lasformas vegetativas de las bacterias

esporuladoras sometidas a 80 ºC durante diez minutos

mueren, las endósporas sobreviven e incluso soportan

un calentamiento superior.

Bacillus subtilis mostrando las esporas en verde, existen varias coloraciones Wayson, verde de malaquita, moller entre otras.

Los componentes químicos mas importante en la endospora es el ácido dipicolotico y calcio.

Característico de los géneros Bacillus y Clostridium

Page 29: Bacterias

Formación de una endospora

a, b) Los dos cromosomas dentro de la célula vegetativa se han condensado en una forma de bastón.

c) La pared trasversal comienza a formarse.

d) Separación del material de las esporas de la célula vegetativa.

e, f) La célula vegetativa crece alrededor de la espora y se forma la cubierta de la espora.

g, h) La espora madura y se separa de la célula.

Page 30: Bacterias

CLASIFICACION DE LAS BACTERIAS Por su forma y agrupación:

Page 31: Bacterias

REPRODUCCIONLas bacterias habitualmente se reproducen de forma asexual por división transversal (fisión Binaria) originándose por estrangulamiento de la célula madre formando dos células hijas.

En condiciones apropiadas, una bacteria Gram-positiva puede dividirse cada 20–30 minutos y una Gram-negativa cada 15–20 minutos.

Page 32: Bacterias

El proceso de bipartición se inicia con el alargamiento de la célula bacteriana y la duplicación del ADN, luego en el centro de la bacteria, la pared celular y la membrana plasmática se invaginan con la consecuente formación de un tabique transversal o mesosoma que divide la célula bacteriana en dos y separa las dos regiones de ADN cromosómico. La separación de las dos células va acompañada de la segregación en cada una de ellas de uno de los dos genomas que proviene de la duplicación del ADN materno.

El proceso de división ocurre en tres fases principales:

1. Elongación o alargamiento de la célula y duplicación del material genético o ADN,

2. Separación de ADN dentro de las células hijas formadas y

3. La citocinesis o separación celular.

Page 33: Bacterias

BACTERIUM Skin Conjunctiva Nose Pharynx Mouth Lower Intestine Anterior

urethra VaginaStaphylococcus epidermidis (1) ++ + ++ ++ ++ + ++

++Staphylococcus aureus*  (2) +  +/- + + + ++ +/-

+Streptococcus mitis  + ++  +/-  + +Streptococcus  salivarius  ++  ++   Streptococcus mutans* (3) + ++Enterococcus faecalis* (4) +/-  + ++ + +Streptococcus pneumoniae* (5) +/-  +/-  + + +/-Streptococcus pyogenes* (6) +/- +/- + + +/- +/-Neisseria sp. (7) + +  ++  + + +Neisseria meningitidis* (8) + ++ + +Veillonellae sp. + +/-Enterobacteriaceae* (Escherichia coli) (9)  +/-  +/- +/- + ++ + +Proteus sp. +/-  + + + + + +Pseudomonas aeruginosa* (10) +/-  +/- +  +/-Haemophilus influenzae* (11) +/-  +  +  +Bacteroides sp.* ++  + +/-Bifidobacterium bifidum (12) ++Lactobacillus sp. (13) + ++ ++ ++Clostridium sp.* (14)  +/-  ++Clostridium tetani (15) +/-Corynebacteria (16) ++ + ++ + + + +

+Mycobacteria + +/- +/-  + + Actinomycetes + + Spirochetes + ++ ++Mycoplasmas  + + + +/- +------------------------------------------------------------------------

++ = nearly 100 percent          + = common          +/- = rare           * = potential pathogen

BACTERIAS COMUNMENTE ENCONTRADAS SOBRE LAS SUPERFICIES DEL CUERPO HUMANO

Page 34: Bacterias

Incluye las bacterias que pueden crecer en condiciones extremas como los hielos antárticos psicrófilas.

O en fuentes termales (a veces a temperaturas superiores a las de la ebullición del agua), como las que habitan en las aguas hirvientes del parque de Yellowstone o dentro de volcanes, son las arqueas llamadas termófilas extremas.

Otras habitan en medios anaerobios, con pH muy ácido acidófilas.

O en suelos y aguas altamente alcalinas son las llamadas alcalófilas.

Algunas arqueas son productoras de gas metano metanógenas.

Otras se desarrollan en medios salinos, o sea, las halobacterias o halófitas.

DOMINIO ARQUEAS

Page 35: Bacterias
Page 36: Bacterias

Archaea• Basados en su fisiología y ecología, las Archaea

pueden organizarse en :– Metanógenos– Halófilos– Hipertermófilos

• Euryarchaeota– Halófilos extremos– Metanógenos– Hipertermófilos

• Crenarchaeota– Hipertermófilos dependientes de sulfuro

• Korarchaeota– Secuencias obtenidas de ambientes hipertérmicos.

Page 37: Bacterias

Forma de las Arqueas Presentan formas similares a la de las bacterias verdaderas: esféricas, individuales o en grupo, bacilares, filamentosas.

Estructura de Arquea

Pared Celular: Formada por lípidos, proteína o glicoproteína a diferencia de la pared celular de peptidoglicano de las eubacterias. La pared presenta simetría hexagonal y adquiere diferentes morfologías como respuesta a los diferentes ambientes en los cuales se desarrolla.

Membrana Plasmática: puede presentar invaginaciones o mesosomas, carecen de ácidos grasos y en su lugar tienen cadenas laterales compuestas de unidades repetitivas de isopreno unidas por enlaces éter al glicerol que constituyen el gliceroldiéter cuando se distribuyen a manera de bicapa y el gliceroltetraéter cuando es a manera de monocapa. Se encuentra en las arqueas termoacidófilas.

Protoplasma: separado en cromoplasma (periférico y pigmentado) y centroplasma (central, granuloso e incoloro). Los pigmentos que se encuentran en el citoplasma son: clorofila a, c, carotenoides, phycoxantina, ficocianina C, de color azul, ficocianobilina, ficoeritrina C, de color rojo, ficoeritrobilina entre otros.

Nucleoplasma: contiene el ADN puede aparecer en forma de pequeños gránulos, pueden aparecer granos de volutina, cianoficina y ribosomas. El ARN y enzimas de arqueobacterias son diferentes al de las bacterias verdaderas.

Page 38: Bacterias

Las arqueóbacterias presentan además mecanismos de defensa contra las condiciones extremas que podrían afectarlas. Por ejemplo ellas fabrican una variedad de moléculas y enzimas protectoras. Las arqueas que viven en medio ambiente altamente ácidos, poseen en su superficie celular unas moléculas cuya función es ponerse en contacto con el ácido para evitar que penetre en la célula y así evitar que el ADN se destruya.

Las arqueas halófilas toman del exterior sustancias como el cloruro de potasio para equilibrar el interior de la célula y evitar que el agua salada penetre y destruya la célula. Se pueden encontrar en algunos tipos de alimentos en los que se han utilizado altas concentraciones de sal (salmueras) para su preservación como es el caso de pescados y carnes, en donde se reconoce su presencia porque forman manchas rojas.

Las arqueas obtienen energía a partir de compuestos como hidrógeno, dióxido de carbono y azufre. Algunas lo hacen a partir de la energía solar a través de la bacteriorodopsina, un pigmento que reacciona con la luz y permite que la arqueobacteria fabrique el ATP.

Pyrococcus furiosus

Halobacterium salinarum

Methanopyrus kandleri

Page 39: Bacterias
Page 40: Bacterias

Características del genoma bacteriano

El tamaño del genoma bacteriano es variable de una bacteria a otra.La mayoria de las bacterias tienen un solo cromosoma circular con ADN de doble cadena.

Aunque hay bacterias con ADN lineal( Borrelia, Streptomices) y bacterias con ADN lineal y circular ( Agrobacterium).

El cromosoma es cientos de veces más largo que el diámetro de la célula,aún así se acomoda al citoplasma gracias al "superenrollamiento" que sufre.

Hay excepciones ,como el micoplasma, cuyo cromosoma es una cuarta parte del de otras bacterias.

Las bacterias son haploides, sólo poseen una copia de su cromosoma.

Page 41: Bacterias

Estructura del ADN

Page 42: Bacterias

Funciones de los ácidos nucléicos

Page 43: Bacterias

Variaciones fenotípicas o adaptaciones

Se producen por la presión ambiental sobre las bacterias, pero no afecta al genoma.

Son de alta frecuencia. Afectan a toda la población bacteriana sometida a la modificación ambiental.

Son reversibles ; cuando cesa la causa, retornan al estado primitivo.

No son hereditarias, porque no se modifica el ADN.

Morfológicas

EnzimáticasPatogénicas

Page 44: Bacterias

Mutaciones bacterianas:

• Definición: cambio heredable en la secuencia de nucleótidos del genoma de un organismo.

• Pueden ser:– Inducidas o Espontáneas

• Es raro que se expresen

• Pueden dar a lugar por ejemplo, a una resistencia por el cambio en la transducción de un proteína.

Page 45: Bacterias

Tipos de Mutaciones• Puntual:

–Transición: purina por purina o pirimidina por pirimidina (Ej.: A por G o C por T)

–Transversión: purina por pirimidina o viceversa

• Delección• Inserción

• un sólo cambio de en un nucleótido lleva a la fabricación de un proteína totalmente distinta, con lo que cambios leves pueden conllevar importantes consecuencias

Page 46: Bacterias

Intercambio genético entre bacterias y recombinación

• Unidireccional: De donante a receptor

• Puede ser entre especies distintas

• Mecanismos:- Transformación- Conjugación- Transducción

Page 47: Bacterias

Transformación

• Definición: Transferencia de genes por incorporación ADN exógeno

• Factores que influyen:– Tamaño, concentración y estado del

ADN– Estado de Competencia del receptor

(Bacillus, Haemophilus, Neisseria, Streptococcus)

Page 48: Bacterias

Transformación

• Pasos:- Adsorción del ADN- Penetración- Recombinación

• Características transformadas:- Antígenos- Capacidad fermentación- Resistencia antimicrobianos

– link: http://www.1lecture.com/Microbiology/Bacterial%20Transformation/Bacterial%20Transformation.swf

Page 49: Bacterias

Conjugación

• Definición: transferencia genética entre dos bacterias que requiere contacto físico celular

• Bacterias que intervienen:• Donante• Receptor

Donor

Recipient

Page 50: Bacterias

Plásmidos

• Definición: Elemento genético extracromosómico capaz de replicarse de forma autónoma

Page 51: Bacterias

Características de los Plásmidos

• Replicación autónoma• Estabilidad• Incompatibilidad• Transferencia:

– Plásmidos conjugativos– Plásmidos no conjugativos

• Integración (Episomas)• Confieren distintas propiedades

fenotípicas

Page 52: Bacterias

Conjugación en Gramnegativos

Page 53: Bacterias

Conjugación en Gramnegativos

1. Formación de pares efectivos

2. Transferencia de ADN

− Origen de transferencia

− Replicación cadenas ADN

F+ F- F+ F-

F+ F+F+ F+

Page 54: Bacterias

Conjugación: Importancia

• Bacterias Gram - − Resistencia antimicrobianos− Diseminación rápida

• Bacterias Gram + − Producción de factores de adherencia− Resistencia antimicrobianos

link: http://www.1lecture.com/Microbiology/Bacterial%20Conjugation/Bacterial%20Conjugation.swf

Page 55: Bacterias

Elementos Genéticos Transponibles

• Definición: Segmentos de ADN capaces de mudarse de una localización a otra

• Propiedades• Movimiento al “azar”• No poseen autorreplicación• Transposición mediante recombinación

específica• Transposasa

Page 56: Bacterias

Tipos de Elementos Transponibles

• Secuencias de Inserción (IS): Elementos que portan sólo los genes de transposición

• Transposones (Tn): Elementos que portan otros genes además de los de transposición (IMPORTANTES en R)

TransposasaABCDEFG GFEDCBA

Page 57: Bacterias

Transducción

• Definición: Transferencia de genes bacterianos a través de un bacteriófago

• Importancia:– Común en bacterias

Gram+– Conversión lisogénica

link: http://www.1lecture.com/Microbiology/Transduction%20Generalized/Transduction%20Generalized.swf

Page 58: Bacterias

Estructura Fago

Cola

Fibras

Placa basal

Cabeza

Collar contráctil

Page 59: Bacterias

Infección bacteriana por Fagos

1. Adsorción

2. Unión Irreversible

3. Contracción del collar

4. Inyección del ADN

Page 60: Bacterias

Bacteriófagos: Ciclos lítico y lisogénico.

Page 61: Bacterias

Transducción generalizada

Page 62: Bacterias

Transducción especializada

Page 63: Bacterias

VIDEO• http://www.youtube.com/watch?v=7GeH7SkchmA&feature=related