BASES CELULARES DE LA VIDA I

Mayra Beltrán Pineda Biol. MSc Microbiología

http://www.juntadeandalucia.es/averroes/~29701428/salud/nuevima/celula1.jpg

Origen de células eucariotas :Teoría endosimbiótica.

Clases de células: procariotas y eucariotas.

Células procariotas: Bacterias y Archaeas.

Células eucariotas: Hongos filamentosos y levaduras

CONTENIDO

Trata de explicar el orígen de las células eucarióticas.

Propuesta por Lynn Margulis en 1967.

TEORIA ENDOSIMBIOTICA

http://3.bp.blogspot.com/-Ex1sBBYXTec/TaCDBvG2hdI/AAAAAAAABiQ/pFwZ_qsg0rA/s400/Margulis.jpg

Lynn Margulis

Las células eucarióticas se originaron a partir de una célula procariota primitiva, que perdió su pared celular, lo que le permitió aumentar de tamaño, esta primitiva célula conocida con el nombre de urcariota.

TEORIA ENDOSIMBIOTICA

http://www.unad.edu.co/curso_biologia/imagenes/1celproc.jpg

Esta célula en un momento dado, englobaría por fagocitocis a otras células procarióticas, estableciéndose entre ambos una relación endosimbionte.

TEORIA ENDOSIMBIOTICA

http://cnho.files.wordpress.com/2009/08/phagocytosis_1_c_la_784.jpg?w=325&h=191

La célula urcariota les brindó entorno seguro y alimento y las células incorporadas brindan características metabólicas que ella no poseía y la capacidad de realizar fotosíntesis.

TEORIA ENDOSIMBIOTICA

http://webs.uvigo.es/mmegias/5-celulas/imagenes/cel-endosimbiosis.png

Si se incorporó una bacteria aeróbica, esta fue precursora de las mitocondrias y dicha célula luego evolucionó a las células animales.

TEORIA ENDOSIMBIOTICA

http://3.bp.blogspot.com/_gQsW0Vsi72A/TTGH-qIozvI/AAAAAAAACTQ/qwm-eCGAOHM/s1600/mitocondria2.jpg

Pero si se incorporo una bacteria fotosintética ancestral se dio origen a los cloroplastos y dicha célula evoluciono hasta convertirse en una célula vegetal.

TEORIA ENDOSIMBIOTICA

http://linux.ajusco.upn.mx/fotosintesis/img/cloroplasto.jpg

Existen algunas evidencias que brindan credibilidad a la teoría, las mitocondrias y cloroplastos son similares a las bacterias en muchas características:

Se reproducen por división Poseen su propio ADN Poseen ARN ribosómicos semejantes a los

de las bacterias.

TEORIA ENDOSIMBIOTICA

Teoria endosimbiotica

http://4.bp.blogspot.com/_pO6_LWzFSx4/S5rxkob1NWI/AAAAAAAADZM/OY9RYGJulOo/S600/endosimbiosis.jpg

Microscopía óptica

De campo claroDe campo

oscuroDe contraste

de fasesDe

Fluorescencia

MICROSCOPIA

De campo claro De campo oscuro

Usa luz visible

Se requieren muestras muy finas para q la luz pueda atravesarlas

El campo del microscopio está intensamente iluminado, mientras que los objetos observados aparecen más oscuros

Se alcanzan los 1000 aumentos

Se usa generalmente para ver características morfológicas de bacterias, hongos, algas y protozoos.

La muestra aparece brillante, sobre un fondo oscuro (generalmente no se tiñe)

Su ampliación máxima útil son 1000-2000.

Se usa para ver microorganismos que muestran alguna característica morfológica en estado vivo y en suspensión (flagelos o cápsida).

http://aulavirtual.usal.es/aulavirtual/demos/microbiologia/unidades/documen/uni_02/56/fig/fig307.jpg http://muybio.com/wp-content/uploads/2011/03/Anal%C3%ADtica-de-sangre-microscopio-de-campo-oscuro.jpg

De contraste de fases De fluorescencia

Permite observar células sin colorear.

Las partes oscuras de la imagen corresponden a las porciones densas del espécimen; las partes claras de la imagen corresponden a porciones menos densas.

Se utilizan para observar células vivas, tejidos vivos y cortes semifinos no coloreados.

Usa luz ultravioleta

Su ampliación máxima útil son 1000-2000.

En la muestra se ven bacterias brillantes y coloreadas, con el color del compuesto fluorescente que se usa en su tinción.

Se pueden inyectar moléculas fluorescentes específicas en un animal o directamente en células y usarlas como marcadores

http://3.bp.blogspot.com/_SBO4k-8eZTI/SHkdjH1XE6I/AAAAAAAAAoE/FfMbZrUzlJU/s400/microscopia+de+contraste+de+fase+8.JPG

http://www.wired.com/images_blogs/wiredscience/2009/10/nikon1998.jpg

Microscopía electrónica

De barridoDe

transmisión

MICROSCOPIA

Usa electrones en vez de fotones o luz visible para formar imágenes de objetos microscópicos.

El primer microscopio electrónico fue diseñado por Ernst Ruska, Max Knoll y Jhener entre 1925 y 1930.

El microscopio electrónico

http://cbe.ivic.ve/afichecm120.gif

Microscopio electrónico

Microscopio electrónico de transmisión.

Microscopio electrónico de barrido.

Tipos de microscopio electronico

El haz de electrones atraviesa la muestra, las zonas que permiten el mayor paso de electrones se ven claras, las zonas que no dejan atravesar los electrones se ven oscuras.

Microscopio electrónico de transmisión

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/95/JEOL_JSM-6340F.jpg/250px-JEOL_JSM-6340F.jpg

El haz de electrones no atraviesa la muestra, sino que son reflejados en su superficie dando una imagen del contorno superficial del objeto.

El barrido completo dura unos pocos segundos.

Microscopio electrónico de barrido

http://www.esi2.us.es/IMM2/dibujos/CM-200-1.jpg

La estructura de la superficie de la muestra afecta la forma en la que los electrones se reflejan.

Agujeros y hendiduras: oscuroProminencias y crestas: claro

Microscopio electrónico de barrido

http://bokeronfx.en.eresmas.com/tutorials/images/sem_surfacing_lw/002.jpg

Comparación entre diferentes tipos de microscopia

Gracias al invención del microscopio electrónico los biólogos pudieron examinar la estructura interna de una gran variedad de células.

Pudieron definir que existen dos tipos de células diferentes.

TIPOS DE CELULAS

Procariotas

Eucariotas

TIPOS DE CELULAS

Células procariotas

•Del latín pro: antes y del griego carión: núcleo)

Células eucariotas

•Del griego eu: verdadero y carión (núcleo)

Se piensa que fueron los únicos seres vivos sobre el planeta durante casi 2 000 millones de años antes de la aparición de los primeros eucariotes.

Sin núcleo definido.

Pequeñas y simples

CELULA PROCARIOTICA

http://elmiqueblog.files.wordpress.com/2010/08/bacterias-verdes-luminosas-internet1.jpg

Genomas menos complejos

Sin organúlos citoplasmáticos.

Comprenden los dominios Archaea y Bacteria

CELULA PROCARIOTICA

http://3.bp.blogspot.com/_9oPQ6LhqY3o/TKTq6dLv39I/AAAAAAAAAy8/lfWbbOQBMLE/s1600/bacterias-biodiesel-plastic.jpg

Núcleo definido en donde el material genético se encuentra separado del citoplasma.

Mas grandes y complejas.

Grandes genomas.

Organúlos celulares

Comprende el dominio Eukarya

CELULA EUCARIOTICA

http://www.araucaria2000.cl/celula/eucariotica.jpg

Característica Células procarióticas Células eucarióticas

Grupo filogénetico Bacteria, Archaea Eukarya

Membrana nuclear Ausente Presente

Nucleolo Ausente Presente

DNA Molécula circular, sin histonas

Lineal, formado por cromosomas y con histonas

División Fisión binaria, gemación

Mitosis

Membrana citoplasmática

Presente Presente

Citoplasma Desprovisto de estructuras membranosas

Con compartimentos en donde se realizan funciones especializadas (organélos).

Ribosomas 70S(síntesis de proteínas)

80S, ribosomas en cloroplastos y mitocondrias (síntesis de proteínas)

Células procarióticas vs células eucarióticas

Característica Células procarióticas

Células eucarióticas

Membranas internas Sencillas, limitadas a grupos específicos

Complejas

Sistema respiratorio Forma parte de la membrana citoplasmática, sin mitocondrias.

Mitocondria

Pared celular Presente, compuesta de peptidoglicano y otros polisacáridos.

Presentes en plantas, algas, hongos, ausente en animales y protozoos.

Endosporas presentes Ausentes

Vesículas de gas presentes Ausentes

Movimiento Flagelos presentes es proteínas.

Cilios, algunos flagelos, por deslizamiento ameboide

Células procarióticas vs células eucarióticas

Las células eucariotas evolucionaron a partir de ancestros procariotas.

Ambos tipos de células comparten un lenguaje genético idéntico.

Conjunto común de vías metabólicas.

Similitudes entre tipos de celulas

Algunos rasgos estructurales comunes:

Membrana plasmática como estructura semipermeable.

Pared celular rígida, con función similar pero estructura química diferente.

Similitudes entre tipos de celulas

TIPO DE CELULAS PROCARIOTICAS

BacteriasArchaeas

BACTERIAS

BACTERIAS

Las bacterias son microorganismos unicelulares procariotas.

Grupo mas importante de seres vivos (número de organismos, importancia ecológica y práctica)

http://www.elsecretodelasalud.com/Enfermedad/sitebuilder/images/Escherichia_coli-298x445.png

BACTERIAS

Son los organismos mas abundantes del planeta son ubicuos (suelos, manantiales calientes, nubes, fondo del mar, cuerpo humano, animales, plantas)

Fundamentales en ciclado de nutrientes, biorremediacion.

http://yopasolavoz.com/wp-content/uploads/2011/06/bacterias2.jpg

Formas y agrupaciones

Filamentosa

Cocosdiplococo estreptococo estafilococo

Tetradas Sarcinas

Bacilos

bacilos vibrios Cocobacilos

Espiroquetas(flexibles

Espirilos(rígidos)

pleomórficos

TAMAÑOS DE BACTERIAS

Cianobacteria

Bacilo de tamaño medio

Virus mas grandes

TAMAÑOS DE BACTERIAS

Bacterias gigantes

Thiomargarita namibiensisEpulopiscium fishelsoni

Intestino del pez cirujanoTamaño: 80X600 um

Sedimentos oceánicosTamaño:100 y 759um de diámetro

ESTRUCTURAS DE LA CELULA BACTERIANA

http://bacteriasyvirus.files.wordpress.com/2009/08/estructura-bacteria2.jpg?w=497

MEMBRANA CELULAR

MEMBRANA CELULAR

• Compuesta por lípidos y proteínas dispuestos en bicapas• Proteínas integrales (dificil remoción) y periféricas(fácil

remoción)• Barrera semipermeable, delgada(85-10 nm de grosor)• Organo sensor.

MEMBRANA CELULAR

Presencia de hopanoides que tienen función estabilizadora de membrana.La membrana es un sistema organizado, asimétrico,flexible y dinámico.

Proteínas de transporte

PARED CELULAR

PARED CELULAR

• Estructura rígida ubicada sobre la membrana celular

• Forma y protección

• Compuesta principalmente por Peptidoglicano o mureina (polisacarido): n-acetilmuramico, n-acetil glucosamina(aa)

PEPTIDOGLICANO

• Peptidoglicano o mureina: n-acetilmuramico, n-acetil glucosamina(aa)

PARED CELULAR

• La pared celular de muchos microorganismos patógenos tiene componentes que contribuyen a su patogenicidad.

• La pared puede proteger a una célula frente a sustancias tóxicas y es el lugar de acción de varios antibióticos.

TINCION DE GRAMCristian Gram(1884)Tinción relacionada con la estructura de la

pared

Bacterias

Gram positivas:Morado o azul

Gram Negativa: Rosado o rojo

Gram positivas Gram negativas

Pared celular en Gram positivas

Unica capa de peptidoglicano de 20 a 80 nm de espesor

Ácidos teicoicos: polímeros de glicerol y ribitol unidos por fosfatos. Confieren la carga negativa de la pared celular.

Acidos lipoteicoicos: asociación entre ácidos teicoicos y lipidos

Pared celular en Gram negativas

• Estructura compleja• Capa de LPS: Segunda bicapa, protección• Lipoproteínas de Braun: anclaje entre ME y peptidoglicano• Porinas: proteinas transmembranales que se asocian y forman

aberturas para el transporte de sustancias.

Estructura del Lipopolisacarido(LPS)

Lípido A: Dos derivados del azucar glucosamina unidos con ácidos grasos( caproico, láurico, palmitico). Inserto en membrana externa propiedades tóxicas.

Núcleo polisacarido: Azucares de 7 carbonos (heptosas) ej: sedoheptulosa.

Polisacarido O: Azucares de 6 carbonos( hexosas)ej: galactosa, glucosa,etc varia su composición dependiendo de la cepa. Es reconocida por las defensas del huesped, pero pueden evadirse al cambiar su composición.

Carga negativa de la pared celular de la bacteria, el polisacárido central tiene azucares cargados y fosfato.

Puede actuar como endotoxina.

COMPARACION TIPOS DE PARED CELULAR

Espacio periplasmico: Compuesto de periplasma (gel) contiene proteínas que participan en la captación de nutrientes, transporte de sustancias al interior de la célula, proteínas implicadas en la síntesis de peptidoglicano.

COMPARACION TIPOS DE PARED CELULAR

Gram positivas Gram negativas

http://www.ehu.es/biomoleculas/hc/sugar35b.htm

PARED CELULAR Y PRESION OSMOTICA

Los solutos están más concentrados en el citoplasma bacteriano que en el exterior.

Por osmosis el agua ingresa a la célula a través de la membrana desde soluciones diluidas a mas concentradas.

la célula se hincha y dicha presión haría explotar a la célula si no existiera la pared celular que la protege de la lisis.

MATRIZ CITOPLASMATICA

MATRIZ CITOPLASMÁTICA • Altamente organizada

• Localizada entre la membrana y el nucleoide.

• Compuesta principalmente por agua (70%)

• Contiene cuerpos de inclusión

• Ribosomas

http://sobreconceptos.com/wp-content/uploads/bacteriac-300x298.jpg

Cuerpos de inclusión

• Son depositos de reserva: Gránulos de materia orgánica o inorgánica.

• Su composición quimica puede ser proteica o lipídica.

• Pueden estar envueltos o no con una membrana.

Clasificación de los cuerpos de inclusión

• Envueltos: granulos de polifosfato, cianoficina y glucógeno

• No envueltos:Gránulos de poli-B-hidroxibutirato, algúnos de glucógeno y azufre, carboxisomas y vacuolas de gas.

Cuerpos de inclusión orgánicos

Nombre Función Esquema

Glucógeno Polímero de unidades de glucosa. Se dispersa uniformemente por la matriz en forma de gránulos pequeños.

Poly-β-hidroxibutirato (PHB):

Plásticos biodegradables, gránulos fácilmente observables. Reservas de carbono

Granulos de cianoficina Presentes en cianobacterias, compuestos de aa como arginina y acido aspartico, acumulan exceso de nitrógeno.

Cuerpos de inclusión orgánicos

Nombre Función Esquema

Carboxisomas Contienen la enzima ribulosa 1,5 bifosfato- carboxilasa (fijación de CO2), pueden servir para fijar nitrógeno.

Vacuolas de gas Confieren flotabilidad a la célula.

Cuerpos de inclusión inorgánicos

Nombre Función Esquema

Granulos metacromaticos o de volutina

Reserva de fosfato inorgánico

Granulos de azufre Reserva de energía en bacterias oxidantes de azufre

Magnetosomas Almacenan hierro (magnetita) Orientan la bacteria en un campo magnético.

Ribosomas Partículas implicadas en la síntesis de

proteínas.

Presentes en la matriz citoplasmática o adheridos débilmente a la membrana.

Los ribosomas procariotas son mas pequeños que los eucariotas.

Tamaño de 15x20 nm.

Ribosomas• RNA y proteínas

• 70S (procariotas): dos subunidades(Complejo de RNAr y proteínas)

• Subunidad grande: 50S:23S, 5S +31 proteínas

• Subunidad pequeña: 30S: 16s + 21 proteínas

Nota: S se refiere a una unidad de densidad llamada Svedberg.

COMPONENTES EXTERNOS A LA PARED

CELULAR

GLICOCALIX

Red compuestos orgánicos que se extiende a partír de la superficie celular.

Estructuras que sirven para proteger la célula, fijarla a objetos y permitir su desplazamiento.

Cápsulas o slime

Capas S

Cápsula

Polisacárido Difícil remoción Contiene gran cantidad de agua

y protege a las células de la desecación.

No son necesarias para el crecimiento a nivel de laboratorio pero brinda ventajas adaptativas en su hábitat normal.

Permite adhesión a objetos sólidos o a superficies de huéspedes.

Klebsiella pneumoniae

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e6/%D0%9A%D0%B0%D0%BF%D1%81%D1%83%D0%BB%D0%B0_Klebsiella_Pneumoniae.jpg

Slime

• Similares a las cápsulas excepto porque son difusas y fáciles de remover.

• Protección

• Motilidad

• Adhesión.

http://www.todayinsci.com/Events/Medical/BrucellaThm.jpg

Capas S Compuestas por proteinas y glicoproteinas Protección ante fluctuaciones ionicas, pH,

enzimas. Forma y rigidéz Adhesión a superficies.

Capas Shttp://1.bp.blogspot.com/_DBigaxGaCbY/SlyZBhfEN1I/AAAAAAAAAeg/EoHifiQp7EA/s400/008q+CapaS.JPG

Pili y fimbrias

Fimbria : apéndices cilíndricos, polímeros de subunidades proteicas (fimbrinas), existen en promedio 1,000/célula. Fijacion a superficies.

Pili sexual: parecidos a las fimbrias, más largos y gruesos, menos numerosos (1-10/cel), requeridos para el apareamiento sexual (Conjugación).

http://pathmicro.med.sc.edu/fox/coli-2.jpg

http://pathmicro.med.sc.edu/fox/coli-2.jpg

FLAGELOApéndices locomotores en forma de hilos que se extienden hacia fuera de la membrana plasmática y de la pared celular.

http://2.bp.blogspot.com/_krk0pFJQGeM/R-W49ynrWYI/AAAAAAAAAAU/1BQDNrwrI24/s320/micromotor-flagella.jpg

PATRONES DE DISTRIBUCION DEL FLAGELO

Utilizados para la clasificación de bacterias

Monotrico: Un flagelo

Anfitrico: Uno a cada extremo

Peritrico: Alrededor de la célula

Lofotrico: Penacho en un extremo

Estructura Flagelar

Filamento: Cilindrico, hueco, flagelina. Crecimiento desde el extremo

Gancho: Une cuerpo basal con el filamento

Cuerpo basal: Anillos que dirigen el motor flagelar.

Movimiento flagelar El filamento tiene

forma de hélice rígida y la bacteria se mueve cuando esta hélice gira.

Para avanzar, los flagelos giran en dirección contraria a las agujas de un reloj.

Cuando el flagelo gira en la dirección de las agujas del reloj la bacteria rota lentamente.

Endospora

• Forma diferenciada de algunas bacterias gram positivas como Bacillus sp, Clostridium sp y Sporosarcina sp.

• Muchas bacterias patógenas son formadoras de endosporas.

• Son impermeables a la mayorÍa de los colorantes, se ven incoloras en una bacteria teñida.

http://www.biologia.edu.ar/bacterias/figbac/micro71.gif

EndosporaResistente a condiciones adversas

Calor

Radiación

Químicos

Desecación

El 15% del peso seco es acido dipicolinico(resistente al calor)que forma complejos con iones calcio.

Calcio: protégé ante el calor húmedo y seco , agentes oxidantes.

Acido dipicolinico

Partes de la endospora

Exosporio: capa mas externa es fina y delgada

Cortex:Peptidoglicano modificado.

Pared celular: Dentro del cortex y rodea al protoplasto.

Protoplasto: contiene las estructuras celulares normales como ribosomas y nucleoide pero es metabólicamente inerte. http://www.ugr.es/~eianez/Microbiologia/images/09espo1.gif

Tamaños y localización de esporas

ESPOROGENESIS

1. Formación del septo, engolfamiento de la espora.2. Formación del exosporio (capa mas externa) y cortex.3. Deshidratación, incremento de la resistencia al calor4. Maduración de la espora.5. Lisis y liberación de la espora.

NUCLEOIDE

• Región irregular.

• Sitio donde se localiza el material génetico.

• Cromosoma: cadena doble de DNA lineal o circular, superenrollado

http://1.bp.blogspot.com/_DBigaxGaCbY/TAZt_EmIkmI/AAAAAAAAA7A/lNHWv5RsKMA/s1600/nucleoid-E_coli.gif

PLASMIDOS

Plásmidos: DNA circular o lineal pequeño, replicación independientemente del cromosoma,

No son necesarios para el crecimiento y la reproducción, poseen genes que dan ventajas adaptativas

LAS ARCHAEAS

http://www.windows2universe.org/earth/Life/images/archaea_noaa_sm.gif

GENERALIDADES

Microorganismos.

Se cree que fueron los primeros habitantes del planeta.

Se desarrollan en ambientes extremos. Pero también en suelos, lagos y océanos.

http://www.ucmp.berkeley.edu/archaea/KOSmethanococcus.jpg

GENERALIDADES

Pueden constituir hasta el 20% de la biomasa microbiana oceánica.

Difíciles de cultivar en laboratorio.

Grupo más relacionado con Eukarya que con Bacteria.

La mayor parte son anaerobios.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/35/Dickinsonia_Archaeaspinus.jpg/104px-Dickinsonia_Archaeaspinus.jpg

HABITATS DE ARCHAEA

Geiseres

Manantiales volcánicos

Lagos salados

Pozos petroleros

ESTRUCTURAS DE LA CELULA DE ARCHEAS

http://www.google.com.co/imgres?q=ARCHAEAS&um=1&hl=es&authuser=0&biw=1024&bih=587&tbm=isch&tbnid=0vDQO6y71eB6kM:&imgrefurl=http://www.ucmp.berkeley.edu/archaea/archaeamm.html&docid=oPDMBmIPFi4Z1M&imgurl=http://www.ucmp.berkeley.edu/archaea/NIJmethanosarcina.gif&w=389&h=376&ei=Wjk1T8PjFMr3gAfE5L3oBQ&zoom=1&iact=hc&vpx=237&vpy=252&dur=761&hovh=221&hovw=228&tx=91&ty=162&sig=106103414824604180603&page=1&tbnh=107&tbnw=111&start=0&ndsp=18&ved=1t:429,r:7,s:0

CARACTERISTICAS MORFOLOGICAS

Pequeños de 0,5-5 um.

Formas diversas.

Se reproducen por fisión binaria.

Algunas tienen flagelos y son móviles.

http://1.bp.blogspot.com/_ebQZZEutWBk/RfsoErPRNPI/AAAAAAAAAGw/LvITkRxnfX4/s320/Imagen23.jpg

CARACTERISTICAS MORFOLOGICAS

No tienen membranas internas.

Alta resistencia a antibióticos, pueden tener plásmidos.

El DNA se empaqueta en nucleosomas como en eucariotas gracias a proteínas similares a las histonas.

Quimiotrofas: usan compuestos carbonados orgánicos como fuente de energía.

MEMBRANA CELULAR DE ARCHAEAS

Membrana celular con composición química única.

Lípidos con enlaces eter entre el glicerol y las cadenas hidrofóbicas. . En bacterias existe enlace ester.

No cuentan con ácidos grasos sino con isopreno (molécula hidrocarbonada).

MEMBRANA CELULAR DE ARCHAEAS

Polímero de isopreno

Polímero de isopreno

PRINCIPALES LIPIDOS EN MEMBRANA: Dieteres y Tetraeteres de glicerol

Pueden existir monocapas y bicapas lípidicas.

TIPO DE CELULASEUCARIOTAS

Célula fúngica:Hongos filamentososLevaduras

Ciencia que se encarga del estudio de los hongos.

Pier Antonio Micheli: Padre de la micología.

Hongo: del latin fingus: seta y del griego sphongos: esponja

http://www.webalice.it/mondellix/images/Micheli.jpg

MICOLOGIA

Organismos eucarióticos, portadores de esporas, sin clorofila que se reproducen de forma sexual y asexual.

Sus estructuras somáticas (hifas) son ramificadas y filamentosas y sus paredes celulares están formadas por quitina o celulosa en menor proporción.

http://misfondos.com.es/wallpaper/Hongos/

HONGOS

GENERALIDADES DE LOS HONGOS

Reino Fungi.

No son móviles.

Alrededor de 1.5 millones de especies descritas.

Heterótrofos.

http://www.moldbacteria.com/Aspergillus_niger.gif

http://floresyjardin.es/wp-content/uploads/2008/04/hongos.jpg

GENERALIDADES DE LOS HONGOS

Principalmente terrestres, algunos de aguas dulces o marinos.

Algunos pueden ser patógenos de plantas y animales.

Asociaciones simbióticas → Micorrizas y líquenes

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/2c/485px-Arbuscular_mycorrhiza_cross-section-es.png/250px-485px-Arbuscular_mycorrhiza_cross-section-es.png

http://acastedo.files.wordpress.com/2006/02/L%C3%ADquenes.jpg

Liquenes

Micorrizas

IMPORTANCIA DE LOS HONGOS

Importantes descomponedores de materia orgánica.

Patógenos y problemas para la agricultura causando pérdidas económicas grandes.

Patógenos vegetales

http://www.lostiempos.com/diario/actualidad/vida-y-futuro/20090113/media_recortes/2009/01/13/56155_md.jpg

IMPORTANCIA DE LOS HONGOS

Algunas toxinas pueden causar serias enfermedades o micosis al hombre.

Quitina: Producción de soportes necesarios para el crecimiento de células durante el desarrollo de tejidos artificiales.

Micosis Cultivo de tejidoshttp://1.bp.blogspot.com/_8ebZmqRP6zk/Sa7FwvNOAwI/AAAAAAAAACU/vSEh3OnpCuQ/s320/las-micosis-en-verano.jpg http://2.bp.blogspot.com/_IP-xhn2P2rQ/TOsyOtryHiI/AAAAAAAAF_I/cRHqQoxj-1Q/s1600/2.jpg

IMPORTANCIA DE LOS HONGOS

Producción de antimicrobianos:

Alexander Fleming en 1928 descubrió la penicilina a partir de Penicillium notatum.

Cefalosporina de Cephalosporium sp.

P. notatum

http://3.bp.blogspot.com/-v5LVymEgdTo/TfCtvA3vmvI/AAAAAAAACUw/0pVNfsrLVGY/s1600/Penicillium%2Bnotatum.jpg

Cephalosporium sp

http://www.moldbacteria.com/images/acremonium.jpg

IMPORTANCIA DE LOS HONGOS

Algunos son comestibles: Champiñon y Orellanas

Agaricus bisporus

http://www.valpuesta.com/wp-content/uploads/2009/11/champi%C3%B1on3.jpg

http://3.bp.blogspot.com/_o4I7fmcKkoo/Sw1ciMObGlI/AAAAAAAAAC8/xXxLGWkGTTg/s1600/hiratake.jpg

Pleurotus ostreatus

IMPORTANCIA DE LOS HONGOS

Control biológico de plagas: Hongos entomopatógenos

http://www.uco.es/organiza/departamentos/decraf/entagrinv_archivos/slide0001_image004.jpg

Beauveria bassiana: Coleópteros.

Verticillium lecanii: Áfidos, moscas blancas.

Metarrhizium anisoplinae: Homópteros.

IMPORTANCIA DE LOS HONGOS

Biofertilizantes Importancia comercial: alimentos, bebidas. Producen solventes y enzimas para sacar

manchas.

BiofertilizantesAlimentos y

bebidas

http://3.bp.blogspot.com/_mT2GvdZ9TcU/SThtkz_lOdI/AAAAAAAAAKQ/5HggRJRhdbA/s400/cerveza.jpg

http://vinosyquesos.es/wp-content/uploads/2011/03/quesos.jpg

http://www.espaciogastronomico.com.ar/wp-content/uploads/2010/08/vinos.jpg

http://www.andaluciainvestiga.com/sgcArchivos/AGR/grandes/productosbioalgalmarine.jpg

MICOTOXINAS

Toxinas producidas por hongos bajo condiciones especiales de humedad y temperatura.

Las micotoxinas son metabolítos secundarios que se forman durante el final de la fase de crecimiento exponencial.

Tienen efectos cancerigenos y mutágenos

PRINCIPALES MICOTOXINAS

AFLATOXINAS son las mas estudiadas

CITRININA OCRATOXINAS PATULINA ZEARALENONA 

TRICOTECENOS FUMONISINAS

http://www.gips.org/Technology/T.I.E./Pfefferle/Pfefferle%20TIE/Fungi%20/Penicillium_conrdiophores_tjv

http://www.madrimasd.org/blogs/salud_publica/wp-content/blogs.dir/97/files/706/o_aspergillus10.gif

http://www.radiowebrural.com/radio/sites/default/files/Fusarium.jpg

Aspergillus sp.

Penicillum sp

Fusarium sp.

DIFERENCIAS CON PROCARIOTAS

CARACTERISTICAS HONGOS PROCARIOTAS

Membrana Nuclear Presente Ausente

Cromosoma Lineal Circular o linear

Membrana celular Con ergosterol Hopanoides

Pared celular Polisacáridos y quitina

PeptidoglicanoSin quitina

Organelos Presentes Ausentes

Tamaño de Ribosomas 80S 70S

Transcripción / Traducción

Independientes Acopladas

TIPOS DE HONGOS

Hongos filamentosos

Levaduras.

Setas.

HONGOS FILAMENTOSOS

http://www.labgeminis.com/ver_imagen.php?id_imagen=191

HONGOS FILAMENTOSOS

Se denominan mohos.

Son microcópicos multicelulares.

Sus cuerpos son alargados y filamentosos.

Los filamentos poseen pared celular que contiene quitina o celulosa.

Se reproducen por esporas.

Penicillum sp.

http://2.bp.blogspot.com/_OS6kaSJstho/TOXAZ_Di80I/AAAAAAAALhs/uhsxMahSv5Y/s1600/penicilium2.jpg

MORFOLOGIA DE CELULAS

FUNGICAS

http://www.cect.org/images/fung2.jpg

HIFASHifas: Tubo de longitud variable formado por una pared celular semirígida en el que fluye protoplasma. Diámetro de 1 a 30 micras. Contienen citoplasma con núcleos.

Septos: paredes transversales que dividen hifas en células.

http://www.pv.fagro.edu.uy/fitopato/cursos/fitopato/practicas/10/Hifas_alteradas.JPG

TIPOS DE HIFAS

Septadas con células

mononucleadas

• Hifas con tabiques transversales que se forman al extremos de la hifa (propias de hongos superiores). Solo se evidencia un núcleo.

Septadas con células

multinucleadas

• Hifas que presentan más de un núcleo en cada compartimento.

No septadas o cenocíticas

• Hifas continuas sin tabiques transversales o septos.

TIPOS DE HIFAS

Hifa septada Hifa cenocítica

http://professores.unisanta.br/maramagenta/Imagens/FUNGO/Hifa%20septada%20com%20clamp.jpghttp://www1.unex.es/eweb/botanica/LHB/mo/rhizop8e.jpg

EL MICELIOEs la agregación en masa de hifas, “semejando” tejido.

Micelio reproductor

•Responsable de la producción de esporas y generalmente se extiende en el aire, lejos del medio de cultivo.

Micelio vegetativo

•Penetración en el sustrato para obtener nutrientes.

PARED CELULAR

Se parece a la pared celular de las plantas en su arquitectura pero su composición química es diferente.

Esta compuesta de Quitina que es un polímero de N-acetil-D-glucosamina. Se dispone como microfibrillas.

http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/ibc99/botanica/botanica/bw/quitina.gif

Quitina

PARED CELULAR

En algunas especies de hongos pueden existir otros polímeros como mananos, galactanos o quitosan. (azúcares)

El 80-90% esta compuesta por polisacáridos y los lípidos y algunos iones están presentes en menos cantidad.

http://www.eis.uva.es/~macromol/curso05-06/medicina/polimeros_biodegradables/polime5.gif

Quisotan

PARED CELULAR

Rígida e insoluble. Evita lisis osmótica.Capas de quitina y matriz amorfa de fibras de

polisacáridos (Glucanos).

MEMBRANACELULAR

• Compuesta por fosfolípidos, carbohidratos y proteínas.

• Regula el paso de sustancias, posee permeabilidad selectiva.

• Lípido más importante → ERGOSTEROL

ERGOSTEROL

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5d/Ergosterol_structure.svg/250px-Ergosterol_structure.svg.png

Organelos

Mitocondrias: (DNA autoreplicable)

Ribosomas (8OS): aislados o como polisomas ( Síntesis de proteínas)

Retículo endoplasmático: (síntesis de proteínas)

Aparato de Golgi: rudimentario, no siempre esta presente ( maduración y direccionamiento de proteínas).

Organelos Inclusiones: vacuolas lipídicas.

Núcleo: haploide, limitado por membrana doble.

Nucleólo: formado principalmente por RNA, algunas veces desaparece durante la división nuclear.

ORGANELOS

va= vacuolas; cw: corpúsculo de Wororin p= pared celular; er= retículo endoplásmico; s= septum; m= mitocondria; n= núcleo; vgs= Golgi; r= ribosoma; p= membrana plasmática; v= vesículas ;

ESPORAS FUNGICAS

Es una unidad diminuta y simple que se propaga y que sirve para la producción de un nuevo organismo de la misma especie.

http://www.quantuslabs.com/BASIDIO1.POR.JPG

TIPOS DE ESPORAS

Según su morfología:

LEVADURAS

http://www.scientistlive.com/media/images/119429_fullsize.jpg

GENERALIDADES DE LEVADURAS

Son hongos microscópicos unicelulares.

Se reproducen por gemación.

No realizan fotosíntesis.

Se diferencian de las bacterias por su gran tamaño.

Existen unas 350 especies de levaduras separadas en 39 géneros.

http://www.iibcaudo.com.ve/programacion/eventos/levaduras/levaduras1.jpg

GENERALIDADES DE LEVADURAS

GENERALIDADES DE LEVADURAS

Ampliamente distribuidas en la naturaleza y son diseminadas por insectos y el viento.

Pueden ser saprófitas (viven sobre materia orgánica muerta ) o parásitas( dependen de huéspedes vivos).

http://www.alrfoto.com/@@@fotos1/0414_mariquita_coccinella_septempunctata_insecto.jpg

http://3.bp.blogspot.com/_t7t74lyFHiU/TOBIF685KqI/AAAAAAAAGPU/0Wwa3eFjKAA/s1600/NATURALEZA%252C+acerquemos+a+ella.jpg

GENERALIDADES DE LEVADURAS

Gran importancia por sus uso industrial: vino, cerveza, pan, bioetanol, etc.

Han contribuido al proceso científico por ser un buen modelo para el estudio de procesos bioquímicos y metabólicos básicos de las células eucarióticas vivas.

http://www.elblogdecocina.com/wp-content/uploads/2009/04/clase-vino-6.jpg

http://blogs.abc.es/media/pan3.jpg

http://www.ecologismo.com/wp-content/uploads/2008/12/bioetanol.jpg

GENERALIDADES DE LEVADURAS

Algunas causan enfermedades en plantas y animales.

Descomponen alimentos y materiales textiles.

http://fotos.infojardin.com/subida-imagenes/images/bwy1245355320n.jpg http://fotos.infojardin.com/subida-imagenes/images/bwy1245355320n.jpg

MORFOLOGIA DE LEVADURASVarían considerablemente en tamaño. Se

encuentran desde 1-5 um de ancho por 5-30 um de largo.

Generalmente son ovoides, algunas esféricas y otras alargadas.

No tienen flagelos u otros organélos de locomoción.

La forma y estructura de las levaduras varía según la especie.

http://pagciencia.quimica.unlp.edu.ar/biol_archivos/levadura.gifhttp://www.vinosland.com/wp-content/uploads/2009/07/levaduras.jpg

MORFOLOGIA DE LEVADURAS

http://www.diwinetaste.com/html/dwt200701/images/SaccharomycesCerevisiae.jpg

Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces ludwigii

Pichia membranaefaciens

http://www.pf.chiba-u.ac.jp/gallery/img/fungi/g/Geotrichum_candidum_microscopy.jp

Geotrichum candidumhttp://www.ncyc.co.uk/photos/CBS821A.jpg

http://www.ncyc.co.uk/photos/CBS821A.jpg

ALGUNAS COLORACIONES PARA EL EXAMEN MICROSCOPICO

Tinciónes simples: Cristal violeta.

Sudan III: Observación de glóbulos de grasa.

Rojo neutro: Observación de gránulos metacromáticos y vacuolas.

Yoduro de potasio: Tiñe gránulos de almidón de azul y los de glucógeno de verde.

CITOLOGIA DE LAS LEVADURAS

• Forman las mismas estructuras que una célula eucariótica.

• La mayor información se basa en estudios realizados con Saccharomyces cerevisiae.

https://www.omegafilters.com/images/microscopy/saccharomyces_cerevisiae.jpg

http://www.franciscotejero.com/tecnica/fermentaci%C3%B3n/levadura1_archivos/celula.gif

PARED CELULAR

• Es fina cuando las células son jóvenes y se engruesa con la edad.

• Esta compuesta principalmente por dos polisacáridos:

Glucano•Compuesto de unidades de glucosa, presente en todas las levaduras.

Manan•Compuesto de unidades de manosa, no se encuentra en las paredes de las especies de los géneros Schizosaccharomyces, Nadsonia, Rhodotorula.

PARED CELULAR

• Las proteínas son constantes en todas las paredes celulares, algunas de las cuales pueden ser enzimas (hidrolasas).

• Los concentración de lípidos es del 8,5 a 13,5%.

• La cantidad de quitina varia dependiendo del género.

CAPSULA

Material extracelular limoso, viscoso y grueso.

La mayor parte de las cápsulas se componen de polisacáridos.

http://scielo.sld.cu/img/revistas/mtr/v58n2/f0211206.jpg

MEMBRANA CITOPLASMATICA

Barrera osmótica

Triplecapa con un espesor de 8um.

Presencia de lípidos (fosfolípidos) proteínas y polisacáridos.

http://www.nottingham.ac.uk/brewingscience/es/img/course/try_elearning.jpg

COMPONENTES DEL CITOPLASMA

El citoplasma es semilíquido.

Existen numerosas enzimas.

En su interior hay materiales granulares, ribosomas y organélos limitados por membrana.

Existe un sistema de membranas denominado retículo endoplasmático.

MITOCONDRIA

Organélos con diámetros de 0,1 a 1 um.Se encuentran rodeadas de dos membranas, la

interna forma crestas hacia adentro.Compuestas de lipoproteína y un poco de RNA y

DNA.Se denominan centrales de energía. Respiración

celular.

http://www.monografias.com/trabajos48/respiracion-celular/Image2.gif

VACUOLAS

Organélos que contienen materiales como polifosfátos y lípidos.

También presentan ciertas enzimas hidrolíticas como proteasas, ribonucleasas.

Son depósitos de reserva de energía.

http://3.bp.blogspot.com/_bXiAT6MOo8E/S4gEGAqcoQI/AAAAAAAACeU/rr6-elED4LI/s400/Fig2.jpg

https://intranet.matematicas.uady.mx/portal/leamos_ciencia/VOLUMEN_III/ciencia3/122/img/49.jpg

INCLUSIONES

Almacenamiento de grasas, carbohidratos o proteínas.

Algunas pueden poseer pigmentos que les brindan color a las colonias.

http://www.cervezadeargentina.com.ar/articulos/imagenes/algolevaduras18.jpg

NUCLEO

Organélo bien definido por una membrana nuclear semipermeable.

No existen cromosomas condesados.

Durante la gemación una parte del núcleo va a la célula hija y la otra permanece en la célula madre.