ProcariotasStephen Taylor

i-Biology.netTraducido con permiso por Aureliano Fernandez

Enunciados de evaluacin Obj.

2.1.1 Dibuje y rotule un diagrama de la estructura de Escherichia coli (E. coli) como ejemplo de procariota.

3

2.1.2 Anote las funciones de cada una de las estructuras nombradas en el diagrama del punto 2.2.1.

3

2.1.3 Identifique las estructuras citadas en el punto 2.2.1 en micrografas electrnicas de E. coli.

1

2.1.4 Indique que las clulas procariticas se dividen por fisin binaria. 1

Enunciados de evaluacin BI de: Online IB Biology Subject GuideTrminos de examen: http://i-biology.net/ibdpbio/command-terms/

Enunciados PAU

II.2 Clula procaritica y eucaritica. Diversidad celular. Origen evolutivo de las clulas. Describir y diferenciar los dos tipos de organizacin celular. 5. Describir, localizar e identificar los componentes de la clula procaritica en relacin con su estructura y funcin. Se sugiere la mencin de, al menos, los siguientes componentes de la clula procaritica: apndices (flagelo o fimbrias), cpsula, pared celular, membrana plasmtica, citoplasma, cromosoma bacteriano, plsmidos, ribosomas, mesosomas y grnulos (o inclusiones).

Enunciados de evaluacin PAU de: http://goo.gl/6p4iv

Tipos de organizacin celular

Clula procariota Clula eucariota

Clula animal Clula vegetal

Se encuentra en los Procariontes (Prokarya): Bacterias (Bacteria) Arqueas (Archaea)

Se encuentra en los Eucariontes (Eukarya): Animales (Animalia) Plantas (Plantae) Hongos (Fungi) Protistas (Protista)

http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_tres_dominios

Los estudios genticos y moleculares determinan la actual clasificacin de los seres vivos en tres Dominios, dos de ellos tienen organizacin celular procariota y son unicelulares.

http://goo.gl/AAyP3

Los procariotas son ms pequeos que los eucariotas y aparecieron primero en la evolucin

antes ncleo

Esta microfotografa con microscopio electrnico de barrido (SEM) muestra a Escherichia coli, un tipo comn de bacteria

Variedad de formas y tamaos de las bacterias (0,5-5m)

http://es.wikipedia.org/wiki/Bacteria

http://click4biology.info/c4b/2/cell2.2.htm#prok

Morfologas bacterianas Ejemplos

Bacilo

Con extremos redondeados

Bastoncillo ramificado

Bacilo con espora

Formas espirales

Forma de coma

CocoDivisin en un planoDivisin en dos

planosDivisin en tres planos

Diplococo

Estreptococo

ttrada

Racimo

Sarcina

http://goo.gl/K4LoN

Formas bacterianas

Estructuras de la clula procariota

http://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula_procariota

La ultraestructura de E. coli como ejemplo de clula procariota

Membrana plasmtica

Pared celular

Fimbrias y pelos (pili) (pilus, en singular)

nucleoide

citoplasma

flagelo

Ribosomas

Escherichia coli es el microbio modelo clsico, utilizado en muchas investigaciones genticas y patognicas

Estructuras de la clula procariota y funciones

Envolturas celulares

Membrana plasmtica: formada por una bicapa de fosfolpidos atravesada por protenas. Es una barrera de permeabilidad selectiva que controla la entrada y salida de sustancias en la clula. En procariotas, adems, es el lugar donde se sintetiza el ATP.

Regin hidroflica

Regin hidroflica

Regin hidrofbica

Fosfolpidos

Protenas

Envolturas celularesPared celular: Capa rgida exterior que evita que la clula estalle (lisis) por la alta presin osmtica del citoplasma. Responsable de la forma de la clula.El componente fundamental es el peptidoglicano o murena (un derivado de polisacridos y aminocidos) tpico de las bacterias.La pared le confiere a las clulas propiedades importantes (forma, resistencia en todo tipo de ambientes, toxicidad).

Existen dos tipos de paredes celulares, en funcin de su estructura y de su comportamiento ante la tincin de Gram: Pared gram-positiva (se tie de prpura) y pared gram-negativa (se tie de rojo).

http://es.wikipedia.org/wiki/Tinci%C3%B3n_de_Gram

http://www.sciencephoto.com/media/133827/enlarge

Pared gram-positivaPared gram-negativa

Membrana plasmtica

Membrana externa (causa de una mayor toxicidad y patogenicidad)

Capa de peptidoglicano (murena)

Ms sencilla, pero ms gruesaMs compleja, pero ms fina

http://goo.gl/s3GZX

Qu es la tincin de Gram?Las bacterias se pueden clasificar segn sean gram-positivas o gram-negativas. Se refiere a su capacidad de mantenerse teidas de prpura y se utiliza en los cultivos celulares para identificar bacterias que causan enfermedades.

http://www.microbelibrary.org/images/keen/gramstainkeen.htm

http://learndat.tech.msu.edu/sites/default/files/showcase/Gram_stain/gramstain.html

http://pathmicro.med.sc.edu/fox/gram-st.jpg

Fijacin

Violeta cristal

Lugol

Decoloracin

Tincin de contraste con safranina

Gram positiva Gram negativa

Bacterias gram+ (Staphilococcus aureus) y bacterias gram- (E. coli)

Pared gram-negativaPared gram-positiva

Membrana plasmtica

Membrana externa

Capa de peptidoglicano (murena)

Otras envolturas celularesCpsula o glicoclix:En algunas bacterias. Capa ms externa de polisacridos y protenas que le confieren proteccin, adherencia y resistencia. Permite la formacin de biopelculas, comunidades de organismos que se desarrollan en ecosistemas naturales y en procesos de infeccin.

Cpsula Glicoclix Biofilm

http://goo.gl/WZjkwhttp://es.wikipedia.org/wiki/Biopel%C3%ADcula

Biopelcula de Staphylococcus aureus

Nucleoide (o cromosoma bacteriano): molcula circular de ADN algo compactada. Sin envoltura nuclear, disperso por el citoplasma.

Plsmidos: pequeas molculas circulares de ADN con pocos genes (se pueden transferir de unas bacterias a otras). Los genes que se encuentran en los plsmidos confieren importantes propiedades a la bacteria (capacidad de conjugacin, produccin y resistencia a antibiticos, produccin de toxinas)

http://goo.gl/NuU5i

Material gentico

http://goo.gl/sfDq8

ADN bacteriano (1,5mm de longitud)expulsado al romperse la pared de E. coli (3m)

http://www.sciencephoto.com/media/209576/view

Plsmidos extrados de E. coli

http://www.sciencephoto.com/media/209825/view

Membrana plasmtica Pared celular

Septo

Nucleoide (ADN)

Bacteria dividindose mostrando los dos nucleoides y el septo de separacin transversal (TEM)

Ribosomas:Pequeos grnulos donde se sintetizan las protenas. Formados por dos subunidades (grande y pequea) hechas de ARNr (ARN ribosmico) y protenas. Son ligeramente menores que los de las clulas eucariotas. El tamao se mide en svedbergs (s), proporcional al tiempo de sedimentacin en una ultracentrfuga. Los ribosomas bacterianos son 70s, mientras que los eucariticos son 80s

Ribosoma completo70 s

Subunidad grande 50 s

Subunidad pequea 30 s

Citoplasma y estructuras citoplasmticas

Apndices bacterianos:Flagelos

Flagelos, pelos y fimbrias en E. coli: http://www.sciencephoto.com/media/12641/view

Apndices escasos y largos (15-20 m). Sirven para nadar y desplazarse. Es una estructura formada por un filamento hueco, un codo y un cuerpo basal, compuesta por unas 20 protenas diferentes.

Disposicin de los flagelos y estructura: http://goo.gl/bNgfO Desplazamiento de bacterias: http://goo.gl/ibRQq

Apndices bacterianos:

Pelos y fimbriasApndices ms cortos que los flagelos. No sirven desplazarse. Las fimbrias, muy numerosas, permiten a la clula adherirse sobre superficies. Los pelos (pilus en singular y pili en plural) son ms largos que las fimbrias y menos numerosos; se utilizan en la conjugacin bacteriana, para intercambio de plsmidos y fragmentos de cromosoma entre una clula y otra.

Fimbrias: http://www.sciencephoto.com/media/12630/view

Pelo bacteriano uniendo dos clulas en conjugacin

Otras estructuras de la clula procariotaGrnulos e inclusiones:Con sustancias de reserva (para obtener energa y acumular nutrientes), o gas (para flotar en cianobacterias), o endosporas (estructuras muy resistentes al calor y a condiciones adversas).

http://goo.gl/KgwxHCianobacterias y vesculas de gas

Inclusiones de reservaEndosporas

Otras estructuras de la clula procariota

Journal of Applied Microbiology

El caso del mesosoma. Detectado como pliegue interno o invaginacin de la membrana plasmtica; se le asign un papel:-en la formacin del tabique de separacin al final de la divisin celular.- como punto de anclaje del nucleoide durante la replicacin del ADN.

Hoy se sabe que se trata de una artefacto creado en el proceso de preparacin y fijacin para la microscopa electrnica.

Representacin incorrecta de una clula procariota: 1 Cpsula, 2 Pared celular, 3 Membrana plasmtica, 4 Citoplasma, 5 Ribosoma, 6 Mesosoma (no existe en la clula viva), 7 Nucleoide (ADN), 8 Flagelo.

Cules son las funciones de estas partes de la clula procariota?Recuerda que estas partes de la clula no estn delimitadas por membranas como en las clulas eucariotas, por lo que no podemos llamarlas orgnulos.

Membrana plasmtica

Pared celular

Pili

nucleoide

citoplasma

flagelo

Ribosomas

a) Movimiento

b) Sntesis de protenas

c) Adhesin, transferencia de ADN

d) Forma, proteccin

e) Contiene enzimas para el metabolismo

f) Regin que contiene ADN circular

g) Controla la entrada y salida de sustancias

Cules son las funciones de estas partes de la clula procariota?Recuerda que estas partes de la clula no estn delimitadas por membranas como en las clulas eucariotas, por lo que no podemos llamarlas orgnulos.

Membrana plasmtica

Pared celular

Pili

nucleoide

citoplasma

flagelo

Ribosomas

a) Movimiento

b) Sntesis de protenas

c) Adhesin, transferencia de ADNd) Capa protectora, puede ser Gram-positiva o gram-negativa

e) Contiene enzimas para el metabolismo

f) Regin que contiene ADN circular

g) Controla la entrada y salida de sustancias

nucleoide

Membrana plasmtica

Pared celular

Pili

Ribosomas

citoplasma

flagelo

Qu estructuras puedes identificar en esta micrografa electrnica?

(a) Una bacteria tpica con

forma de bacilo

(a) Una seccin fina de Bacillus coagulans (TEM)

Qu estructuras puedes identificar en esta micrografa electrnicaQu estructuras puedes identificar en esta micrografa electrnica?

pili

nucleoide

ribosomas

Membrana plasmtica

Pared celular

(a) Una bacteria tpica con

forma de bacilo

(a) Una seccin fina de Bacillus coagulans (TEM)

Los procariotas se reproducen por divisin o fisin binaria (mucho ms simple que la mitosis en eucariotas)

La bacteria tiene ADN circular

La clula crece y el anillo de ADN se replica semiconservativamente

Los anillos de ADN son llevados a lados opuestos para la divisin celular

Las nuevas clulas se denominan clulas hijas. Son clones debido a que contienen

idnticos juegos de ADN

http://www.umd.umich.edu/casl/natsci/microbio/Micro385/animations/PopGrowth.swf

El crecimiento de la poblacin por fisin binaria ser exponencial ( la tasa de crecimiento aumenta a medida que pasa el tiempo), hasta que los recursos (nutricionales y espaciales) disminuyan o se agoten.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c2/Curva_de_crecimiento.png

Fases del crecimiento bacteriano

Colonias de Staphylococcus aureus cultivadas en placa

de Petrihttp://www.sciencephoto.com/media/297098/view

http://goo.gl/BL319 http://goo.gl/7bA6F

http://goo.gl/l4VGd

Para ver ms imgenes de procariotas:

http://www.denniskunkel.com/

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