MORFOLOGÍAMORFOLOGÍA y y ESTRUCTURA ESTRUCTURA BACTERIANABACTERIANA

Pared celular- Cápsula-Membrana-Pared celular- Cápsula-Membrana-Flagelos-FimbriasFlagelos-Fimbrias

Profesor. Angel vargas MosqueiraProfesor. Angel vargas Mosqueira

Magíster en MicrobiologíaMagíster en Microbiología

e-mail: angelvargas40@hotmail.come-mail: angelvargas40@hotmail.com

El Reyno biológico de las bacteriasEl Reyno biológico de las bacterias

Los Reynos donde se agrupan todos los seres Los Reynos donde se agrupan todos los seres vivientes son cinco ( Whittaker, 1969).vivientes son cinco ( Whittaker, 1969).

De acuerdo a su organización estructrural y a su De acuerdo a su organización estructrural y a su modo de nutrición ( se nutren por absorción), modo de nutrición ( se nutren por absorción), las bacterias pertenecen al Reyno las bacterias pertenecen al Reyno MONERAMONERA..

En este Reyno se encuentran también las En este Reyno se encuentran también las Cyanobacterias, anteriormente consideradas Cyanobacterias, anteriormente consideradas como algas Cianophytas o verde-azulescomo algas Cianophytas o verde-azules

REYNOSREYNOS DE LOS SERES VIVOS DE LOS SERES VIVOS (Whittaker, 1969)(Whittaker, 1969)

Las bacterias: tamaño y formaLas bacterias: tamaño y forma

Las bacterias son organismos microscópicos.Las bacterias son organismos microscópicos. Su tamaño varia desde 0.5 micras a 10 o mas.Su tamaño varia desde 0.5 micras a 10 o mas. Forma: Algunos géneros taxonómicos adoptan la Forma: Algunos géneros taxonómicos adoptan la

forma esférica y se llaman forma esférica y se llaman cocoscocos.. Otras bacterias tiene formas cilindroides o de Otras bacterias tiene formas cilindroides o de

bastones y se denominan bastones y se denominan bacilosbacilos Algunas otras tienen formas dobladas en hélices: Algunas otras tienen formas dobladas en hélices:

(espiroquetas, leptospiras): (espiroquetas, leptospiras): espirilosespirilos

ESCALA DE DIMENSIONESESCALA DE DIMENSIONES

COMPONENTES ESTRUCTURALES DE COMPONENTES ESTRUCTURALES DE UNA BACTERIAUNA BACTERIA

Una bacteria, como organismo procariótico Una bacteria, como organismo procariótico presenta las siguientes partes:presenta las siguientes partes:

Pared celularPared celular: compuesta por : compuesta por peptidoglicánpeptidoglicán y y otros componentes, según se trate de una otros componentes, según se trate de una bacteria Grampositiva o gramnegativabacteria Grampositiva o gramnegativa

Membrana citoplásmicaMembrana citoplásmica que es lipoproteica. que es lipoproteica. CitoplasmaCitoplasma: presenta ribosomas (organelos): presenta ribosomas (organelos) NucleoideNucleoide: cromosoma bacteriano (ADN): cromosoma bacteriano (ADN) CápsulaCápsula: La tienen sólo algunas bacterias: La tienen sólo algunas bacterias

Estructura bacterianaEstructura bacteriana

ESTRUCTURA PROCESO

EUCARIOTAS

PROCARIOTAS

Membrana nuclear

Presente Ausente

ADN Combinado con proteínas (histonas)

Desnudo y circular

Cromosomas Múltiples Único División Celular Mitosis o Meiosis Fisión binaria Mitocondria Presentes (con ribosomas 70S) Cloroplasto Presente en células vegetales

(con ribosomas 70S)

Ausente. Los procesos bioquímicos tienen lugar en la membrana citoplasmática

Ribosomas 80S (a 60S y 40S sus subunidades)

70S (a 50S y 30S sus subunidades)

Pared celular Presente en vegetales (celulosa) Presente (mureina)

Nucleolos Presentes Ausentes Retículo endoplasmático

Presente

Ausente

Locomoción Cilios y flagelos: Microtubulos 9+:2

Flagelos: Sin estructura 9+2

Organismos eucarióticos y procarióticosOrganismos eucarióticos y procarióticos

FORMAS BACTERIANASFORMAS BACTERIANAS

Cocos:Cocos:Bacterias de forma esféricaBacterias de forma esférica Bacilos: Bacilos: Formas alargadas, como bastonesFormas alargadas, como bastones EspirilosEspirilos: Bacilos delgados que se presentan : Bacilos delgados que se presentan

torcidos como hélices. Por lo generaltorcidos como hélices. Por lo general,,a las a las formas espirales flexibles se les denomina formas espirales flexibles se les denomina espiroquetas. espiroquetas.

Las espiroquetasLas espiroquetas presentan un filamento central presentan un filamento central alrededor del cual está enrollado el protoplasma alrededor del cual está enrollado el protoplasma Este, es el Este, es el filamento axialfilamento axial..

CCon excepción de la Leptospira, no crecen en on excepción de la Leptospira, no crecen en los medios ordinarios de laboratorio. los medios ordinarios de laboratorio.

Fotografía electrónica de Leptospira interrogans

PARED CELULAR BACTERIANAPARED CELULAR BACTERIANA

Las bacterias, externamente presentan una cubierta Las bacterias, externamente presentan una cubierta resistente denominada resistente denominada paredpared. . cconstituida onstituida básicamente por peptidoglicano cuyo armazón está básicamente por peptidoglicano cuyo armazón está constituido por N-acetil glucosamina y ácido N-constituido por N-acetil glucosamina y ácido N-acetil murámico. acetil murámico. EEs capaz de resistir una presión s capaz de resistir una presión osmótica interna de la célula de 5 a 20 atmósferas.osmótica interna de la célula de 5 a 20 atmósferas.

  La estructura de la pared celular es diferente en las La estructura de la pared celular es diferente en las bacterias gram positivas y gram negativas. bacterias gram positivas y gram negativas.

En las En las G +G +, la pared es mas gruesa ( 15 a 50 capas , la pared es mas gruesa ( 15 a 50 capas de peptidoglicano de 1 nm de espesor cada una)de peptidoglicano de 1 nm de espesor cada una), , contiene también acidos teicoicos, péptidos y contiene también acidos teicoicos, péptidos y polisacáridos.polisacáridos.

LA PARED CELULARLA PARED CELULAR(en bacterias grampositivas y gramnegativas)(en bacterias grampositivas y gramnegativas)

La pared celular en las bacterias grampositivas, La pared celular en las bacterias grampositivas, constituye del 20 al 40 % del peso seco de la constituye del 20 al 40 % del peso seco de la célula. célula.

En las bacterias En las bacterias gramnegativasgramnegativas, la pared , la pared constituye sólo el 20 % del peso seco de la célula constituye sólo el 20 % del peso seco de la célula y contiene cantidades suficientes de y contiene cantidades suficientes de lípidoslípidos. En . En estas bacterias la capa externa contiene Lípidos, estas bacterias la capa externa contiene Lípidos, Proteínas y Azúcares por lo que se la denomina Proteínas y Azúcares por lo que se la denomina capa LPScapa LPS..   

Estructura de la pared bacterianaEstructura de la pared bacteriana(grampositiva y gramnegativa)(grampositiva y gramnegativa)

Bacterias sin pared celularBacterias sin pared celular Cuando las bacterias Cuando las bacterias grampositivasgrampositivas pierden su pierden su

pared celular, se transforman en pared celular, se transforman en protoplastosprotoplastos. . Si las bacterias Si las bacterias gramnegativasgramnegativas pierden su pared, pierden su pared,

se convierten en se convierten en esferoplastosesferoplastos.. las formas bacterianas sin pared las formas bacterianas sin pared que sque son capaces on capaces

de crecer y dividirse, se denominan formas L.de crecer y dividirse, se denominan formas L. El género bacteriano El género bacteriano MicoplasmaMicoplasma, , carececarece de de

pared celularpared celular y de peptidoglican. Tiene sólo una y de peptidoglican. Tiene sólo una membrana membrana de de 7.5 nm de espesor7.5 nm de espesor,, simple como simple como estructura limitante exterior. Esta membrana estructura limitante exterior. Esta membrana funcifuncioonnaa tanto tanto comocomo pared pared y y como membrana como membrana citoplásmicacitoplásmica con la que tiene similitud. con la que tiene similitud.

LA CÁPSULA EXTERNA EN LAS LA CÁPSULA EXTERNA EN LAS BACTERIASBACTERIAS

Algunas bacterias tienen una cubierta externa Algunas bacterias tienen una cubierta externa que envuelve a la pared, denominada cápsula. que envuelve a la pared, denominada cápsula. Esta cubierta está formada por polisacáridos, Esta cubierta está formada por polisacáridos, aminoazúcares, péptidos y ácidos orgánicos (d-aminoazúcares, péptidos y ácidos orgánicos (d-glutámico). glutámico).

En algunas especies la cápsula ha sido En algunas especies la cápsula ha sido relacionada con la patogenicidad (resistencia a relacionada con la patogenicidad (resistencia a la fagocitosis, responsable de la virulencia, la fagocitosis, responsable de la virulencia, etc)..etc)..

FLAGELOSFLAGELOS

Son apéndices largos que presentan algunas Son apéndices largos que presentan algunas bacterias. Los flagelos nacen en la membrana bacterias. Los flagelos nacen en la membrana citoplásmica y le sirven a la bacteria para citoplásmica y le sirven a la bacteria para moverse (desplazamiento)moverse (desplazamiento). . EEstán formados por stán formados por polímeros lineales de flagelina, una proteína polímeros lineales de flagelina, una proteína similar a la miosina del músculo. similar a la miosina del músculo.

Las bacterias pueden tener un solo flagelo Las bacterias pueden tener un solo flagelo ((monotricasmonotricas), tener un mechón de flagelos en un ), tener un mechón de flagelos en un extremo (extremo (lofotricaslofotricas) , mechones de flagelos en ) , mechones de flagelos en ambos extremos (ambos extremos (anfitricaanfitricas), o tener flagelos en s), o tener flagelos en todo su entorno todo su entorno o perímetro o perímetro ((peritricasperitricas))..

Flagelos: ubicación celularFlagelos: ubicación celular

Flagelo: UltraestructuraFlagelo: Ultraestructura

Movimiento rotatorio de los flagelosMovimiento rotatorio de los flagelos

LLos flagelos bacterianos son rotores helicoidales semos flagelos bacterianos son rotores helicoidales semi i rígidos rígidos que que imparte imparte a la célulaa la célula movimiento de giro. movimiento de giro.

El anillo El anillo SS, se supone que está insertado a la superficie , se supone que está insertado a la superficie interna de la interna de la pared celularpared celular y el anillo y el anillo MM está empotrado en está empotrado en la la membrana citoplásmicamembrana citoplásmica. ; la rotación del anillo S en . ; la rotación del anillo S en relación con el anillo M fijo proporcionaría a los flagelos el relación con el anillo M fijo proporcionaría a los flagelos el movimiento rotatorio necesario movimiento rotatorio necesario para el para el desplazamientodesplazamiento. .

La energía procede de la fosforilación oxidativa. Las La energía procede de la fosforilación oxidativa. Las bacterias móviles pueden desplazarse a velocidades medias bacterias móviles pueden desplazarse a velocidades medias de 25 a 30 micras por segundo de 25 a 30 micras por segundo

EEl vibrión del cólera se mueve hasta a 55 micras l vibrión del cólera se mueve hasta a 55 micras // segundo. segundo.

FIMBRIAS O “PILI”FIMBRIAS O “PILI”

Son pequeños apéndices, generalmente rectos de Son pequeños apéndices, generalmente rectos de menos rigidez que los flagelos. Su diámetro varía menos rigidez que los flagelos. Su diámetro varía de 3 a 25 nm y tienen desde 300 a 1000 nm de de 3 a 25 nm y tienen desde 300 a 1000 nm de longitud.longitud.

Se originan en la membrana citoplásmica.Se originan en la membrana citoplásmica. Son principalmente de naturaleza proteica y Son principalmente de naturaleza proteica y

sensibles a la tripsina y otras enzimas proteasas.sensibles a la tripsina y otras enzimas proteasas. La bacterias utilizan sus fimbrias para adherirse a La bacterias utilizan sus fimbrias para adherirse a

las superficieslas superficies (mucosas). L (mucosas). Los “ pili sexuales” os “ pili sexuales” intervienen en el intercambio de material genético intervienen en el intercambio de material genético entre dos bacterias conjugantes.entre dos bacterias conjugantes.

ESPORASESPORAS

La espora bacteriana es un cuerpo refringente La espora bacteriana es un cuerpo refringente oval formado dentro de la célula . Esta puede oval formado dentro de la célula . Esta puede estar ubicada en el centro o en un extremo. La estar ubicada en el centro o en un extremo. La espora puede espora puede tenertener diámetro mayor que la diámetro mayor que la bacteria vegetativa y ser deformantebacteria vegetativa y ser deformante de ella. de ella.

LLa deformación puede darse en su ubicación a deformación puede darse en su ubicación central o terminalcentral o terminal. Por ejemplo el . Por ejemplo el Cl. TetaniCl. Tetani, , tiene espora terminal deformante. tiene espora terminal deformante.

La formación de esporas se limita La formación de esporas se limita mayormente mayormente a a bacilos aeróbicos del género bacilos aeróbicos del género BacillusBacillus o o anaeróbicos del género anaeróbicos del género ClostridiumClostridium..