TEMA 2.1 Flashcards
MORFOLOGÍA Y ESTRUCTURA DE LAS CÉLULAS PROCARIOTAS
celula procariota caracteristicas
menos de 10 micras
Pared celular
-Membrana citoplasmática sin esteroles
-Citoplasma sencillo, sin orgánulos
-Ribosomas 70S
-Sin núcleo verdadero.
Un solo cromosoma circular.
-Plásmidos
-Polímeros extracelulares
-Flagelos
-Fimbrias o pili
-Endosporas
diff entre eucariota y procariota
tamano : eucariota mayor > 10 micro procariota menor
pared celular- eucariota no tiene procariota si
membrana con esteroles(C) - E - si P-no
Citoplasma con organulos :
E- si P -no
Ribosomas:
E-80S P-70S
Nucleo verdadero
E- membrana nuclear
P- sin nucleo verdadero
cromosomas:
E- lineares varios
P - 1 solo circular
arqueas y bacterias diff
pared celular :
B- mureina A- sin mureina
lipids :
B - AG unidos a glicerol enlaces ester
A- cadenas isoprenoides con enlace ester
RNAt:
B- timina
A- sin timina
Rna polimerasa:
B- una sola
A- varias insensibles
Ribosomas:
composition química y morfológica diff
los dos 70S
Formas celulares* see pics
1.esferica - coco
2. cilindrica - bacilo
3. espiral
los 3 tipos de células espirales* see pics notes
- vibrio
2.espirilo - espiroquetas
asociaciones : cocos
- division en 1 plano
- diploma
-estreptococo - division en 2 planos
-tetrada - division en 3 planos
-sarcina - division en mas planos
-estafilococos
Asociaciones :Bacilos
1.solo dividen en un plano
-diplobacilo
- estreptobacilo
formas en L o V
-formas en empalizada
-letras chinas
polymers extracelulares
- capsula
2.capas mucosa
capsula y capas mucosas
Sustancias poliméricas de naturaleza polisacarídica, sintetizadas por las células bacterianas, que se sitúan en la parte más externa, rodeando el cuerpo celular.
propriedades y estructuras de capsula y capas mucosas
- no vitales
capa mucosa o mucilaginosa - flexible y periferica
capsula - rigida y integral
capsula ->bacterias que tienen aspecto liso o mucoso de colonias
Composición química de los polímeros extracelulares
- agua 90-99%
-moleculas glucidicas :
Nitrogenadas: aminoazúcares (a. hialurónico.)
No nitrogenadas:
-homopolimeros
-heteropolimeros
funciones de los polímeros extracelulares
1.Resistencia a la desecación
2. Resistencia a los fagos y otros agentes líticos
3. Adherencia a sustratos (colonización de superficies, biopelículas)
4. Capacidad antigénica (antígeno K bacteriano)
5. Factor de virulencia.
6. Reserva de material carbonado
capas S (capas celulares paracristalinas)
Estructuradas (proteínas o glucoproteínas)
- Exterior de la PC de bacterias
- Uniones por enlaces iónicos o puentes de hidrógeno.
- Composición química variableàrasgo específico a nivel de cepa.
funcion
parecidas a las de la cápsula
Flagelos
Estructura rígida que constituye el principal órgano de movilidad
classificacion
Según el número y localización de los flagelos
1- monotrico( 1 flangelo)
2- antifitricos ( 2 flangelos un de cada poro extremidad)
3- lofotricos (varios en una extremidad)
4- peritricos (poros en toda surface de bacteria
Composición química y estructura del flagelo* see pic
- Filamento 2. Gancho
- Corpúsculo basal o motor del flagelo
propriedades * see pic
motor compuesto por 4 anillos
2 anillos juntos a mp
están rodeados de P fli or mot que distinguen la dirección de movimiento
energia para movimiento viene del transporte de protones en forma de ATP
GRAM - -> 4 anillos L,P,S,M
GRAM + _> 2 anillos S,M- fixados en peptidoglycan y MP externa
function
La energía para el movimiento la proporciona el flujo de protones a través de la membrana (fuerza protón motriz)
a partir de atpasa
movimientos
- Monotricas:
1.1 movimientos de carrera afialante:
-> bacterias que no mudan de direccional , movimiento si en suspension por fuera bromena
1.2 monocitricas que no inventen sentido de giro :
polar - de un polo a motor
-movimiento circular de flangelo
- para rediccionar necessario parar
2; Peritricos :
bacterias separan los frángelos y giran en el sentido del relojio y se reorientan
Las taxias- aerotaxia, fototaxia, quimiotaxia
movimientos de flagela orientados en respuesta de estímulos externos
tipos de taxias
-Positiva: cuando hay atracción por parte de un estímulo
-Negativa: cuando se produce un alejamiento del estímulo
Fimbrias o pili caracteristicas :
-Filamentos rectos y rígidos
-Dispuestos alrededor de la célula ( de 1 a varios )
-Naturaleza proteica: pilina.
-Se originan en la membrana citoplasmática (carecen de corpúsculo basal)
tipos :
- Fimbrias adhesivas–Formación de microcolonias y biopelículas -Capacidad de adhesión a superficies inertes y vivas
- Pili o pelos sexuales -Transferencia de material genético por conjugación
pared celular
Estructura química compleja (10-80 nm) que rodea la célula bacteriana al exterior de la membrana plasmática
fonciones
mantiene la forma y integridad
puede tener diff grosor y composición : gram + / -
tincion de gram
baseado en estructura y composición de pared celular
tecnica de tinción de gram
- colorante cristal violeta tiñe células
2a. Se añade como coadyuvante una solución de lugol (mordiente)
3 .Decoloración con etanol
4.Colorante de contraste
(safranina)
resultados
GRAM+ - violetas (what I like ) cocos
GRAM - rojas (what I like less)- bacillus
fundamento
baseado en la diferencia de estructura y composición de la pared celular
- determinado por mureina / peptidoglucano
GRAM + pared celular* see pic
- mono capa
capa densa en mureina - 59-80%
mureina imersa en matriz de polímeros azucarados
tamano - 20 nm
GRAM - pared celular *see pic
bi capa
membrana externa compuesta por:
- lipopolisacaridos (LPS)
- proteinas
conteine el espacio periplasmico
- en este espacio hay una fina capa de mureina 1-10%
tampon : 10-15
peptidoglicano : estructura y funciones
-Rigidez y fuerza mecánica de la pared celular
-Resistencia a la lisis osmótica.
- da Forma bacteriana
es exclusivo a bacterias - E- celulosa o quitina A- no tienen mureina
composición
Repeticiones de una unidad disacarídica:
N acetil glucosamina
N acetil muramico -
ligados a proteina
la estructura de proteína es ligada por una puente de puente glicina - formada por 5 moléculas de glicina
unidas por enlace beta 1-4
amino ácidos en parte proteica
tetrapeptido:
L-Alanina
D-Glutámico
ácido meso-diaminopimélico
D-Alanina
funciones de mureina
forma de la célula
resistencia al choque osmótico
que da a la mureina la fuerza de estructura
viene de configuración espacial
la rigidez viene de la red 3D formada
una puente de pentoglicina forma un enlace con el 3° aa y el 4° aa de la cadena peptidica
en el gram + forma una pentaglicina por causa dos AA diferentes mas gram - forma puente directa
Pared celular de bacterias Gram positivas
- monocapa
- Capa densa de mureína (59-80%), inmersa en una matriz aniónica de
polímeros azucarados
polímeros azucarados de mono capa de B de GRAM +
ácidos teicoicos y lipoteicoicos, proteínas, lípidos
Acidos teicoicos * see pic
Polímeros exclusivos de bacterias Gram positivas
n = 30
Confieren carácter antigénico que se unen a anticuerpos y no se unen a bacteria para evitar phagocitosis
Suministran receptores específicos para bacteriófagos
Acidos lipoteicoicos
unidos a fosfolipidos en la membrana celular
Pared celular de las bacterias ácido alcohol resistentes
Bacterias Gram-positivas: Micobacterias
tiene abundancia de lípidos - muy hidrofobia y poco permeable
- constituida doble capa de acido micolicos
Propiedades del alto contenido en lípidos
Crecimiento lento (g=20h)
- Resistentes a los ácidos y álcalis, agentes ambientales, a la desecación y antimicrobianos
- Colonias de aspecto y consistencia cérea
- Crecimiento en grumos en medio líquido
Pared celular de las bacterias Gram negativas
bicapa
consiste de :
1 .Membrana externa: lipopolisacáridos (LPS) y proteínas
- Espacio periplásmico con una fina capa de mureína (1-10%) y muchísimas proteínas (enzimas, proteínas de unión a sustrato, etc).
Membrana externa
bicapa de lípidos exclusiva de bacterias Gram negativas
Estructura Asimétrica
Estructura Asimétrica de la membrana externa * see pics
- Capa externa:
- 60% proteínas - 40% LPS
- Capa interna:
- Fosfolípidos
- Lipoproteínas
- Otras proteínas
propriedades
-Menor fluidez que la típica bicapa lipídica - permite mobilidade lateral
Proteinas transportadores para facilitar entradas de nutrientes -porinas
-sirven de transferencia de material genetico- unido a pili
- Unida a la mureína del espacio periplásmico y a la membrana citoplasmática
LPS
composition de LPS
compuesto de tres partes unidas covalentemente:
1. Lípido A- localizado en la parte interna (hidrófobo)
- cabana de fosfolipido -> endotoxina gram -
- forma parte de estructura de Ccuando B se lisa (ai ejerce función de toxina
2.Núcleo polisacarídico
- Cadena lateral específica :(Antígeno O de las Gram-negativas)
capazes de unir a anticuerpos
Ag O
Cambian su naturaleza para evadir las defensas del hospedador
Se unen a los Ab para proteger a la pared celular de un ataque directo
- Espacio periplásmico
Entre la membrana externa y la membrana plasmática -
components del espacio periplasmatico
1.Fina capa de mureína
- Proteínas (Enzimas, proteínas transportadoras
y quimiorreceptores)
-> porinas dejan passar nutri hasta el espacio peri.
-> los proteinas en el espacio periplasmatico transporta hasta MP
Funciones de la pared celular de bacterias Gram negativas
- Papel estructural:
Integridad estructural -> da forma y resistencia a lisis osmótica
compuesto por :
-peptidoglicano
-LPS
-Lipoproteínas -proteínas estructurales
- Transporte de moléculas (tamiz molecular)
LPS y porinas - Activa los mecanismos de defensa à LPS (endotoxina y Ag O)
- Receptores específicos de fagos -> LPS y porinas
- Punto de anclaje de los anillos del corpúsculo basal de los flagelos -> LPS y espacio periplasmatico
- Lugar de numerosas funciones celulares (abundancia de proteínas)
-> Porinas y Proteínas del periplasma
Membrana citoplasmática
Estructura vital formada por una bicapa lipídica, con proteínas inmersas o unidas a su superficie, que rodea completamente a la célula, englobando el citoplasma.
Composición química de la membrana citoplasmática
- lipidos 20-30%
- proteinas 50-70%
tipos de lipidos
1.Fosfolípidos
En bacterias Gram positivas:
-Glucolípidos y glucofosfolípidos
-Lipomananos
- Hopanoides (excepto Micoplasmas y cianobacterias)- sustituyen estéroles
3.Otros: isoprenoides, carotenoides, undecaprenil-P, etc
tipos de proteinas
- Según localización y unión:
- Periféricas (20-30%)
- Integrales (70-80%) - Según función:
- Estructurales - De transporte - Enzimáticas
Características propias de las membranas procariotas
y diff con mP de eucariotas
1.Mayor contenido proteico.
2.Abundancia de fosfolípidos con ácidos grasos monoinsaturados.
3.Presencia de hopanoides.
4.Carencia de esteroles.
-> son menos rígidas y más flexibles
Estructura de la membrana citoplasmática
- Modelo de mosaico
fluido
-Asimétrica en sus dos caras: permite que la membrana realice sus funciones correctamente.
Ej. transporte de nutrientes. - movimiento lateral
constituido de varias moléculas
Funciones de la membrana citoplasmática
1.Integridad celular:
-Rodea el citoplasma y por tanto le da entidad
- Barrera selectiva permeable:
-selecciona las sustancias que entran y salen de la célula.
-Mantiene constante el medio interno - Lugar de localización de procesos metabólicos: respiración, fotosíntesis, Sistema ATPasa, procesos biosintéticos
falta de mitocondrias - Punto de anclaje del cromosoma: Permite que los cromosomas se separen durante el ciclo celular
- Detección de señales ambientales (taxias)
transporte de nutrientes
a) Difusión pasiva/ difusión facilitada
b) Transporte activo
c) Translocación de grupo
Difusión pasiva
- no gasta energia para a celula
Las moléculas se desplazan como respuesta a un gradiente de concentración (no hay gasto energético) - La velocidad de flujo es función directa de la magnitud del gradiente.
- Gases (oxígeno, nitrógeno) y sobre todo agua.-> entran por gradiente
Difusión facilitada
hay actividad de proteínas de transporte que no gastan energia
actual en la dirección del gradiente de concentración
Interviene una permeasa específica - Glicerol
Transporte activo
-En contra de gradiente del concentración
-Requiere gasto de energía que se obtiene
-Gradiente de H+ - simporter asociado a H+
-Hidrólisis de ATP - transportadores ABC
trasportadores ABC
Transporte activo dependiente de la hidrólisis de ATP
-formada por 3 proteinas
- 1 en espacio plariplasmico que capta nutrientes Energie llega a otra
- transmembranosa que utilisa energia para mobilizar esse nutriente
- ATP hidrolisa - hidrolisa ATP-> ADP que la proteina transmembranasa utilisa para transport nutrients
- responsable por transporte de azucares , AA
Transporte activo dependiente del gradiente de H+
Durante el funcionamiento de las cadenas de transporte de electrones se establece a ambos lados de la membrana un gradiente de protones (diferencia de pH y de carga eléctrica)
*El gradiente hace que los protones tiendan a entrar de nuevo en el citoplasma (fuerza protón motriz)
como funciona transporte activo dependiente del gradiente H+
enz trasp un proton hasta cada enzima
cada vez que se transp un electron un protone sale
H+ transportados por proteinas mot ,atpasas para generar atp o ciertas proteinas de transporte -> simporte carrega proton + nutriente(lactose, sulfato, fosfato)
antiporte - associado a entrada de protones mas en direcciones opostas
Translocación de grupo
ex glc -> glc 6 P
La sustancia transportada se modifica químicamente
*No funciona en contra de gradiente de concentración porque la sustancia que se acumula en el citoplasma es diferente a la que existe en el exterior.
*Transporte económico- gasta menos energia porque no necessita fosforilar la glu en citoplasmo
el grupo fosfato viene de PEP y es transportado en varios enzimas hasta llegar al enzima que junta la glucosa
Sistemas internos de membrana
- mesosomas
Mesosomas
Invaginaciones de la membrana citoplasmática
-La morfología varía presentando aspecto de sacos, túbulos o dedos de guante.
- prolongaciones de MP para aumentar la surface de la MP - utilisadas en B para aumentar tasa de respiracion
funciones de mesosomas
Punto de anclaje del cromosoma en la División celular
Otros sistemas membranosos intracitoplasmáticos especializados:
Ofrecen una superficie amplia de membrana para el desarrollo de actividades metabólicas propias de determinados grupos de bacterias:
- bacterias purpuras - utilisacion de cromatoforos -> para prod photosintesis sin O2
- cianobacteria - presencia de tilacoides para realisar fotosintesis
3 . bacterias nitrificantes- oxidacion de NO3
4 bacterias metanotrofas- utilisan metales como fuete de carbono
Citoplasma
Sistema coloidal cuya fase dispersante es el agua, con diversas sustancias en solución y una serie de moléculas en suspensión.
protoplasto
El citoplasma + contenido englobado en membrana citoplasmáticaàprotoplasto
contenido del citoplasma
proteinas, ribosomas , nucleotide, cuerpos de inclusion (almacenes intracito)
ribosomas
Lugar de síntesis de proteínas
Coeficiente de sedimentación de 70S
Subunidad pequeña (30S)
-ARNr (16S) (utilisada para taxonomia -21 proteínas
Subunidad grande (50S)
-ARNr (23S y 5S) -34 proteínas
propriedades
en microscopio electrico - visibles como resarios de granulos oscuros
- Transcripción y traducción están estrechamente acopladas y hechas en el citoplasmo
- 1 RNA pode ser transcrito por varios ribosomas para prod varias proteinas al mismo tiempo
Material genético
esta en nucleoide
Nucleoide
- Región del citoplasma donde se ubica el cromosoma bacteriano, no delimitado por membrana alguna.
- También se denomina región nuclear.
composicion quimica , estructura y organizacion del nucleoide
-60% ADN
-30% ARN
-10% proteínas
El ADN bacteriano
modelo clásico de Watson y Crick:
-dos hebras antiparalelas en doble hélice de 2 nm de diámetro
-paso de rosca de 3,4 nm
-10 pares de nucleótidos por cada vuelta de la espiral.
- superenrolada
- bases ligadas por enlances de H
denaturan en T° mas altas que de humanos
Material cromosómico
-Las bacterias tienen mayoritariamente 1 solo cromosoma, cerrado covalentemente (ADN c.c.c.).
Material extracromosómico
- constituido por ADN pero no hace parte de cromosomo
-Algunos tienen unidades de replicación autónomas llamadas plásmidos, que no son indispensables
(si se pierden, la bacteria sigue siendo viable).
ejemplo super enrollamiento
cromosoma de e. coli mede 1000 veces el tamano de celula
Superenrollamiento del ADN:
La doble hélice está superenrollada negativamente sobre sí misma por
-topoisomerasa II ( ADN girasa ) -> enrolla ADN
- ADN topoisomerasa I
-> desenrolla ADN
relaja el ADN, liberándolo del superenrollamento - cromasomas enrollados en dominios establisados por proteinas
- solo se relaja en dominio necessario para transcripcion
Material genético extracromosómico: Plásmidos
Elementos genéticos extracromosómicos con capacidad de replicación autónoma
ex: ADN de 1 solo cromosomo circular cerrado covalentemente (ccc) y superenrollado
Tamaño y control de replicación de los plásmidos
2 - 500 Kb
2KB - > 10 copias (control relajado
500Kb -> 1/2 copias (control estricto)
1600Kb - mega plasmidos
Funciones de los plásmidos
1.Resistencia a antibióticos (plásmidosR).
2. Resistencia a metales pesados (Ej,mercurio).
3. Plásmidos devirulencia: producción detoxinas, factores de penetración entejidos,
adherencia a tejidos del hospedador, etc.,
4. Producción de bacteriocinas
5. Producción de sideróforos (quelatos para secuestrar iones Fe3+).
6. Utilización de determinados azúcares.
7. Utilización de hidrocarburos,incluyendo algunos cíclicos recalcitrantes
(degradación de tolueno, xileno, alcanfor, etc.) en Pseudomonas.
8. Inducción de tumores en plantas (plásmido Ti de Agrobacteriumtumefaciens).
9. Interacciones simbióticas y fijación de N2 en Rhizobium
Replicación del cromosoma bacteriano
-Semiconservativo y bidireccional
- Modelo de replicación en theta
- es bidireccional
-empenza en origen de replicacion en direcciones opostas hasta terminar replicacion
-forma 2 horquillas de replicacion
- siempre de 5’ -> 3’
and other 3’ -> 5’
Replicacion processo
empeza con la helicasa que separa los dos ramos del ADN
despues las proteinas de uniona cadena sensilla mantiene la horquilla
la primasa sintetisa los ARN iniciadores para que la ADN polimerasa possa anadir + nucleotidos
cadena lider - la sintesis continua en la hebra 5’ -> 3’ de la horqilla
cadena retrasada - sintesis discontinua en la hebra 3’-> 5’ de la horquilla
forma fragmentos de okazaki (cadena retrasada )
Resumen enzimas que intervienen:
Helicasas: enzimas dependientes de ATP que se mueven a lo largo de la hélice delante de la horquilla de replicación, formando una pequeña región de cadena sencilla.
Proteínas de unión a cadena sencilla: estabilizan el ADN de cadena sencilla, impidiendo que se formen los puentes de hidrógeno intracatenarios.
ADN polimerasas: sintetizan ADN, siempre en dirección 5’-3’
Primasa: sintetiza los fragmentos de ARN que actúan de iniciadores
Ligasa: une los fragmentos de Okazaki de la cadena retrasada
Replicación de plásmidos
Gram negativas: Modelo en theta (como replicacion de cromosomas )
Gram positivas: Modelo en sigma o del círculo rodante:
Replicación por el modelo de círculo rondante *see picture
La replicación comienza en el punto de origen por rotura de una cadena de ADN.
Después de que se ha sintetizado una nueva cadena, una vuelta del círculo, una proteína rompe la cadena y liga los extremos
Cuerpos de inclusión intracitoplasmáticos
- inclusiones de reserva
inclusiones de reversa
*Se originan y acumulan durante el crecimiento en un medio ambiente óptimo, con el fin de poder utilizar estas reservas para la supervivencia durante etapas de condiciones adversas.
tipos de inclusiones
- organicas
2; inorganicas
Inclusiones orgánicas
No nitrogenado (reserva de carbono)
- Polisacáridos (almidón, glucógeno)
- Polihidroxialcanoatos (PHA) (Poli-b-hidroxibutirato, PHB)
Nitrogenados (reserva de nitrógeno)
- Cianoficina (polímeros de arginina y ácido aspártico
inclusiones inorganicas
- Gránulos metacromáticos o de volutina (reserva de P en forma de ortofosfato)
- Gránulos de azufre (bacterias que utilizan SH2 como donador de electrones)
Orgánulos intracitoplasmáticos
2.Carboxisomas o cuerpos poliédricos
3.Vacuolas de gas
4.Clorosomas
5. Magnetosomas
Carboxisomas o cuerpos poliédricos
Bacterias fotoautótrofas y quimioautótrofas
Acúmulos enzima ribulosa-1,5-bifosfato-carboxilasa
Vacuolas de gas
Bacterias acuáticas (Ej. Cianobacterias)
Vesículas en forma de cilindro bicónico rodeado de una monocapa de unidades globulares de proteína.
La función es mantener un grado de flotabilidad óptimo en los hábitats acuáticos
Clorosomas
Vesículas que contienen los pigmentos antena de las bacterias fotosintéticas verdes.
Magnetosomas
Orgánulos sensores del campo magnético terrestre (bacterias acuáticas flageladas microaerófilas o anaerobias)
- Cristales homogéneos de magnetita (Fe3O4)
- Permiten la orientación magnética a las bacterias que las poseen (bacterias magnetotácticas), determinando la orientación de su natación
Formas de diferenciación celular
- endospora
- otras celulas diferenciadas
cellulas diferenciadas
células procariotas modificadas para realizar una función específica
*Endospora
células diferenciadas de reposo y resistencia (no de reproducción)
-no son consideradas estructuras celulares
propriedades de endosporas
- Hipometabolia (baja tasa de metabolismo)
- Resistencia a agentes agresores externos o condiciones ambientales extremas: calor, enzimas, agentes oxidantes, desecación, radiaciones, congelación/descongelación, etc.
- Capacidad para sobrevivir en la naturaleza durante largos periodos de tiempo (estado durmiente)
- Estado de deshidratación que es el principal responsable de todo lo anterior.
funciones de endosporas
-asegurar la supervivencia de la especie ante condiciones adversas
. -facilitar la dispersión y colonización de otros hábitats.
descubrimiento de endosporas
- John Tyndall - hizo los experimentos que permitieron descubrir que algunas bacterias producían formas resistentes a las elevadas temperaturas
- J. Ferdinand Cohn observó por primera vez las endosporas bacterianas (1878); también describió el género Bacillus e hizo la primera clasificación de las bacterias (1875)
Tipos de endosporas * see pics
Forma: esférica, oval, y cilíndrica
Posición: central, terminal, subterminal y lateral Tamaño: no deformante y deformante
Las dimensiones, forma y situación de la endospora difieren según la especie bacteria y se utilizan como criterios taxonómicos.
Las especies de un mismo género pueden tener distintos tipos de esporas
Observación microscópica
- utilisacion de tincion de Shaeffer Fulton
1. ( calor + colorante verde melaquito)
2. agua
3 safranina
se observa en microscopio optico
Composición química y estructura de esporas
Endospora de Bacillus cereus: Protoplasto, cortex, cubiertas proteicas y exosporio
protoplasto
Citoplasma rodeado por la membrana plasmática y una fina capa de mureína (primordio de pared celular)
funciones del protoplasmo
-Material nuclear unido a proteínas SASP (“small acid- soluble proteins”) –> 1.Protegen ADN de la luz UV, calor y desecación
2.Fuente de proteínas para la germinación
-Dipicolinato cálcico (hasta el 10% del peso de la endospora–>
1. Protege al ADN del calor, los agentes oxidantes y las Radiaciones. Contribuye a la deshidratación
-Ácido 3-fosfoglicérico –> Reserva energética para la germinación
-Bajo contenido en agua –> Resistencia a distintos agentes y especialmente al calor, y la congelación/descongelación
Baja dotación de otros componentes celulares, las enzimas esenciales y una baja dotación de ribosomas
partes de la endospora
- cortex / corteza
- Cubierta
- Exosporio
cortex / cabeza
Capa gruesa de un péptidoglicano con modificaciones (a nivel del NAM) que lo hacen resistente a la lisozima.
Cubierta:
Capa gruesa de proteínas ricas en cisteína y aminoácidos hidrófobos; muy impermeable y resistente a agentes químicos, físicos y enzimas.
Exosporio:
cubierta fina y floja que rodea como un saco a la endospora. Está compuesta fundamentalmente de proteínas, bastante resistentes a enzimas hidrolíticas.
Esporulacion y germinacion
El ciclo de esporulación y germinación y el ciclo vegetativo son dos procesos excluyentes
en el processo de la celula vegetativa ena celula se desarolla y despues se divide y se reproduce
1.en situaciones no favorativas
enpieza la esporulacion y la division polar , que forma un septum , prespore
2.enseguida hay la fase de formacion de la spora y se rodea de MP y pared celular y ingressa en citoplasma
- el risto de las capas son sintetisadas por la espora una vez que esta recobierta de MP y pared celular
4 maturacion:
en la fase 4 hay la formacion del cortex (apartir desta fase ya no hay reinversion a celula vegetativa la unica forma es apartir de germinacion
- sale de la celula y causa lysis de la celula vegetativa
- gertminacion - formacion de celula vegetativa
Factores que hacen a una bacteria esporular:
1) Elevada densidad celular después de un crecimiento activo + déficit nutricional (fase estacionaria del crecimiento)
2) Activación secuencial de los genes responsables de la esporulación (más de un centenar de genes organizados en operones spo),
Los operones están inactivos durante el crecimiento vegetativo.
tiempo de esporulacion
Duración: 5-8 horas
(reversible hasta aproximadamente las 4 horas -fase en que comienzan a formarse las cubiertas)
Germinación: 90 minutos
Endospora→Activación→Desarrollo germinativo→Crecimiento→célula vegetativa
germinacion
hecho en 3 fases :
1. activacion
2. desarrollo germinativo
3. crescimiento
primera fase : activacion
Actúan agentes que lesionan las cubiertas y agentes germinantes:
-agentes que lesionan las cubiertas: altas o bajas temperaturas, ácidos, oxidantes, etc..
-agentes germinantes: nutrientes (cationes, alanina, glucosa).
segunda etapa : desarrollo germinativo
- (se activa el metabolismo endogeno)
Activación de enzimas que hidrolizan el córtex
-Entrada de agua y nutrientes
-Pérdida de dipicolinato cálcico
-SASPs à aminoácidos à nuevas proteínas
-ARN polimerasa copia el ADN en ARN
-3-fosfoglicerato à ATP
cual son las concequencias de la segunda fase en la estructura de la endospora
Hidratación e hinchamiento del protoplasto
Pérdida de la refringencia. Pérdida de la resistencia
Tercera etapa: Crecimiento
-(se activa el metabolismo exógeno)
-Síntesis de la pared celular.
-Síntesis de macromoléculas
-Replicación del ADN.
-Crecimiento del protoplasto
-Salida de la nueva célula vegetativa al exterior al romperse las cubiertas proteicas.
-División celular.
Procesos asociados a la esporulación
- Producción de cuerpos parasporales (Ejemplo: proteínas insecticidas)
- Síntesis de antibióticos: bacitracina y otros
- Producción de hidrolasas: proteasas, ribonucleasas, amilasas, etc.
Producción de cuerpos parasporales
Ej: Bacillus thuringiensis: Son cristales proteicos con actividad insecticida sobre las larvas de los lepidópteros y otros insectos
toxina insecticida - toxina Bt
Gran actividad
Alta especificidad (alta toxicidad selectiva)
se mete estos genes insecticidas en las plantas para que produzan toxina Bt
Otras células diferenciadas
- Quistes bacterianos (Azotobacter, Bdellovibrio, etc.)
- Mixosporas (Mixobacterias)
- Acinetos (Cianobacterias)
- Heteroquistes (Cianobacterias)
- Quistes bacterianos (Azotobacter, Bdellovibrio, etc.)
Formas de reposo (baja actividad metabólica) Resistentes a la desecación
Pared celular más gruesa
Acumulo de materiales de reserva (PHB)
- Mixosporas (Mixobacterias)
Formas de reposo (baja actividad metabólica) Resistentes a la desecación y a la radiación U.V.
Ciclos vegetativo y fructificante de las mixobacterias
en situacions defavorables las celulas forman una agregacion celular y un sustrato solido en carencia de nutrientes
que forma un cuerpo fructificantes - son celulas muertas
que forman mixosporas que despues germinan y forman celulas viables
- Acinetos (Cianobacterias)
Formas de reposo (baja actividad fotosintética)
Resistentes a la desecación Pared celular más gruesa
- Heteroquistes (Cianobacterias)
No son formas de resistencia ni de reposo Células especializadas en la fijación N2 Pared celular más gruesa
