Unidad II Flashcards
Glucocalix es
Cubierta externa secretada por bacterias. La capa viscosa y pegajosa compuesta por polisacáridos y polipéptidos.
Tipos de glucocalix
Cápsulas y capas mucilaginosas
Las cápsulas están compuestas por
Polisacáridos o polipéptidos
Las cápsulas son estructuras
Rígidas, molecularmente son estructuras ordenadas que están estrechamente asociadas a la célula y no se lavan fácilmente.
Las capas mucilaginosas están compuestas por
Polisacáridos
Las capas mucilaginosas son estructuras
Son flexibles y periféricas, se lavan fácilmente.
Qué es un antígeno
Un cuerpo extraño dentro del sistema.
Cápsulas polisacarídicas está compuesta por
Levanos (polímeros de fructuosa unidos por enlaces ² 1-6), Dextranos, Celulosa, Alginatos (ácido manurónico y glucorónico)
Las cápsulas polipeptídicas se constituyen por
Antígeno capsular K, La estructura es a base de una matriz hidratada
Antígeno capsular K
Sistema inmune crea proteínas componentes de anticuerpos que reaccionan con sensibilidad a su presencia
Las cápsulas polipeptídicas se encuentran en
Bacillus
Tipo de cápsula de las Psudomonas aeruginosa
Polisacarídicas de ácido manurónico
Tipo de cápsula de Streptococcus mutans
Polisacarídicas de dextrana (glucosa)
Tipo de cápsula de Streptococcus pyogenes
Polisacarídicas (Ácido hialurónico), Compuesta por N-acetil glucosamina (NAG) y ácido glucorónico
Tipo de cápsula de Bascillus anthracis
Polipeptídica compuesta de D-glutámico (ácido poliglutámico)
Ejemplos de bacterias capsuladas
- Streptococcus pneumoniae, - Escherichia coli (subespecies patógenas), - Bacillus anthracis, - Rhizobium sp., - Klebsiella sp., - Staphylococcus aureus, - Haemophilus influenzae, - Acinetobacter sp., - Azotobacter sp.
Bacteria del pulque
Leuconostoc sp.
Levadura capsulada
Sacharomyce cerevisiae
Funciones de la cápsula
- Mejora la difusión de nutrientes - Protección contra la deshidratación - Protección contra la fagocitosis - Protección contra bacteriofagos - Protección contra agentes antibacterianos - Adhesión a sustratos
Papel de la cápsula en la adhesión a sustratos inertes
Favorece la información de micro colonias de la misma especie y consorcios de diferentes especies, tiene ventajas metabólicas (quimiolitrotofos).
Consecuencia económica en la adhesión a sustratos inertes
- Corrosión de cañerías - Formación de placa dental y caries - Formación de bio películas en catéteres y prótesis
Papel de la cápsula en la adhesión a sustratos vivos
Actúan como adhesinas. Efecto benéficos: colonización de flora autóctona en intestino de mamíferos. Sistemas patológicos: factor de virulencia, a veces sirve para escapar del sistema inmune y colonizar tejidos
Proceso de fagocitosis
- Quimiotaxis: reconocimiento - Adherencia: Adherencia a la pared del patógenos - Ingestión: el fagocito engulle al patógeno formando una vesícula (fagosoma) - Digestión: Destrucción del patógeno - Excreción: residuos no digeridos se eliminan por exocitosis.
Microscopía óptica para el estudio de cápsulas
- Tinción negativa (nigrosina (aceite), tinta china): aparecen transparentes sobre fondo oscuro. Es una tinción del fondo dónde se aprovecha la hidrosolubilidad.
Microscopía electrónica para el estudio de cápsulas
Estabilizando la estructura y tiñiendo con rojo de rutenio ú otra ferritina catiónica.
¿Qué es la capa S?
Capa superficial paracristalina
¿Qué tipo de bacterias tienen la capa S?
- Gram-positivas envuelve a la pared celular a base de un ensamblaje regular (simetría binaria, cuadrangular o hexagonal) de unidades idénticas de proteínas o glucoproteínas
Capa S en eubacterias
- Tamiz protector frente a antígenos antibacterianos - Protección ante fluctuaciones iónicas, de pH, de presión osmótica, etc. - En patógenas: protección frente a la fagocitosis
Capa S en Archeas
Función de pared celular: forma y rigidez
¿Qué es la pared celular bacteriana?
Estructura compleja, semirrígida, responsable de la forma de la bacteria. Al rodear la frágil membrana citoplasmática protege el interior celular de los cambios en el medio ambiente.
Principal función de la pared celular
Prevenir la ruptura de las células: presión osmótica interna es mayor a la del exterior, ocurre en medios hipotónicos.
Funciones de la pared celular
- Anclaje a los flagelos y distintos sistemas enzimáticos y receptores localizados - Interacción con el ambiente determina la supervivencia - Definición de forma: coco, bacilo, espirilo y espiroqueta.
Agrupaciones de los cocos
- Agrupación característica debido a la posición de sus planos de división Cocos Diplococos (|) Estreptococos Tetradas (+) Sarcinas Staphylococcus
Agrupaciones de Bacilos
- Semejantes a los cocos Bacilo corto Estreptobacilo Geométrico, letras chinas y empalizada
Espirales
- Variación en número de curvaturas, de forma general son espirilos. Menos de una vuelta completa: vibriones. 1 vuelta completa: espirilos
Próstecas
Proyección de citoplasma rodeado de pared celular - Rhodomicrobium sp. - Asticcacaulis biprosthecum - Chlofoflexus aurantiacus - Stella sp.
Mixobacterias
Diferenciación celular ya que son las más grandes (150 micras)
Formación de la pared celular
Péptidoglucano (mureína)
El péptidoglucano consiste
Unidades de un disacárido unido por polipéptidos formando una red que rodea y protege
Peptidoglicano compuesto por
- N-acetilglucosamina (NAG): glucosa + N-acetilo - Ácido N-acetilmuránico (NAM): glucosa + N-acetilo + ácido carboxipropiónico
Uniones de los carbohidratos
Unión glucosídica ² (1 a 4) formando una cadena de 10 a 65, constituyendo la porción glucosídica
Aminoácidos unidos al NAM
D-Alanina L-Alanina Ácido D-glutámico D-Lisina o Ácido Diaminopimélico [DAP] ( No encontrado en Archeas ni en eucariontes)
Tinción Gram
Diferencias químicas estructurales entre grupos bacterianos
Proceso de la tinción gram
- Tinción del frotis (fijado con calor) con cristal violeta (1 min). Toda célula de color azul-violeta. 2. Añadir solución lugol (KI/I2) (3 min). Células del mismo color azul-violeta. 3. Decolorar (20 s) con solución alcohol - acetona gota a gota. Gram positivas (deshidratación) de color azul-violeta, mientras que Gram negativas se decoloran (mayor ácidos grasos) 4. [Carl Weigert] Tinción de contraste con safanina (1 -2 min). G+ se ven de azul-violeta y G- rosas o rojas.
Enlace en G+
Enlace establecido como puente interpeptídico por aminoácidos
Pared celular en G+
- Polisacáridos ácidos: ácidos teicóicos (glicerolfosfato o ribitol fosfato)
Cuando el glicerol de las G+ se unen a lípidos
Forman ácidos lipoteicóicos
Pared celular de Bacillus
Tienen ácidos teicurónicos al crecer en medios con bajas concentraciones de fosfatos
¿Qué significa CGW?
Glicopolímeros los cuáles fortalecen la pared celular
Funciones de CGW
- Estructura y protección - Adhesión - Inmunogenicidad
Las G+ son sensibles a
Penicilina, enzima lisozima y derivados debido a que son constituidas por una capa gruesa
La penicilina
Inhibe la transpeptidación entre los péptidos que unen a NAM - NAG
Antimicrobianos que inhiben la síntesis del Péptido glucano
- Fosfomicina - Cicloserina - Tunicamicina - Vancomicina y ristocetina - Bacitracina - Penicilina y cefalosporinas
Fosfomicina
Análogo estructural de PEP Inactivación de enzima fosfoenolpiruvatodeshidrogenasa desarticulado la unión UDP-NAG con PEP
Cicloserina
Análogo estructural de D-Alanina. Inhibe actuación de isomerasa que convierte L-ala en D-ala y en la unión de dos D-ala
Tunicamina
Inhibe la translocasa que cede NAM-UDP y lo pasa al bactoprenol el NAM
Vancomicina y ristocetina
Inhiben segunda transglucasidación, unión de unidades disacarídicas del PG
Bacitracina
Unión a undadecaprenol pirofosfato (bactiprenol) bloqueando desfosforilación e impidiendo la activación.
Penicilina y cefalosporinas
Derivados de β-lactámicos Inhiben la reacción de entrecruzamiento por transpeptidación
Pared celular en G-
- Dos áreas separadas y una membrana extracelular adicional - Espacio periplásmico - Capa delgada de péptidoglucano
Espacio periplásmico
Contiene proteínas: enzimas hidrolíticas, proteínas de unión y quimioreceptores
Enzimas hidrolíticas
- Fosfatasas: degradantes - Proteasas: degradan proteínas y péptidos - Endonucleasas: degradan ácidos nucleicos
Proteínas de unión
Carbohidratos, aminoácidos, iones y vitaminas - Proteínas de acoplamiento para el transporte a través de la membrana
Quimioreceptores
Proteínas de quimiotaxis - Percepción al medio ambiente y respuesta a un estímulo
Enzimas desintoxicantes
β-lactamasas - Degradantes de β-láctamicos
Composición de la membrana externa de G-
- Fosfolípidos - Lipopolisacárido (LPS) - Lipoproteínas - Porinas - Receptores - MDO: osmoregulador
Lípido A
Endotoxina: Formada por ácidos grasos de 5 a 7 o 10, 12 y 14 cadenas de carbonos, unidos por un enlace amino éster a una glucosamina fosforilada.
LPS en enterobacterias
Hexosas, aunque también con 5 o 7 cadenas de anillos. - Las variaciones representan ventajas en bacterias patógenas como Salmonella, ya que aumenta la resistencia al sistema inmune.
Lípido A suele ser
tóxica
LPS se cita como
Endotoxina
Serotipo
Clasificación antigénica, diferenciados por los polisacáridos
LPS libre en solución puede ocasionar
- Cambios en glóbulos rojos - Coagulación intravascular diseminada - Colapso vascular y eventualmente un shock - Inducción de fiebre, pirogénica - A altas concentraciones suele ser fatal
Antígeno O Específico
Enterobacterias - Constituido por polisacáridos: galactosa, glucosa, rhamnosa, abecuosa, manosa, colitosa y paratosa. Salmonella - 2500 serotipos E. coli - 180 serotipos por variabilidad química
Porinas [G-]
- Mayor permeabilidad - Canales de entrada y salida de sustancias hidrofilicas
Porinas constan de
3 subunidades idénticas de proteínas transmembranales asociadas que forman canales de 1 nm
Porinas inespecíficas
Canales rellenos de agua
Porinas específicas
Sitios de unión para una o más sustancias.
¿Cómo se difunden los azúcares y alcoholes en bacterias gram negativas?
A través de uniones específicas LamB y PiuD en el periplasma y son secuestrados por proteínas de porina superespecífica.
¿Qué función tienen las porinas no específicas y los canales iónicos en las bacterias gram negativas?
Permiten la movilidad de iones dentro y fuera de la célula.
¿Cómo se importan los sideróforos cargados de hierro en las bacterias gram negativas?
Mediante receptores de membrana externa y un transportador ABC.
¿Qué papel juegan los barriles beta de membrana externa en las bacterias gram negativas?
Tienen funciones como el anclaje al peptidoglicano y la adhesión a células huésped.
¿Qué necesitan los sideróforos cargados de hierro para importarse en las bacterias gram negativas?
Requieren energía para activar la permeación de la membrana externa.
¿Qué función tiene OmpA en las bacterias gram negativas?
Ancla la membrana externa al peptidoglicano.
¿Qué papel desempeña OpaC en las bacterias gram negativas?
Se adhiere a las células huésped y se une a lectina en la superficie de las células epiteliales.
¿Qué función cumplen los canales como GlpF en las bacterias gram negativas?
Participan en el transporte de azúcares y alcoholes al citoplasma.
¿Qué función tienen los transportadores ABC como MalFGK y PstABC en las bacterias gram negativas?
Recogen compuestos del periplasma y los transportan al citoplasma.
¿Qué papel juegan los receptores de membrana externa como FhuA en el transporte de sustancias?
Importan sideróforos cargados de hierro al interior de la célula.
¿Cómo contribuyen los sistemas exportadores dependientes de energía al funcionamiento de las bacterias gram negativas?
Secretan toxinas y evacuan sustancias tóxicas del periplasma.
¿Cómo transportan las bacterias gram negativas el hierro bajo condiciones aeróbicas?
Presentan proteínas de receptor de superficie de alta afinidad que unen proteínas conteniendo Fe3+, como sideróforos cargados de hierro o hem, y facilitan su translocación al espacio periplásmico.
¿Qué papel juega el complejo Ton en el transporte del hierro?
El complejo Ton (TonB-ExbBD) activa el proceso de translocación del hierro al espacio periplásmico.
¿Cómo aseguran las bacterias el transporte del hierro hacia la célula?
- Utilizan proteínas de unión periplásmica y transportadores ATP que se encuentran en la membrana citoplasmática.
¿Cómo importa Escherichia coli la enterobactina siderófora?
A través del receptor FepA y del sistema FepBCDG.
¿Cómo obtienen las bacterias patógenas el hierro del huésped?
Especies como Neisseria eliminan el hierro férrico de la transferrina y la lactoferrina en la membrana externa y lo transportan a la célula.
Pared celular de Archeas
Pseudopéptidoglucano
¿De qué está formado el pseudopéptidoglucano?
Está formado por subunidades de N-acetil glucosamina y N-acetiltalosaminurónico, con enlaces Beta 1-3.
¿Qué emerge del grupo -NH del NAT en la estructura del pseudopéptidoglucano?
Sale un tetrapéptido con aminoácidos de la serie L.
¿Cómo se entrecruzan las cadenas en el pseudopéptidoglucano?
Se entrecruzan por puentes peptídicos entre aa(4) de una y di-aa(3) de otra.
¿Qué caracteriza a la pared celular en algunas especies de Archaea?
Algunas especies de Archaea carecen de pseudopeptidoglicano y están cubiertas por polisacáridos, glicoproteínas o proteínas.
¿Qué compone la pared celular de las especies de Methanosarcina?
La pared celular de Methanosarcina está compuesta de glucosa, ácido glucurónico, galactosamina y acetato.
¿Qué particularidad tiene la pared celular de Halococcus?
Presenta paredes similares a Methanosarcina pero con una gran abundancia de grupos SO₃²⁻.
¿Cuál es la forma más común de pared en las Archaea y cómo está compuesta?
La forma más común es la capa S paracristalina, compuesta de proteínas o lipoproteínas con simetría hexagonal.
¿Qué funciones tienen las paredes celulares en Archaea y qué resistencias presentan?
Sus funciones son idénticas a las de Eubacterias y son resistentes a penicilina y lisozima.
¿Qué es un protoplasto?
Es una célula que ha perdido totalmente su pared celular.
¿Qué es un esferoplasto?
Es una célula que tiene restos de su pared celular.
¿Qué tipo de bacterias no poseen pared celular?
Los Mycoplasmas (Bacterias) y los Thermoplasmales (Archaea) son ejemplos de microorganismos que naturalmente no tienen pared celular o bien viven en hábitats osmóticamente protegidos.
¿Cómo se caracterizan las colonias de Mycoplasmas?
Tienen una forma característica de “huevo frito”.
¿Cómo se adhieren los Mycoplasmas a las células huésped?
Los Mycoplasmas se adhieren a la membrana citoplasmática de la célula huésped, hidrolizando sus fosfolípidos y causando lisis celular para obtener nutrientes.
¿Qué efecto tienen los Mycoplasmas en los pulmones de rata?
Causan un color púrpura-grisáceo debido a la acumulación de células inflamatorias en las paredes del pulmón y colapso del alvéolo afectado (atelectasis) por Mycoplasmas.
¿Qué son las Formas L naturales?
Son variantes de algunas bacterias que carecen casi totalmente de peptidoglicano y se generan espontáneamente en medios a base de suero.
¿Qué bacteria es un ejemplo de Formas L naturales?
Streptobacillus moniliformis
¿Cómo son las colonias de las Formas L naturales?
Las colonias tienen una forma característica de “huevo frito”.
¿Qué son las Formas L inducidas?
Son variantes de bacterias que se inducen mediante tratamiento con penicilina en medio hipertónico.
¿Cuál es la diferencia entre las Formas L inestables y estables?
Las Formas L inestables revierten al peptidoglicano con un tratamiento breve, mientras que las estables no revierten incluso con tratamiento prolongado.
¿Qué otras sustancias pueden encontrarse en la pared celular de algunas especies de algas?
Además de celulosa y glicoproteínas, algunas especies de algas pueden presentar una pared celular compuesta por dióxido de silicio.
¿Cómo contribuye la pared celular a la vida de las algas?
La pared celular proporciona rigidez a la célula, protege su contenido y actúa como mediadora en todas sus relaciones con el entorno.
¿Qué particularidades tiene la pared celular de las algas pardas?
Las algas pardas tienen una pared celular con dos fracciones
¿Qué es la celulosa y cómo está formada?
La celulosa es un polímero lineal formado por moléculas de glucosa unidas por enlaces β1-4.
¿Cuál es la función principal de la celulosa en las paredes celulares?
La celulosa proporciona resistencia y rigidez, formando microfibras fuertemente empaquetadas.