Organismos procariotas

LAS BACTERIAS

1.2 ¿QUE RELEVANCIA TIENEN LAS BACTERIAS

EN MICROBIOLOGÍA?

Organismos unicelulares y microscópicos

Carecen de núcleo u organelos limitados por

membranas.

Pared celular a base de carbohidratos.

Pili

Ribosomas

Cápsula

Pared celular

Flagelo

Citoplasma

Vacuola

Plásmido

Núcleo

Membrana celular

Estructura de la célula bacteriana.

ESTRUCTURAS ASOCIADAS Flagelo

Motilidad.

NP todas las bacterias.

FimbriaeSon numerosos y cortos.

Adhesión

Pilicortos

1 o 2

Adherirse al tejido humano.

Conjugación.

CápsulaCapa rígida –particulas

Polisacáridos.

Su comp. Quím. variable.

Adhesión , evitar fagocitosis

Endospora

Estrucutra de supervivencia.

Resistente

Inclusiones celulares

Lugares de almacenaje

Vacuola

Granulos de almidón

La célula los utiliza como

fuente de energía

Metabolismo Bacteriano

Conjunto de reacciones bioquímicas catabólicas y

anabólicas, que transforman las sustancias

nutritivas para obtener energía.

Anabolismo: reacciones de síntesis.

Catabolismo: degradación de compuestos

orgánicos.

Reacciones Endergónicas.

Reacciones Exergónicas.

Requerimientos nutritivos

Macronutrientes:Carbono, Nitrógeno, Fósforo, Azufre,Potasio, Magnesio, Hierro, Agua

Micronutrientes: Cobalto, Zinc, Cobre, Manganeso

Aminoácidos, Vitaminas y bases nitrogenadas

Según la fuente de carbono, las bacterias se puedenclasificar como:

Heterótrofas o Autótrofas(cianobacterias fotosintéticas, las bacterias verdes del azufrey algunas bacterias púrpura).

Según la fuente de energía, las bacterias pueden ser:

Fototrofas, (fotosíntesis) o Quimiotrofas, (respiraciónaerobia o anaerobia).

Según los donadores de electrones, las bacteriastambién se pueden clasificar como:

Litotrofas (si utilizan como donadores de electronescompuestos inorgánicos) u Organotrofas (si utilizan comodonadores de electrones compuestos orgánicos).

Organotrofas

Litotrofas

Tipos Nutricionales

Tipo Fuente de

energía

Fuente de

carbono

Ejemplos

Fotoautotrofas Luz CO2 Algas y

cianobacterias

Fotoheterotrofas Luz Compuestos

orgánicos

Algas y bacterias

fotosintéticas

Quimioautotrofas o

Litotrofas

Química Compuesto

inorgánicos: H2,

NH3, NO2, H2S,

CO2

Pocas bacterias

Quimioheterotrofas u

Organotrofas

Química Compuesto

orgánicos: glucosa

La mayoría de

bacterias

Producción de Energía

Los métodos usados por las bacterias para generar ATPson principalmente:

1. La respiración aerobia, que tiene lugar en presencia deO2 y da como resultado CO2 y H2O. Es un proceso deoxidación.

2. La fermentación: en condiciones sin oxigeno.

Según los productos finales, tenemos diferentes tipos defermentación: alcohólica, homoláctica, heteroláctica, delácido propiónico, ácido mixta, de butanodiol y del ácidobutírico.

REPRODUCCIÓN

o BIPARTICIÓN

CRECIMIENTO: FACTORES

•Medio de cultivo

•Temperatura

•pH

•Inóculo

Satisfacen las necesidades nutritivas de losmicroorganismos y pueden ser químicamente definidos ocomplejos.

Para el cultivo correcto de una bacteria es necesarioconocer sus exigencias nutritivas.

Medios de cultivo

Crecimiento de poblaciones

Es el aumento en el numero de células de una población.

Velocidad de crecimiento es el cambio en el número de

células o en la masa celular, experimentado por unidad de

tiempo.

Durante el ciclo de division celular, todos los componentes

se duplican.

Tiempo de generación: es el tiempo que se requiere para

que la población se duplique.

Los tiempos de generación varían ampliamente entre las

diferentes bacterias. P/e 1 a 3 horas, 10 min, o varios días.

Medidas directas del crecimiento bacteriano.

1. Recuento de células totales.

- Microscopia -

2. Recuento de células viables.

- Recuento de colonias -

Medidas indirectas del crecimiento bacteriano

Turbidez. Es un método muy rápido y útil de medir el

crecimiento bacteriano.

- fotómetro -

- espectrofotómetro -

¿Cómo está organizada la información genética de las bacterias,

como realizan y regulan su expresión y que mecanismos de

variación génica poseen?

•Características:

-ADN condensado en una zona llamada NUCLEOIDE

-Doble cadena de ADN circular (en el citoplasma, fijado normalmente a

una parte interior de la membrana)

-Replicación bidireccional

-Fisión binaria (semiconservativa)

-Genes próximos (contiguos, no hay saltos)

-Genes relacionados funcionalmente están agrupados (operón)

Organizado básicamente en estructuras definidas (plásmidos,

transposones, secuencias de inserción) y es adquirido mediante

mecanismos de transferencia genética como la conjugación, la

transferencia y la transducción.

ADN FACULTATIVO: las bacterias pueden albergar fuera del

nucleoide elementos de ADN portadores de genes que codifican

nuevas funciones que facilitan la adaptabilidad bacteriana al

medio ambiente.

1. Plásmidos:

-Moléculas pequeñas de ADN, circulares, diferentes del cromosoma,

replicación autónoma, número variable, no esenciales, pueden portar

genes de resistencia a antibióticos, toxinas y otros, se transfieren por

conjugación (plásmidos F) y transformación.

Episoma: plásmido que puede integrarse en el "cromosoma bacteriano"

Se utilizan como vectores de clonación de genes.

ADN FACULTATIVO. ESTRUCTURAS:

Tipos de genes portados en plásmidos:

Genes para su multiplicación y transferencia

Resistencia a antibióticos (enzimas que codifican o degradan antibióticos)

Resistencia a metales pesados (enzimas que detoxifican metales por

reacciones redox)

Utilización de sustratos inusuales (enzimas para la degradación de

híbridos de C, etc.)

Enzimas de restricción/modificación (degradación de ADN no modificado

/modificación del ADN)

Bacteriocinas (proteínas tóxicas para otras bacterias carentes de ese

plásmido)

Toxinas (Ej. Corynebacterium diphteriae causa la difteria)

Genes que confieren a la bacteria receptora poder patógeno.

2. Elementos genéticos transponibles: No son autónomos, siempre están

integrados en otra molécula de ADN bacteriano

2.1. Secuencia de inserción (IS):

-Fragmentos de ADN pequeños (menos de 1000 pares de bases)

-Incluyen genes para poder insertarse en otra molécula de ADN

-Capacidad de replicación autónoma

-Puede ubicarse (translocación) en diferentes puntos del "cromosoma"

-Puede causar mutación al insertarse en el "cromosoma"

2.2. Transposón:

-Fragmentos de ADN mayores que las secuencias de inserción

-Incluyen genes de diferentes tipos y pueden poseer o no IS (Transposones

compuestos o no compuestos)

-Habitualmente portan genes de resistencia antibióticos

-Pueden translocarse de plásmido-plásmido; plásmido-"cromosoma"; y

"cromosoma"-plásmido

TRANSFORMACION

MECANISMOS DE TRANSFERENCIA GENÉTICA: (Mecanismos

parasexuales de intercambio genético entre bacterias).

Hay 3 formas por las que las bacterias adquieren genes que no están en

su genoma, adquiriendo una ventaja selectiva

CONJUGACIÓN

Donadora (F+, Hfr): Factor F(factor

de fertilidad)

Aceptora (F-): carece de factor F

TRANSDUCCIÓN

bacteria a otra

virus bacteriófago-vector intermediario

TIPOS

•Generalizada: ciclo lítico

•Especializada: bacterias

lisogénicas

•Abortiva

Penicillium notatum

¿Cuáles son los mecanismos de acción de los

antibióticos?

Los agentes antimicrobianos actúan por una serie de mecanismos, muy

diferentes entre ellos y cuyos blancos se encuentran en diferentes

regiones de la célula atacada

Las propiedades generales de los antibióticos son:

-Toxicidad selectiva

-Especificidad de acción: bloquean un solo

mecanismo metabólico en el microorganismo.

-Elevada potencia: concentraciones muy

pequeñas de antibiótico ya tienen efecto.

Los antibióticos se pueden clasificar atendiendo a varios

parámetros:

•Según su espectro:

◦De amplio espectro

◦De espectro intermedio

◦De espectro reducido

•Según el grado de polaridad:

◦Hidrofóbico.

◦Hidrofílico.

•Según el proceso que antagonizan:

◦Inhibición de la síntesis de la pared bacteriana

◦Inhibición de la síntesis de proteínas

◦Inhibición de la síntesis de ácidos nucleícos (ADN, ARN)

◦Inhibición de rutas metabólicas

Resistencia a antibióticos:

1.- Inactivación enzimática

2.- Impermeabilidad de las membranas o de la pared celular

3.- Expulsión por mecanismos activos.

4.- Modificación del sitio de acción

(diana molecular).

Esterilización: eliminación de toda forma de vida, incluidas las esporas.

Desinfección: proceso de destruir los agentes infecciosos.

Antisepsia: operaciones o técnicas encaminadas a crear un ambiente que impida

el desarrollo de los microorganismos e incluso pueda matarlos.

Asepsia: técnicas empleadas para impedir el acceso de microorganismos al

campo de trabajo.

Antibiosis: fenómeno biológico en el que existe una detención o destrucción del

crecimiento microbiano debido a sustancias producidas por otro ser vivo.

Antimicrobianos: sustancias que matan o inhiben el crecimiento de los

microorganismos (antibacterianos, antifúngicos, etc.).

Microbicidas: sustancias que matan las formas vegetativas, pero no

necesariamente las esporas de un microorganismo (bactericida, fungicida, etc.).

¿Qué diferencia hay entre esterilizar y

desinfectar?

Microbiostáticos: sustancias que inhiben el crecimiento de microorganismos

(bacteriostáticos, fungistáticos, etc.).

Antisépticos: se refiere a sustancias que se aplican sobre el cuerpo.

Desinfectantes: se refiere a sustancias empleadas sobre objetos inanimados.

Agentes terapéuticos: antimicrobianos empleados en el tratamiento de

infecciones.

Agentes quimioterapéuticos: sustancias químicas empleadas en el tratamiento

de enfermedades infecciosas o enfermedades causadas por la proliferación de

células malignas.

Antibióticos: sustancias producidas por un ser vivo que se oponen a la vida de

otro ser vivo.

CONDICIONES QUE INFLUYEN EN LA ACCION ANTIMICROBIANA

Temperatura

Tipo de microorganismo

Estado fisiológico de las células

Ambiente

AGENTES ESTERILIZANTES FISICOS

1.- Altas Temperaturas

2.- Bajas Temperaturas

3.- Radiaciones

4.- Filtración

5.- Desecación

AGENTES ESTERILIZANTES QUIMICOS

1.- Oxido de etileno

2.- Glutaraldehido

DESINFECTANTES Y ANTISEPTICOS

A.- INORGANICOS (Metales, Ácidos y álcalis, Compuestos inorgánicos oxidantes,

Halógenos)

B.- ORGANICOS (Alcoholes, Fenol y compuestos fenólicos)

Diferencias genéticas entre bacterias patogénicas y no patogénicas.

¿Cuáles son los factores de patogenicidad y virulencia

que presentan las bacterias?

Los factores o determinantes de virulencia son características

genéticas, bioquímicas, estructurales de las bacterias que interactúan

con factores del hospedero y causan daño.

Factores de virulencia:

Los pili, fimbrias, adhesinas, cápsula, sideróforos, factores enzimáticos

(invasinas)

Algunas bacterias dependen de un solo factor de virulencia.

Existen dos tipos de toxinas bacterianas:

- Lipopolisacáridos (LPS), son endotoxinas de toxicidad general (inespecífica),

liberadas a la circulación con la lisis bacteriana.

- Proteínas liberadas durante la fase exponencial, denominadas también

exotoxinas.

-Los superantígenos son exotoxinas poco usuales.

El Sistema de secreción III (T3SS)

Los plásmidos (plásmidos R).

Las Islas de Patogenicidad (genes de virulencia involucrados en adherencia,

producción de toxinas, invasión celular, supervivencia intracelular, resistencia a

antibióticos y formación de biofilm)

Es importante enfatizar que una bacteria patógena debe evadir el sistema

inmune del hospedero.

1.- IMPORTANCIA BIOLOGICA.- Las cianobacterias (materia orgánica y

oxígeno del planeta). Descomponedores.

2.- IMPORTANCIA ALIMENTICIA.- obtención por fermentación de

productos lácteos, mantequilla, encurtidos, salsa de soja, chucrut, vinagre,

vino y yogur.

3.- IMPORTANCIA FARMACEUTICA.- Laboratorios naturales para

obtener ciertas sustancias útiles en el tratamiento y prevención de

enfermedades, obtención de insulina, la hormona del crecimiento o la

vacuna contra la hepatitis B.

4.- USO EN LA BIOTECNOLOGÍA.- tratamiento de agua residuales,

reciclado de basura y en biorremediación, control biológico , herramientas

básicas en los campos de la biología, la genética y la bioquímica

moleculares.

1.3 ¿QUE RELEVANCIA TIENEN LOS

PROTOZOARIOS EN MICROBIOLOGÍA?

1.4 ¿QUE RELEVANCIA TIENEN LOS

HONGOS EN MICROBIOLOGÍA?