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Elementos facultativos
Cápsulas Flagelos
Fimbrias o piliEsporas
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Cápsula, matrices exopolisacáridas, Glucocálix, “Slime”
• Cápsula: capa por fuera de la pared celular perfectamente organizada, de estructura firme y bordes definidos.
• Glucocálix, matriz exopolisacárida o pseudocápsula, se define a cualquier red de polisacáridos que se extiende desde la superficie de las bacterias , es de estructura amorfa y de bordes irregulares.“Slime”: material difuso, no organizado y que se elimina fácilmente.
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• Composición: polisacáridas (existen variaciones específicas para cada especie bacteriana)
• Son facultativas, y claramente visibles al MO con tinción negativa
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Funciones• Resistencia a la fagocitosis (protección frente a la
predación)
• Mayor virulencia• Protección contra la desecación• Ayuda a la fijación a superficies tisulares u
otros objetos (adhesión)• Son antigénicas• Mejora difusión nutrientes• Protección contra agentes antibacterianos
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Papeles de la cápsula en la adhesión a sustratos
• A sustratos inertes microcolonias de la misma especie y consorcios de diferentes especies, con ventajas metabólicas. Ello tiene secuelas económicas:– corrosión de cañerías– formación de placa dental y caries– formación de biopelículas en catéteres y prótesis
• A sustratos vivos: actúan como adhesinas– efectos benéficos: colonización de flora autóctona en
intestino de mamíferos– en sistemas patológicos: como factores de virulencia;
a veces sirven para escapar del sistema inmune
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Apéndices bacterianos
• Flagelos• Filamentos axiales• Fimbrias y pilus
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Flagelos• El filamento del flagelo bacteriano consta de un solo tipo
de proteína, y en él no hay trabajo quimiomecánico• El mecanismo se sustenta en un motor rotatorio con dos
sentidos de giro• La energía deriva del gradiente de protones(y no del ATP)
Función: movilidad
Flagelos de Proteus mirabilis
(microscopía de contraste de fases)
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El filamento del flagelo• Parte visible a microscopía óptica• Ensamble de subunidades de la proteína flagelina (Matriz
cilíndrica con 11 hileras cuasi-axiales (casi verticales) de flagelina)
• La flagelina es una proteína globular relativamente elongada, con pesos moleculares variados, según las especies
• La estructura es de una hélice rígida• No realiza trabajo mecánico, sino que el movimiento le es
conferido por el motor del corpúsculo basal (filamento es equivalente a hélice de un barco)
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Flagelos en bacterias grampositivas y gramnegativas
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Patrón de flagelacióna) Monotricos ( un solo flagelo, uno solo
en el final : polar)b) Anfitricos (“en ambos lados”, un único
flagelo en cada polo)c) Lofotricos (“mechón”, grupo de
flagelos en uno o ambos polos) d) Peritricos (“alrededor”, se distribuyen
sobre toda la superficie)
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Antigenicidad del filamento
• El filamento y la flagelina constituyen el antígeno flagelar (H)
• El antígeno H es característico de cada especie y de cada cepa
• Las bacterias flageladas reaccionan in vitro con anticuerpos específicos dando una aglutinación laxa
• La aglutinación con flagelos es la base de la clasificación de cepas de Salmonella (clasificación de Kauffmann-White)
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Endoflagelos (Espiroquetas)
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Fimbrias o “pili”
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• Finas proyecciones en forma de pelo.
Los pili comunes o fimbrias, son más cortos existen en elevado nº, recubren la superficie de la bacteria.
Funcionan como órganos de adherencia al epitelio del huésped
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Fimbrias o pelos (pili)
• Apéndices filamentosos rectos y rígidos, más cortos y finos que los flagelos
• Composición: Ensamblaje helicoidal de subunidades de pilina. Pelo tiene un pequeño hueco central
• Implantados a nivel de membrana citoplásmica
• De uno a varios cientos o miles. • Frecuentemente periplásmicos
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Fimbrias adhesivas• De 4 a 7 nm de diámetro, repartidas por toda la superficie• Permiten la adhesión a sustratos• Condicionan varias propiedades:
– Formación de microcolonias y velos– Adhesión a superficies inertes– Adhesión a superficies vivas– En bacterias patógenas: factores de virulencia e invasividad de
tejidos. Ejemplos: * En formación de placa dental*Colonización tejidos por Neisseria gonorhoeae (gonococo) y por E.
coli uropatogénicos
• La función de adhesina reside en una proteína especial en la punta del pelo. Funciona como lectina (capaz de unirse con residuos azucarados de glucoproteínas de membrana)
• Codificación cromosómica
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Pilus sexual
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Los pili sexuales, existen uno por célula
Función: se asocia a intercambio de material genético por conjugación
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• Más largos y gruesos (10 nm) que las fimbrias adhesivas
• En menor número (de 1 a 10)• Función: permitir los contactos celulares iniciales
en la conjugación• Sus genes son de codificación plasmídica• Dos principales tipos de pelos sexuales:
– Pelos de tipo F (ej.: del plásmido F de E. coli)– Pelos de tipo I
• Algunos de ellos son usados como receptores por ciertos fagos
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Esporas- Endosporas• Estructuras inactivas , con bajo contenido de
agua, resistentes al calor, desecación, radiaciones y a muchas sustancias químicas.
• Se desarrollan dentro de células vegetativas (algunas especies de gram +)
• Son impermeables a los colorantes
• Ubicación: varía según la especiea) Centralb) Sub terminalc) Terminal
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• Producidas por ciertas bacterias Gram- positivas: Bacillus, Clostridium, Sporosarcina,
• Cuando la bacteria detecta bajos niveles de nutrientes (C, N, P) desencadena el proceso de esporulación
• La espora se forma dentro de la célula vegetativa– Esporangio = célula madre + endospora
• Al final de la esporulación, la célula madre se autolisa, y la espora queda libre
• La endospora aguanta larguísimos periodos en ausencia de nutrientes. Resiste estrés ambiental
• En condiciones adecuadas, la espora germina y se transforma en una célula vegetativa
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• Las endosporas son formas de reposo, con el metabolismo prácticamente parado (criptobiosis)
• Como consecuencia de su “diseño”, aguantan fuertes agresiones físicas y químicas (radiaciones UV, calor, sequedad, disolventes orgánicos, etc)
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SegSegúún su din su diáámetro relativo al de cmetro relativo al de céélula madre:lula madre:••DeformantesDeformantes••No deformantesNo deformantes
SegSegúún su localizacin su localizacióón dentro del esporangio:n dentro del esporangio:••TerminalesTerminales••SubterminalesSubterminales••CentralesCentrales
TTíípicos esporangios deformantes de picos esporangios deformantes de ClostridiumClostridium::••En palillo de tambor o cerilla (En palillo de tambor o cerilla (plectridiosplectridios))••En huso (clostridios)En huso (clostridios)
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Esporulación
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