e-e-
e-e-
Fisiología microbiana BIOL 4368
endoespora
células hijas (1-7)
flagelo
tallo
Thiomargaritanamibiensis
1mmBdellovibrio
Evolutionary distance - # de nucleótidos diferentes y se usan para calcular distancia.Maximum parsimony - # de nucleótidos diferentes, sus posiciones y la naturaleza
de las diferencias.
• Tres linajes distintivos (2 Prokarióticos/1 Eucariótico) Archaea, Bacteria & Eucaria
• la raíz del árbol de la vida representa una forma ancestral común
• Archaea & Eucaria son evolutivamente más relacionados
•Archaea están evolutivamente más cercanas a la forma ancestral (más primitivos).
• Eucariotas están más distanciados de la forma ancestral (más evolucionados)
• origen termofílico de los seres vivos
EL ARBOL DE LA VIDA
basadoen secuencias de
genes de RNAribosomal 16S
YesYesNoHistones
3(12-14 subunits)
Several
(8-12 subunits)
1
(4 subunits)
RNA polymerase
YesYesNoRibosomes sensitive to diphteria toxins
YesYesNoIntrons in tRNA
MetMetformyl-MetInitiator tRNA
80S70S70SRibosomes
Ester linkedEther linkedEster linkedLipids
NoNoYesPeptidoglycan
EukaryaArchaeaBacteriaCaracteristicas
micro.magnet.fsu.edu/cells/bacteriacell.html
1) Flagella2) Fimbriae, pili, filaments, and fibrils3) Cell walls4) Periplasm5) Cell membrane6) Cytoplasm7) Cytoskeleton
perítrico monotricolofótrico
amfitrico
Bacterial Flagella
Los flagelos son filamentos helicoidales y rígidos de un diámetro de ~20nmy que rota como una hélice.
Estos consisten de: basal body, a hook, filament, motor, switch, exportapparatus, capping and junction proteins.
Basal BodyMS ring
FliF protein
FlgH protein
FlgI protein
Central rodFlgB,C,F
Flagella and its components
C ring
The motor
Startor (MotA, B proteins)
Rotor (FliG proteins)
C ring (FliM, N)
H+ pass across the CM thru the MotA,Bwhich provide the torque to rotate the rotor.
The motor: how does it change direction?
Startor (MotA, B proteins)
Rotor (FliG proteins)
C ring (FliM, N)
The direction of the rotation results in the directionof the cell (North, south…) and this is related to
CheY-P which are chemotactic proteins and binds FliM.
The motorFliC is not identical in all bacteria.20 to 65 kD more importantly only the C and N-terminal seem to be conserved(~60%). The filament grows from the hookTo the capping protein by adding flagellinmonomers as it needs.
Furthermore, a cell could have more than one type of flagellin. E. coli (1),Caulobacter sp. (3).
Fimbriae, pili, filaments, and fibrils
Pili : estructura filamentosa compuesta de proteínas, envuelta en el proceso de colonización, adhesión o conjugación.
Fimbrias : estructura filamentosa compuesta de proteínas, su función esde adherencia (tejidos animales), colonización de superficies sólidas, motilidad en algunas casos.
Prokaryotic cell wall
The primary function of the CW is to protect the cell from bursting. There areonly two types of CW in Bacteria:
This is a contribution of the Danish physician, Christian Gram in 1884
- polímero de dos azúcares modificadas (N-acetil glucosaminay N-acetil ácido murámico ) y tetrapéptidos
G = N-acetil glucosamina
M = N-acetil ácido murámico (mureína)tetrapéptido (4 amino ácidos)
Prokaryotic cell wall
Peptidoglycan
G M G M G M G M
G M G M G M G MM
3 4
enlace β, 1-4
M
M
M
M
L-AlaninaD-Acido glutámico
Meso-DAP (ácido diaminopimélico)D-Alanina
L-AlaninaD-Acido glutámicoMeso-DAPD-Alanina
Gram -
M
M
= GlycineL-AlaninaD-Glutamina
L-R3D-Alanina
L-AlaninaD-GlutaminaL-R3D-Alanina
Gram + interbridge
L-R3 is varible, but usually is Meso-DAP
L-R3 is very varible in G+ cells
S. aureus
N-acetil ácido murámico (mureína)
Attachment to peptidoglycan
or glycerol
Teichoic acid attachment
Polyanionic polymers of ribitol-PO4Or glycerol-PO4.
Lipido AEndotoxina,fiebre, necrotización
de tejidos fallocardíaco
Polisacárido medularPolisacárido O-específicodesata reacciones alérgicas
LPS
It produce a permeability barrier to hydrophobic compounds:antibiotics, dyes (eosin-methylene blue), bile salts
Porin are major proteins in the outer envelop that form small non-specifichydrophilic channels that allow the diffusion of low molecular weightneutral or charged solutes. Examples are LamB, OmpF, OmpC, Tsx.
Periplasm It is a aqueous compartment containing protein, salts,oligosaccharide, and peptidoglycan.
What happens in this space?Specialized activities such as
1) oxidation-reduction reactions2) osmotic regulation3) solute transport4) protein secretion5) degradation by phosphatasesand nucleases.6) Detoxification
Cell membrane
Responsible for solute transport, electron transport, photosynthetic electron transport,the establishment of electrochemical gradients, ATP synthesis, biosynthesis of lipids,biosynthesis of cell wall polymers, secretions of proteins, the secretion and uptake of intercellular signals, and responses to environmental signals.
>100 differentProteins. Integraland peripheral.
Estructuras de inclusión
Polímeros de almacenamiento de carbono:poly β-hydroxybutyrate-lípido polimerizado que se almacena
cuando hay fuentes de carbono en exceso. Además se puede Almacenar: phosphato, azufre elemental, magnetite Fe3O4.
Magnetospirillum magnetotacticum, Isochromatium buderi, Rhodovibrio sodomensis
vesículas de gas: compartimiento delimitado por una membrana impermeable al agua y solutos. Solo gases pueden pasar.Presentes en bacterias planctónicas (de existencia flotante)facilita movimiento en respuesta a estímulos ambientales.
Ancyclobacter aquaticus
Cytoskeleton
Microtubules
Microfilaments
Cell shape, movement of cilia and flagella, muscle contraction, endocytosis.
Cytoskeleton
FtsZ is a cell division protein related to tubulin.
Phase contrast
Nucleoid stain
FtsZ stain
Nucleoid stainFtsZ stain