Célula Procariota

INTRODUCCIÓN

• Los procariotas se caracterizan y adquieren una enorme relevancia en la biosfera por sobrevivir en muchos ambientes que no toleran otras formas de vida y por sustentar los ciclos biogeoquímicos de la Tierra, gracias a actividades metabólicas excepcionalmente variadas. Esta diversidad metabólica también ha sido aprovechada por la humanidad a lo largo de la historia para la obtención de alimentos y bebidas fermentadas.

Cromosomas

También llamado equivalente nuclear, se lo encuentra unido al mesosoma como anclaje, en este tipo de célula se encuentra un único cromosoma de forma cíclica en esta organelo se encuentra la mayor cantidad de información genética del organismo bacteriano.

Cápsula bacteriana

• Características de grupos patógenos. • Es una capa gelatinosa formada principalmente por

heterosacáridos. • Sus principales funciones son:

– Mejora la difusión y regula el intercambio de nutrientes.– Protección frente agentes extraños (anticuerpos, bacteriófagos y

cel fagocíticas), – Favorecen la adhesión a los tejidos y tienen naturaleza

antigénica.

• La presencia de cápsula no es un carácter específico, ya que determinadas bacterias pueden o no formarla en función de las condiciones del medio de cultivo.

Cápsula Bacteriana

Pared Celular

• Presente en todas las bacterias excepto micoplasmas.

• Es una envoltura rígida, exterior a la membrana, que da forma a la bacteria y sobre todo soporta las fuertes presiones osmóticas de su interior.

• Está formada por peptidoglucanos (mureína), que son heteropolímeros de azúcares y aminoácidos.

Grano de Alimento Celular

Son partículas solidas que han ingresado a la célula por endocitos, están formados por moléculas cuyos átomos están unidos entre si por enlaces químicos.

Aportan a la energía necesaria para que la célula cumpla con sus procesos como la respiración celular, y además ayuda a poner partes destruidas de la estructura celular

Capa externa de la célula bacteriana

• La envoltura celular bacteriana comprende la membrana citoplasmática y la pared celular más una membrana externa, si ésta existe. La mayoría de las envolturas celulares bacterianas caen en dos categorías importantes: Gram-positiva y Gram-negativa.

• Como en otros organismos, la pared celular bacteriana proporciona integridad estructural a la célula. En los procariontes, la función primaria de la pared celular es proteger la célula contra la presión interna causada por las concentraciones mucho más altas de proteínas y de otras moléculas dentro de la célula que en el medio exterior. La pared celular bacteriana se diferencia de la del resto de los organismos por la presencia de peptidoglicano (heteropolímero alternante de poli-N-acetilglucosamina y ácido N-acetilmurámico) y está situada inmediatamente a continuación de la membrana citoplásmica.

Membrana celular bacteriana

Para llevar a cabo las reacciones químicas necesarias en el mantenimiento de la vida, la célula necesita mantener un medio interno apropiado. Esto es posible porque las células se encuentran separadas del mundo exterior por una membrana limitante, la membrana plasmática. Además, la presencia de membranas internas en las células eucariotas proporciona compartimientos adicionales que limitan ambientes únicos en los que se llevan al cabo funciones altamente específicas, necesarias para la supervivencia celular.La membrana plasmática se encarga de: aislar selectivamente el contenido de la célula del ambiente externo.regular el intercambio de sustancias entre el interior y exterior celular (lo que entra y sale de la célula); comunicación intercelular.

Vellosidades • Las microvellosidades son

prolongaciones de la membrana plasmática con forma de dedo, que sirven para aumentar el contacto de la membrana plasmática con una superficie interna. Si el epitelio es de absorción, las microvellosidades tienen en el eje central filamentos de actina, si no fuera de absorción este eje no aparecería. Recubriendo la superficie hay una cubierta de glicocálix. Las microvellosidades son muy abundantes en epitelios de absorción, como el epitelio intestinal y el de la córnea.

• Su función es aumentar la superficie absortiva de las células, y se estima que permite un aumento aproximado de 20 veces. Cada célula puede presentar hasta 1000 microvellosidades.

LIPOPROTEINASLas lipoproteínas son complejos macromoleculares compuestos por proteínas y lípidos que transportan masivamente las grasas por todo el organismo. Son esféricas, hidrosolubles, formadas por un núcleo de lípidos apolares (colesterol esterificado y triglicéridos) cubiertos con una capa externa polar formada a su vez por apoproteínas, fosfolípidos y colesterol libre. Muchas enzimas, antígenos y toxinas son lipoproteínas.

Estructura

• son agregados moleculares esféricos con una cubierta de grosor formada por lípidos anfotéricos cargados, como colesterol no esterificado y fosfatidilcolinas; entre ellos se insertan las apolipoproteínas. Estas moléculas dirigen sus regiones apolares hidrófobas hacia el interior y sus grupos cargados hidrofilicos hacia el exterior, donde interaccionan con el agua. Esto se debe a que las grasas, no se pueden disolver en un medio acuoso (son hidrofóbicas) por su naturaleza apolar, para eso necesitan proteínas que las recubran para dejar expuestos solo la parte polar de dicha proteína y de esta manera se pueda disolver la grasa en el plasma.

CORPÚSCULOCorpúsculos metacromáticos gránulos metacromáticos

(Volutina)

Se trata de una forma de reserva de fosfato inorgánico (polifosfato) que puede utilizarse en la síntesis. La Volutina se forma generalmente en células que crecen en ambientes ricos en fosfatos. Los corpúsculos metacromáticos se encuentran en algas, hongos y protozoos, así como en bacterias.

Estas inclusiones se tiñen de rojo con algunos colorantes azules, como el azul de metileno y se conocen también como gránulos de Volutina. Estos gránulos son bastante grandes y característicos en Corynebacierium diphtheriae, el agente etiológico de la difteria, por lo que tienen valor diagnóstico.Los Corpúsculos metacromáticos son unas estructuras en cuyo

interior llevan fosfato, presentando la particularidad que son muy

afines por colorantes de tipo básico

PLASMIDO• Los encontramos en el citoplasma de bacterias o de

levaduras. El plásmido no es indispensable para la célula huésped pero le confiere ciertas propiedades. En efecto, los plásmidos son portadores de genes útiles para las bacterias. Transmitido por un sistema de transfer horizontal estos genes codifican para las proteínas que pueden volver resistentes a las bacterias contra los antibióticos, antisépticos o metales pesados, permitiendo una adaptación de éstas al medio hostil.

Los plásmidos son moléculas de ADN extracromosómico circular o lineal que se replican y transcriben independientes del ADN cromosómico.• El número de plásmidos puede variar,

dependiendo de su tipo, desde una sola copia hasta algunos cientos por célula. El término plásmido fue presentado por primera vez por el biólogo molecular norteamericano Joshua Lederberg en 1952.

• Las moléculas de ADN plasmídico, adoptan una conformación tipo doble hélice al igual que el ADN de los cromosomas, aunque, por definición, se encuentran fuera de los mismos. Se han encontrado plásmidos en casi todas las bacterias. A diferencia del ADN cromosomal, los plásmidos no tienen proteínas asociadas.

• En general, no contienen información esencial, sino que confieren ventajas al hospedador en condiciones de crecimiento determinadas. El ejemplo más común es el de los plásmidos que contienen genes de resistencia a un determinado antibiótico, de manera que el plásmido únicamente supondrá una ventaja en presencia de ese antibiótico.

Hay algunos plásmidos integrativos, es decir, que tienen la capacidad de insertarse en el cromosoma bacteriano. Estos rompen momentáneamente el cromosoma y se sitúan en su interior, con lo cual, automáticamente la maquinaria celular también reproduce el plásmido. Cuando ese plásmido se ha insertado se les da el nombre de episoma.

Los plásmidos se utilizan como vectores de clonación en ingeniería genética por su capacidad de reproducirse de manera independiente del ADN cromosomal así como también porque es relativamente fácil manipularlos e insertar nuevas secuencias genéticas

M E S O S O M A

Son invaginaciones de la membrana citoplásmica que se observan en muchas bacterias.Suelen estar en determinadas localizaciones:•Tabique transversal•Cerca del nucleoidePermanecen sin aclarar si son artefactos de laboratorio o estructuras reales.

F U N C I O N E S• Algún papel en la formación del

septo transversal.

• Punto de anclaje del cromosoma bacteriano y de algunos plásmidos.

• En la replicación y distribución del cromosoma a las células hijas.

• Secreción de exoenzimas en bacilllus.

R I B O S O M A S

• Los ribosomas son responsables del aspecto granuloso del citoplasma de las células. Es el orgánulo más abundante, varios millones por célula.

• Son un complejo molecular encargado de sintetizar proteínas a partir de la información genética que les llega del ADN transcrita en forma de ARN mensajero (ARNm). Sólo son visibles al microscopio electrónico, debido a su reducido tamaño (29 nm en células procariotas y 32 nm en eucariotas).

P A R E D B A C T E R I A N A

La pared bacteriana es una cubierta rígida que rodea al protoplasma,la poseen todas las bacterias excepto micoplasmas, thermoplasmas y las formas L.

Estructura rígida y resistente que aparece en la mayoría de las células bacterianas. La pared bacteriana se puede reconocer mediante la tinción Gram, que permite distinguir dos tipos de paredes bacterianas:

• Bacterias Gram +: son bacterias con paredes anchas, formadas por gran cantidad de capas de peptidoglucandos unidos entre sí.

• Bacterias Gram -: son bacterias con paredes estrechas, con una capa de peptidoglucanos, rodeada de una bicapa lipídica muy permeable. Este tipo de bacterias son más resistentes a los antibióticos.

F U N C I O N E S

• La función de la pared bacteriana consiste en impedir el estallido de la célula por la entrada masiva de agua. Éste es uno de los mecanismos de actuación de los antibióticos; crean poros en las paredes bacterianas, provocando la turgencia en la bacteria hasta conseguir que estalle.

H I A L O P L A S M A• El hialoplasma o citosol

es el medio intracelular, es decir el medio acuoso del citoplasma en el que se encuentran inmersos los orgánulos celulares. Representa entre el 50 y el 80 % del volumen celular. Esta comunicado con el nucleoplasma mediante los poros de la membrana nuclear.

F U N C I O N E S

• En el hialoplasma se producen muchas de las reacciones del metabolismo celular, tanto degradativas (catabólicas) como de síntesis (anabólicas). Algunas de las reacciones metabólicas del citosol son:

• Glucólisis que es la degradación de la glucosa.

• Glucogenolisis que es la degradación del glucógeno

• Glucogenogénesis es la biosíntesis del glucógeno.

• Biosíntesis de ácidos grasos, aminoácidos, nucleótidos etc.·Fermentaciones láctica y alcohólica, etc.

• En bacteriología, los Pili (singular pilus, que en latín significa pelo) son estructuras en forma de pelo, más cortas y finos que los flagelos que se encuentran en la superficie de muchas bacterias. Los Pili corresponden a la membrana citoplasmática a través de los poros de la pared celular y la cápsula que asoman al exterior.

• Los términos fimbria y pilus son a menudo intercambiables, pero fimbria se suele reservar para los pelos cortos que utilizan las bacterias para adherirse a las superficies, en tanto que pilus suele referir a los pelos ligeramente más largos que se utilizan en la conjugación bacteriana para transferir material genético. Algunas bacterias usan los Pili para el movimiento.

PILI

• Esta formada al igual que en las células eucariotas, a excepción de las arqueo bacterias, por una bicapa de lípidos con proteínas, pero más fluida y permeable por no tener colesterol. Asociadas a la membrana se encuentran muchas enzimas, como las que intervienen en los procesos de utilización del oxígeno. Cuando las bacterias realizan la respiración celular necesitan aumentar la superficie de su membrana, por lo que presentan invaginaciones hacia el interior, los mesozonas. En las células procarióticas fotosintéticas hay invaginaciones asociadas a la presencia de las moléculas que aprovechan la luz, son los llamados cromatóforos, que se utilizan para llevar a cabo la fotosíntesis y se componen de pigmentos de bacterioclorofila y carotenoides.

Vacuola Gaseosa

• Orgánulos refringentes formados por la agrupación celular de vesículas de gas .

• Las vesículas de gas tienen forma de cilindro con los extremos cónicos. Su pared está constituido por el ensamblaje regular de 2 tipos de proteínas .

• La mayoritaria conforma el 97% de su estructura . La otra minotaria conforma el 3% de su estructura . Y su función es regular la flotabilidad.

Región Ciliar

• Los cilios se presentan en filas longitudinales que recubren toda la célula, aunque en algunos grupos sólo se observan cilios en una región limitada del cuerpo celular, en torno al citostoma. En algunos casos los cilios aparecen agrupados en tufos o mechones llamados cirros. Son utilizados para un gran variedad de funciones entre las que se encuentran el movimiento, arrastre, adherencia, alimentación y sensación. El movimiento de los cilios está coordinado con precisión, y la impresión que producen se asemeja a las ondas que el viento provoca en un trigal.

• El sistema infraciliar es una organización única de los ciliados implicada en la coordinación de los cilios. Incluye los cuerpos basales o cinetosomas y varias fibrillas y micro túbulos denominados cinetodesmas. Los cilios usualmente se organizan en monocinetias o dicinetias, que incluyen respectivamente uno o dos cinetosomas, cada uno soportando un cilio. Estos generalmente se organizan en filas, denominadas cinetias que corren desde la parte anterior a la posterior de la célula. Otros se organizan en policinetias, grupos de varios cilios junto con sus estructuras asociadas.

MEMBRANA PLASMÁTICA

• La membrana plasmática, membrana celular o plasmalema, es una bicapa lipídica que delimita todas las células. Es una estructura laminada formada por fosfolípidos, glicolípidos y proteínas que rodea, limita, da forma y contribuye a mantener el equilibrio entre el interior (medio intracelular) y el exterior (medio extracelular) de las células. Regula la entrada y salida de muchas sustancias entre el citoplasma y el medio extracelular. Es similar a las membranas que delimitan los orgánulos de células eucariotas.

APENDICE

• En ciertas bacterias se pueden reconocer dos tipos de apéndices superficiales: los flagelos que son órganos de locomoción, y los pili (Latín: cabellos), conocidos también como fimbriae (Latín : flecos). Los flagelos se observan tanto en bacterias Gram positivas como Gram negativas, generalmente en bacilos y raramente en cocos. En contraste los pili se observan prácticamente solo en bacterias Gram negativas y solo escasos organismos Gram-positivos los poseen. Algunas bacterias poseen tanto flagelos como pili.

FIBRILLAS

• Filamentos huecos largos y huecos con funciones relacionadas con el intercambio de material genético y la adherencia a sustratos

NUCLEOIDENUCLEOIDE

• Es la región donde se encuentra el ADN de las Bacterias Este ADN, normalmente circular, se encuentra sin una envuelta celular, la única barrera es la membrana plasmática de la propia bacteria, pero no está rodeada de una específica, como el ADN de eucariotas, que se encuentra dentro del núcleo, que posee una doble membrana.

• Es la región donde se encuentra el ADN de las Bacterias Este ADN, normalmente circular, se encuentra sin una envuelta celular, la única barrera es la membrana plasmática de la propia bacteria, pero no está rodeada de una específica, como el ADN de eucariotas, que se encuentra dentro del núcleo, que posee una doble membrana.

APARATO DE GOLGI

• El aparato de Golgi, es también llamado complejo o cuerpo de Golgi, se encarga de la distribución y el envio de los productos químicos de la célula.

• Modifica proteínas y lípidos (grasas) que han sido construidos en el retículo endoplasmático y los prepara para expulsarlos fuera de la célula.

• El aparato de Golgi, es también llamado complejo o cuerpo de Golgi, se encarga de la distribución y el envio de los productos químicos de la célula.

• Modifica proteínas y lípidos (grasas) que han sido construidos en el retículo endoplasmático y los prepara para expulsarlos fuera de la célula.

MICROFIBRILLAS

• Las microfibrillas son cilindros rectos que se hallan en muchas células y están constituidos por proteínas. Estos cilindros tienen un diámetro aproximado de 250A y son bastante largos. También son tiesos y, por tanto, comunican cierta rigidez a las partes de la célula en las que se hallan localizados.

• Las microfibrillas son cilindros rectos que se hallan en muchas células y están constituidos por proteínas. Estos cilindros tienen un diámetro aproximado de 250A y son bastante largos. También son tiesos y, por tanto, comunican cierta rigidez a las partes de la célula en las que se hallan localizados.

MOTOR del FLAGELO

• Esta anclado en la membrana citoplasmática y en la pared celular, compuesto por proteínas (está tor, complejo Mot), y atraviesa varios sistemas de anillos. El motor está impulsado por la fuerza motriz de una bomba de protones, es decir, por el flujo de protones (iones de hidrógeno) a través de la membrana plasmática bacteriana

El flagelo bacteriano es una estructura filamentosa que sirve para impulsar la célula bacteriana. Tiene una estructura única, completamente diferente de los demás sistemas presentes en otros organismos, como los cilios y flagelos eucariotas, y los flagelos de las arqueas. Presenta una similitud notable con los sistemas mecánicos artificiales.

La forma de los flagelos es helicoidal. Los flagelos están compuestos por cerca de 20

proteínas, con aproximadamente otras 30 proteínas para su regulación y coordinación.

El flagelo bacteriano es un apéndice movido por un motor rotatorio. El rotor puede girar a 6.000-17.000 rpm, pero el apéndice usualmente sólo alcanza 200-1000 rpm.1-Filamento, 2-Espacio periplásmico 3-Codo4-Juntura5-Anillo L6-Eje7-Anillo P8-Pared celular, 9-Estátor, 10-Anillo MS,11-Anillo C 12-Sistema de secreción de tipo III13-Membrana externa, 14-Membrana citoplasmática15-Punta.

Es una parte del flagelo que es conocida también como la juntura universal o flexible.

La juntura se encuentra entre el filamento y el codo flagular.

Su función es de unir las dos estructura mencionadas anteriormente.

representa hasta el 95% de la masa total del flagelo.

El filamento es un tubo hueco helicoidal de 20 nm de espesor

tiene una fuerte curva justo a la salida de la membrana externa; este "codo" permite convertir el movimiento giratorio del eje en helicoidal.

 El filamento termina en una punta de proteínas.

El filamento del flagelo tiene tres partes:

1- curva o gancho2- Látigo3- Motor basal

La curva o gancho: es una porción de proteínas sin flagelinas, es como un refuerzo proteico pero Sin flagelina.Su función es unir el filamento a la parte motora del flagelo.El motor del flagelo está anclado a la membrana citoplasmática y la pared celular. Está formado por un eje central que atraviesa un sistema de anillos. Es diferente en Gram - y gram +

Es la estructura que, inmersa en la membrana citoplásmica y en la pared celular

Ancla el flagelo a la célula, Está relacionada con la función del motor rotatorio y

del conmutador (cambio del sentido de giro) Alberga el aparato para la secreción y

correcto ensamblaje de la mayor parte del flagelo