Bacterias y Virus, los principales microorganismospatgenos Prof. Nora Lizana PaisBiologa 4 M

Bacterias

Estructuras bsicas en una bacteriaMembrana plasmticaCitoplasmaPared celularRibosomas: sntesis de protenasNucleoide o un cromosoma circular de ADN doble (Material gentico)

Estructuras accesorias: presentes en algunas bacterias- Cpsula: Le da proteccin

Apndices superficiales:Fimbrias: Adhesin a superficies

Pili: Fimbrias que sirven para el intercambio de genes entre bacterias

- Flagelo: Movimiento

fimbria

Las bacterias se clasifican segn la estructura de su paredEn 1884, el bacterilogo francs Christian Gram desarroll un mtodo para observar bacterias al microscopio ptico empleando una tincin especfica.

Sin embargo no todas se tean, as las clasific en:

Gram positivas: las que se tien de azul oscuro o violeta

Gram negativas: las que no se tien, por lo que luego de la tincin toman un color rosado

Gram positivasSu pared est formada principalmente por peptidoglicano y cido teicoico.Gram negativasSu pared adems del peptidoglicano, tiene una membrana externa, que contiene molculas de lipoprotenas y lipopolisacridos.

El conocimiento de la estructura de la pared bacteriana ha sido de gran importancia para el tratamiento contra las bacterias patgenas, pues ha permitido el desarrollo de vacunas, antibiticos, y otros mecanismos de defensa contra ellas.Las bacterias Gram-negativas presentan dos membranas lipdicas entre las que se localiza una fina pared celular de peptidoglicano, mientras que las bacterias Gram-positivas presentan slo una membrana lipdica y la pared de peptiglicano es mucho ms gruesa.

Al ser la pared de peptidoglicano tan fina en las Gram-negativas, no retienen el colorante durante la tincin de Gram.

Las bacterias pueden vivir individualmente o en colonias (agrupaciones)

Individualmente las hay esfricas, llamadas cocos; las hay con forma de bastn, llamadas bacilos; las hay con forma de espiral, llamadas espirilos; y con forma de coma, llamadas vibriones. Para designar las colonias se le antepone a la forma de la bacteria el prefijo: diplo, estafilo o estrepto.cocobacilovibrinespiriloColoniasDiplo DiplococoDiplobaciloEstreptoEstreptococoEstreptobaciloEstafiloEstafilococo

Gentica de las bacteriasLas bacterias se caracterizan por:

Su gran capacidad de multiplicacin

La facilidad con que se transfieren genes entre s

La enorme adaptabilidad que tienen sus poblaciones a los cambios ambientales

La replicacin de las bacteriasLas bacterias se reproducen por fisin binaria, es decir, dividindose en dos.

Para ello, crecen, duplican su material hereditario previamente, como cualquier clula, pero a diferencia de las eucariontes no forman cromosomas.

Por lo tanto no experimentan mitosis propiamente tal y no tienen la duplicacin del ADN restringida a una etapa (fase S en los eucariontes), sino que permanentemente la estn haciendo, porque estn en constante divisin.

Crecimiento poblacionalSi ponemos unas pocas bacterias en cultivo y observamos su crecimiento poblacional, podremos apreciar diferentes fases.Fase de Latencia: Crecimiento lento.

Fase exponencial o logartmica: Multiplicacin acelerada.

Fase estacionaria: la poblacin se reduce (agotamiento de nutrientes y/o acumulacin de deschos)

Fase declinativa: aumento de la mortalidad hasta llegar a la extincin.

Transferencia de genes en BacteriasLas bacterias se reproducen asexuadamente, sin embargo llevan a cabo procesos que producen nuevas combinaciones de genes, entre los de una bacteria y los de otra. Permitiendo la variabilidad necesaria en las poblaciones para que se adapten a los cambios ambientales y perduren. Por ej: sobrevivencia a antibiticos.

Mecanismos de incorporacin de genes:

Transformacin bacteriana

Conjugacin bacteriana

Transduccin bacteriana mediada por fagos (virus)

1.Transformacin bacteriana:

Bacterias incorporan genes desde bacterias muertas.

(experimento de Griffith)

2. Conjugacin bacteriana: Bacterias vivas establecen puentes entre sus citoplasmas a travs de los cuales pasan genes plasmidiales (A) o cromosomales (B).

3. Transduccin bacteriana mediada por fagos (virus): un virus al infectar una bacteria incorpora un segmento de ADN bacteriano, luego al reproducirse e infectar a otra bacteria traspasa el ADN bacteriano a la segunda bacteria infectada.

En la medida que hay variabilidad, algunos organismosson ms aptos que otros en su ambiente, lo que determinaque sobrevivan ms y que se reproduzcan ms, y enmayor proporcin que los menos aptos. As los genespresentes mayoritariamente en las generacionessiguientes sern los de los ms aptos. De esta forma por seleccin natural, las generaciones va cambiando con el paso del tiempo, es decir ocurre laevolucin de las especies. Las bacterias por su alta tasa reproductiva genera ms variabilidad ya sea por mutaciones o transferencia de genes. Un claro ejemplo de evolucin: cuando las bacterias se hacen resistentes a los medicamentos antibiticos (seleccin artificial), solo las resistentes se reproducen; as la especie se adapta.

Metabolismo en las bacteriasI. La mayor parte de las bacterias son hetertrofas y deben tomar el alimento orgnico sintetizado por otros organismos:

1. Las bacterias de vida libre suelen ser saprfitas, viven sobre materia orgnica muerta.

2. Muchas viven en relacin estrecha con otros organismos. De ellas, la mayora son comensales (uno de los intervinientes obtiene un beneficio mientras que el otro no se ve ni perjudicado ni beneficiado); algunas son parsitas (producen enfermedades) y otras son simbiontes (con efectos benficos para al menos uno de ellos).

II. Otras bacterias son auttrofas y utilizan compuestos inorgnicos para su nutricin.

1. Las auttrofas fotosintticas, como las bacterias sulfurosas verdes y prpuras. No utilizan agua como dador de electrones en la fotosntesis, sino otros compuestos, como el sulfuro de hidrgeno, y no producen oxgeno.

2. Las auttrofas quimiosintticas, a diferencia de las fotosintticas, no utilizan la energa lumnica si no que emplean la energa que desprenden ciertos compuestos inorgnicos al oxidarse. http://elpais.com/diario/2010/12/03/sociedad/1291330803_850215.html

Independientemente del tipo de nutricin, las bacterias pueden necesitar el oxgeno atmosfrico (bacterias aerobias) o no (bacterias anaerobias).

Para algunas bacterias anaerobias el oxgeno es un gas venenoso (anaerobias estrictas), otras lo utilizan cuando est presente, aunque pueden vivir sin l (anaerobias facultativas).Clasificacin de las bacterias segn su hbitat

Quorum sensingEs un sistema utilizado por las bacterias para censar a otras en su vecindad y que es importante por ejemplo, para la virulencia de bacterias patgenas. Este mecanismo ofrece ventajas a las bacterias y es comn en ciertas patgenas que slo liberan sus toxinas cuando ya han establecido una infeccin significativa y pueden evadir la reaccin del sistema inmune. De este modo, todas las bacterias se coordinan para lanzar su ataque en forma simultnea. Ej. un biofilm de streptococcus mutans tarda 24 hrs en adherirse y 48 hrs en estar maduro.

Transferencia de genes y biotecnologa

Ciclo del nitrgeno

Las Bacterias que nos beneficianMuchas especies de bacterias realizan actividades de las cualespodemos sacar mucho provecho: - Descomponedoras: Degradan cadveres y desechos de organismos y devuelven al medio abitico (en forma de amoniaco: NH4) los elementos que han de reciclarse en el ecosistema.

Bacterias fijadoras de nitrgeno: Transforman el Nitrgeno atmosfrico en nitrgeno disponible para las plantas (Nitrato: NO3), para que puedan sintetizar los aminocidos y los nucletidos que constituirn las protenas y cidos nucleicos que obtendremos de los alimentos.

Bacterias nitrosantes transforman el amoniaco (NH4) en nitrito (NO2-).y el amonaco (NH3), producidos por los descomponedores, en nitritos (NO2-) y nitratos (NO3-)y nitrificantes:

- Bacterias desnitrificantes: descomponen los nitratos presentes en el suelo, liberando nitrgeno gaseoso a la atmsfera

Bacterias que colonizan nuestro intestino (flora bacteriana). Sin ella, las vacas no seran capaces de digerir la celulosa, ni las termitas de alimentarse de maderaLa flora intestinal normal interviene en el mantenimiento de un pH cido y en la produccin de cidos grasos voltiles, as como en la actuacin de forma sinrgica con los mecanismos del husped que impiden la fijacin de los patgenos a las clulas intestinales, cmo mecanismos de defensa ante la infeccin entrica

Prebitico Es un alimento no digerible estimula el crecimiento o la actividad de un grupo de bacterias a ese nivel; es decir, acta como alimento de la flora gastrointestinal. Probiticos Son microorganismos no patgenos que sobreviven a la digestin normal y llegan vivos al colon, restituyendo la flora normal alterada por diversas causas.

LACTOBACILLUS, Bacterias Beneficiosas ya que intervienen en los procesos de transformacin del vino en vinagre y de la leche en yogur.

STREPTOMYCES su principal importancia radica en la produccin de antibiticos

BACILLUS es productor de antibiticos (gramicidina, bacitracina, polimixina), proteasas e insecticidas. Bacterias utilizadas en la industria: Algunos ejemplos son:

Algunas enfermedades producidas por bacterias:

SIDA (VIH)CleraFiebre tifoideaDiarrea agudaGonorreaSfilisMeningitis NeumonaDifteria Coqueluche o tos convulsiva Tuberculosishttp://www.youtube.com/watch?v=US1hRs6tGkM

LOS VIRUS

Los virus no son considerados seres vivos, por lo que no se clasifica dentro de ningunos de los reinos de los seres vivos.

Las razones de esto, es que no estn hechos de clulas y carecen de metabolismo, de irritabilidad, de homeostasis y movimiento.

En lo nico que se parecen a los seres vivos es que se reproducen, sin embargo esta reproduccin no se lleva a cabo si no es haciendo uso de una clula a la que parasitan.

Estructura bsica de un virusCpsula de protena

cido nucleico (ADN o ARN)http://www.youtube.com/watch?v=L9kwsj9h2Hg

Funcionamiento bsico de un virus de ADN1. unin especfica de protenasubicadas en la superficie del virus (glicoprotenas) con otras de la superficie de la clula (receptores). 2. fusin entre las membranas, y lanucleocpside del virus ingresa a la clula.3. El ADN del virus queda en el citoplasma4. El ADN viral se replica5. sntesis de ARN mensajeros6. El ARN es traducido, (sntesisde protenas de la cpside viral y de glicoprotenas)7. glicoprotenas son transportadas envesculas hacia la membrana8. fusin de membranas de la vesculacon glicoprotenas y la clula receptora.9. ensamblaje del ADN con lasprotenas de la cpside viral10. nuclecpside se ensambla con la membrana11. se originan nuevos virus

Funcionamiento bsico de un virus de ARNLos virus que contienen ARN se denominan retrovirus, porque llevan a cabo un proceso conocido como transcripcin inversa o reversa.

Proceso catalizado por la enzima transcriptasa inversa que hace dos cosas:

Sintetiza una cadena de ADN complementaria a la de ARN que presenta el virus

Luego degrada la hebra de ARN y sintetiza la hebra de ADN que falta. Para que quede un ADN de dos hebras y se incorpore al ADN de la bacteria

Accin de un virus retrovirushttp://www.youtube.com/watch?v=a5Z8BSVLRJk&feature=related

En todos los virus se distinguen dos fases:

1. Fase lisognica: el material hereditario del virus est incorporado al genoma celular y cada vez que este se replica para que la clula se divida lo hace el del virus. Pueden pasar varias generaciones sin ser afectadas por su presencia. En este estado se le llama provirus o profago.2. Fase ltica: El provirus usa la maquinaria celular para replicarse en un enorme nmero de copias para reproducirse y abandonar la clula e infectar otras. Esta multiplicacin termina reventando a la clula.

Fase LticaFase Lisognica

Algunas enfermedades producidas por virus

Virus Respiratorio Sincicial o Sinticial (VRS) Dengue Fiebre amarilla Fiebre hemorrgica de bola Gripe Hanta Hepatitis A, B y C Herpes Parotiditis (paperas) Peste porcina Poliomelitis Rabia Resfriado comn Rubola Sarampin Varicela Viruela