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8/18/2019 Citoplasma Bacteriano, Adherencia, Medicina 2016
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Teoría creacionista : Creacionismo religioso; Diseño InteligenteTeoría de la generación espontánea (autogénesis)Teoría del origen cósmico de la vida (panspermia)Teoría de la evolución química y celularHipótesis del mundo de ARN
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Teoría de Oparin-Haldane
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TEORÍA DE OPARIN:
Evolución química: formación de coacervados.
• Almacenamiento de agua en el interior.
• Se concentran las moléculas orgánicaspor fuerzas electrostáticas e hidrofílicas.
• Ingreso pasivo de sustancias.
• Mayor número y diversidad de moléculasen el interior.
• Mayor número de reacciones químicas
(catálisis).
• Aumento de volumen.
• División mecánica.
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Stanley Miller
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Trilobite
Estromatolito
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A B C
Haeckel : árbol de la vida (1866) Whittaker : 5 reinos (1969)Edouard Chatton (1932)
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Lynn Margulis
•Reino Prokaryotae o Monera Subreino: Archaebacteria
Subreino: Eubacteria • Reino Protoctista (definido por exclusiónde otros grupos)
•Reino Plantae • Reino Fungi•Reino Animalia
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Carl Woese: creador de la nueva taxonomía molecular: comparación entreespecies
Criterios• Moleculares• Implica relaciones evolutivas• ¿Por qué RNA?• Porque es una molécula universal
• Es conservada y variable lo que permite hacerevaluaciones sistemáticas a diferentes niveles jerárquicos
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DOMINIOS EVOLUTIVOS Y ARBOL DE LA VIDA
En base a secuenciación de RNA ribosómico (Woese)
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Algunas diferencias entre los tres Dominios
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TAXONOMÍA
del griego “taxis” = ordenamiento “nomos”= norma o regla
Es la ciencia de la clasificación.
Taxonomía biológica:
Ciencia de ordenar la diversidad biológica entaxones anidados unos dentro de otros,
ordenados de forma jerárquica, formando un
sistema de clasificación.
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acteria
Proteobacteria
GammaProteobacteria
Enterobacteriales
Enterobacteriaceae
Escherichia
E. coli
D
PC
O
F
G
E
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Manual Bergey de Bacteriología Sistemática(Bergey´s Manual of Sistematic Bacteriology)
•Organización sistemática de los grupos de bacterias de acuerdo a característicasvarias:
– Tinción gram
– %GC
– Temperatura de crecimiento
– Habilidad para formar endosporas estables al calor
– Aceptores de electrones en la respiración
– Habilidad fotosintética
–
Movilidad – Forma celular
– Habilidad para usar C o N
– Requerimientos nutritivos especiales
Novena edición desde 1923
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Categoría I (grupos 1 al 16): bacterias Gram-negativo conpared celular.
Categoría II (grupos 17 al 29): bacterias Gram-positivo con
pared celular.
Categoría III (grupo 30): bacterias carentes de pared celular(Mycoplasmas).
Categoría IV (grupo 31 al 35): archibacterias.
De acuerdo a lo descrito en este manual las categoríastaxonómicas son las siguientes:
DominioPhylum; Clase (subclase)Orden (suborden)Familia (tribu)Género (subgénero)
Especie (subespecie).
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M I C R O O R G
A N I S M O S
MI C R O OR
GANI S M O S
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MORFOLOGÍA BACTERIANA
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TAMAÑO DE MICROORGANISMOS
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TAMAÑO DE MICROORGANISMOS
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Agrupaciones bacterianas
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Rojo Azul
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Repl isoma ?
ADN, ARN, proteína
Plásmido integrado: episoma
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El citoplasma de Escher ichia col i (bacteria gram-negativa) es muy denso y con una gran cantidad de macromoléculas (carácter granulado).
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Citoplasma: más organizado, ágil y estructurado
• ~70-80 agua (propiedades polares y cohesivas, favorecimiento de puentes de H)
• Soluciones verdaderas y coloidales
• Citoesqueleto organizado• Materiales en suspensión
• Sales minerales
• Estructuras bacterianas DNARibosomas
Cuerpos citoplasmáticos
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DNA
1.Cromosomal (nucleoide) Mesosoma
2.Plasmidial
3.Transposones y Secuencias de inserción
4.Islas genómicas y fagos
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Replicación θ (theta)
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4b/Replicaci%C3%B3n_semiconservativa_y_bidireccional_en_E.coli.jpghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4b/Replicaci%C3%B3n_semiconservativa_y_bidireccional_en_E.coli.jpghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4b/Replicaci%C3%B3n_semiconservativa_y_bidireccional_en_E.coli.jpghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4b/Replicaci%C3%B3n_semiconservativa_y_bidireccional_en_E.coli.jpg
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2.Plásmidos
• Pequeños no conjugativos
• Grandes conjugativosFactor F
Plasmidos R (pBR322)
Plásmidos Col
Plásmidos genes de virulenciaPlásmidos metabólicos (Tol)
• Crípticos
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3. Secuencias de inserción y transposones
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Denominación en base a ventaja adaptativa
100-500 kb
4 F
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4.Fagos
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Ribosomas bacterianos
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Ribosomas bacterianos
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Iniciación 1
3
2
4
5
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Elongación
Inclusiones citoplasmáticas
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Inclusiones citoplasmáticas•Orgánicas: C-N
Polisacáridas (glucógeno o almidón)
Gránulos de β-polihidroxibutirato,
Inclusiones de hidrocarburos
Gránulos de cianoficina (reserva N)
•Inorgánicas: P-S
Gránulos de polifosfato
Glóbulos de azufre
• Inclusiones de sales minerales (ej. calcio)
•Ficobilisomas (pigmentos solubles)
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Magnetosomas
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Aquaspirillum magnetotacticum
Flagelo bacteriano
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PolarSubpolar
Anfítrica
Lofótrica-anfítrica
LofótricaPerítrica
1-70 µm
g
Filamento (levógiro)Gancho
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GanchoCuerpo basal (motor flagelar)
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Deslizamiento: Disco M gira en contra de los punteros del reloj
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Deslizamiento: Disco M gira en contra de los punteros del reloj
Potencial electroquímico de H+
(FMP)
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Quimiotaxis reacción frente a estímulos ambientales
Quimioreceptores: membrana citoplasmática y espacio periplásmico
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• Aumento concentración de atractantesDecrece la frecuencia de tumbos
• Disminución concentración de repelentes
• Decrece concentración de atractantesAumenta la frecuencia de tumbos
• Aumenta concentración de repelentes
Disco M gira en contra de los punteros del reloj
Disco M gira a favor de los punteros del reloj
http://www.pdn.cam.ac.uk/groups/comp-cell/Big_bug.html
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Corte transversal espiroqueta
f
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Estructuras del endoflagelo
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Reversible Irreversible
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Estructuras extracelulares bacterianas:1. Cápsula2. Glicocalix (capa mucosa)
3- Biofilm (biopelícula) .
CÁPSULA
http://es.wikipedia.org/wiki/Biopel%C3%ADculahttp://es.wikipedia.org/wiki/Biopel%C3%ADculahttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Bacterial_mucoid_diagram.png
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Naturaleza polisacárida
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Glicocálix
Moléculas glicosiladas queparticipan en la formación delglicocálix
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Lectinas
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Fimbrias (pili)
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3-25 nm * 300-1000 nm
Fimbrias (pili)
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COMPOSICION DE UNA MATRIZ DE BIOFILM
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)
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QUORUM SENSING
Quorum sensingSistema de respuesta fisiológica bacteriana basado en la actividad demoléculas autoinductoras liberadas por cada célula al medio ambientelas que, cuando alcanzan concentraciones umbrales adecuadas,inducen o reprimen genes del microorganismo
ConsecuenciaEste comportamiento puede ser amigable, como en la simbiosis, o
adversario como en la patogenicidad
Autoinducción de la formación de biofilm
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R ADNADN
autoinductor
Baja densidad celularBaja AHL
AHL = N-acil-homoserina lactona
R
AHL
Receptor
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Las biopelículas son importantes porque:
• Desde una perspectiva médica, pueden asociarse a sondas o implantes ycausar infecciones serias.
•Pueden aumentar la corrosión de algunas superficies
• Pueden producirse sobre las comidas o las superficies en las cuales
éstas se preparan
•Pueden generarse en los sistemas de distribución de aguas