BACTERIOLOGIA: MORFOLOGIA, BACTERIOLOGIA: MORFOLOGIA, ULTRAESTRUCTURA, CRECIMIENTO ULTRAESTRUCTURA, CRECIMIENTO

MICROBIANO, METABOLISMO AEROBICO Y MICROBIANO, METABOLISMO AEROBICO Y ANAEROBICOANAEROBICO

M.Sc. M.Sc. María del Carmen Valdez OrtizMaría del Carmen Valdez Ortiz

MicrobiólogaMicrobióloga

TAMAÑO 0,2 a 2,0 µm de diámetro y de 0,4 a 14 µm de longitud.

MORFOLOGÍA BACTERIANAMORFOLOGÍA BACTERIANA

•Cocos: bacterias en forma esférica •Bacilos: bacterias en forma de bastón• Vibriones: bacterias en forma de coma•Espirilos y espiroquetas: bacterias en forma de espiral.

MORFOLOGIA

CocosCocos BacilosBacilos Espirilos y Espirilos y VibriosVibrios

Forma redondeadaForma redondeada(relación superficie (relación superficie volumen mínima)volumen mínima)Poca relación con Poca relación con el exteriorel exteriorViven en medios Viven en medios ricos en nutrientesricos en nutrientesSe transmiten por Se transmiten por el aireel aireMuy resistentesMuy resistentesSuelen ser Suelen ser patógenaspatógenas

Forma alargada, Forma alargada, cilindrica (mayor cilindrica (mayor relación superficie relación superficie volumen)volumen)Obtienen Obtienen nutrientes de nutrientes de manera más eficazmanera más eficazViven en medios Viven en medios pobres en pobres en nutrientes (suelos, nutrientes (suelos, aguas)aguas)Menos resistentesMenos resistentesSuelen ser Suelen ser saprófitassaprófitas

Forma de hélice y Forma de hélice y de comade comaViven en medios Viven en medios viscososviscososPequeño diámetroPequeño diámetroAtraviesan Atraviesan fácilmente las fácilmente las mucosasmucosasPatógenas por Patógenas por contacto directo o contacto directo o mediante vectoresmediante vectores

COCOSCOCOS

• Son un conjunto de bacterias que se caracterizan por ser cocos asociados formando parejas. Entre los diplococos patógenos más característicos encontramos a:

• Neisseria gonorrhoeae: Diplococo Gram negativo.

• Moraxella catarrhalis: Diplococo Gram negativo.

• Neisseria meningitidis

DIPLOCOCOS

Estas bacterias crecen en cadenas o pares, donde cada división celular ocurre a lo largo de un eje. De allí que su nombre, del Griego στρεπτος streptos, significa que se dobla o retuerce con facilidad, como una cadena.

ESTREPTOCOCOS

STAPHYLOCOCCUS

Staphylococcus (del griego σταφυλή, staphylē, "racimo de uvas" y κόκκος, kókkos, "gránula") es un género de bacterias estafilococáceas de la clase Cocci. 

Son una agrupación de 4 cocos por división en planos perpendiculares.

LAS TETRADAS

LAS SARCINAS

Son una agrupación cúbica por división de bacteriana en los tres ejes del espacio.

Estructura BacterianaEstructura Bacteriana

1) Cápsula; 2) pared; 3) membrana; 4) mesosomas; 5) ribosomas; 1) Cápsula; 2) pared; 3) membrana; 4) mesosomas; 5) ribosomas; 6) flagelo; 7) ADN, cromosoma o genoma; 8) plásmidos.6) flagelo; 7) ADN, cromosoma o genoma; 8) plásmidos.

OBLIGADAS FACULTATIVAS

Cápsula:Cápsula: La cápsula se forma en la La cápsula se forma en la

parte externa de la parte externa de la pared.pared.

Evoltura que las protege Evoltura que las protege de la desecación y de la de la desecación y de la fagocitosis por los fagocitosis por los leucocitos del leucocitos del hospedador, así como del hospedador, así como del ataque de los ataque de los anticuerpos, lo que anticuerpos, lo que aumenta la virulencia de aumenta la virulencia de las bacterias las bacterias encapsuladas. encapsuladas.

Pared celularPared celular

BACTERIAS GRAM-POSITIVAS:

•principal componente peptidoglucano: mucopéptido o mureína 150 a 800Aº.•Polímeros mixtos de azúcares N-acetil glucosamia y N-acetil murámico unidos por enlaces beta 1-4.•-aminoácidos y el ácido teicoico.

BACTERIAS GRAM-NEGATIVAS:

•Poca catidad de peptidoglucano 100 Aº .•Capa externa:doble capa de lípidos LPS donde se encuentra el antígeno O•capa intermedia: oligonucleótidos.•Capa interna:lípidos A•Espacio periplasmático.

Pared CelularPared Celular

GRAM NEGATIVAS GRAM POSITIVASGRAM NEGATIVAS GRAM POSITIVAS

Pared celularPared celular Las Las EubacteriasEubacterias peptidoglicanos - peptidoglicanos -

estructura rígida estructura rígida Excepción de Excepción de MicoplasmaMicoplasma Las Las Archeobacterias Archeobacterias glicoproteinas glicoproteinas El El peptidoglicanopeptidoglicano: :

– Proporciona rigidez Proporciona rigidez – FormaForma– ProtecciónProtección

Químicamente el peptidoglicano – Químicamente el peptidoglicano – moléculas alternantes de moléculas alternantes de heteropolimerosheteropolimeros

– GLcNAc y MurNAc GLcNAc y MurNAc alternados con alternados con enlaces enlaces ββ-1,4 glucosidicos estas -1,4 glucosidicos estas esta entrelazadas a través de esta entrelazadas a través de cadenas de pépticos cortos, cadenas de pépticos cortos, compuestos de compuestos de L-alanina,acido D-L-alanina,acido D-glutamico, acido glutamico, acido mesodiaminopilemico y D-mesodiaminopilemico y D-alanina o lisina. alanina o lisina. (enlaces (enlaces cobalentes) cobalentes)

MUREÍNA O PÉPTIDO-GLICANOCompuesto químico característico de bacterias.

Pared Celular Gram PositivaPared Celular Gram Positiva

Membrana Externa de Gram NegativosMembrana Externa de Gram Negativos

Porinas - proteinas que permiten el pasaje de moléculas pequeñas a través de la membrana -- específicas e inespecíficas

Lipopolisacárido (LPS)Lipopolisacárido (LPS)

Solo en bacterias Gram negativas Parte de la membrana externa

Cristal-violeta

Lugol

Alcohol-acetona

Safranina

Tinción de Gram

Técnica de Gram por pasos

Gram (+) Gram (-)

Cristal violeta

Lugol

Alcohol-acetona

Safranina

Pared BacterianaPared Bacteriana En las En las bacterias Gram bacterias Gram

positivaspositivas la red de la red de peptidoglucanos origina peptidoglucanos origina varias capas superpuestas, varias capas superpuestas, es gruesa y homogénea y no es gruesa y homogénea y no hay membrana externa.hay membrana externa.

• En las Gram negativas hay una sola capa de peptidoglucanos sobre la que se dispone una membrana externa constituida por una capa de fosfolípidos y otra de glicolípidos asociados, estos últimos se asocian a polisacáridos que se proyectan hacia el exterior

MEMBRANA PLASMÁTICAMEMBRANA PLASMÁTICA

Funciones:Funciones: Transporte activo.Transporte activo. permeabilidad selectiva.permeabilidad selectiva.

Estructura:Estructura:• Bicapa fosfolipídica con proteínas embebidas; Bicapa fosfolipídica con proteínas embebidas;

puede contener también hopanoides de puede contener también hopanoides de estructura similar al colesterol.estructura similar al colesterol.

La membrana celularLa membrana celular

Membrana citoplasmática Membrana citoplasmática de de E. coliE. coli

• Permeabilidad selectiva• Ancla de Proteínas • En fotótrofas parte del

aparato fotosintético• Síntesis de pared, y

estructuras extracelulares.

Funciones de Membrana Funciones de Membrana CitoplasmáticaCitoplasmática

Cromosoma BacterianoCromosoma Bacteriano El ADN de la El ADN de la

bacteria una bacteria una sola molécula en sola molécula en doble hélice doble hélice circular, súper circular, súper enrollada y enrollada y asociada a asociada a proteínas no proteínas no histonas. Suele histonas. Suele estar unida a los estar unida a los mesosomas.mesosomas.

PlásmidosPlásmidos ADN extracromosómico ADN extracromosómico

de menor masa de menor masa molecular que el molecular que el cromosoma denominadas cromosoma denominadas plásmidos. Estos plásmidos. Estos plásmidos en algunas plásmidos en algunas bacterias pueden tener bacterias pueden tener genes que las protegen genes que las protegen de los antibióticos o de los antibióticos o también genes que también genes que intervienen en los intervienen en los procesos de reproducción procesos de reproducción (plásmido F).(plásmido F).

FlagelosFlagelos Se presentan en Se presentan en

número y disposición número y disposición variable y están variable y están formados por fibrillas formados por fibrillas proteicas compuestas proteicas compuestas de una proteína de una proteína llamada flagelina.llamada flagelina.

Son elementos de Son elementos de locomoción locomoción helicoidales se helicoidales se encuenta el antígeno encuenta el antígeno flagelar H.flagelar H.

Estructura del Estructura del FlageloFlagelo

FlagelosFlagelos-Movilidad-Movilidad

Fimbrias o pili entre bacteriasFimbrias o pili entre bacterias Plásmidos: llevan Plásmidos: llevan

genes de resistencia a genes de resistencia a antibióticos. antibióticos.

Sirve para la Sirve para la adherencia a los adherencia a los substratos y el substratos y el intercambio de intercambio de fragmentos de ADN fragmentos de ADN durante la conjugación.durante la conjugación.

El factor R factor de El factor R factor de virulencia, virulencia,

plásmidos de plásmidos de virulencia.virulencia.

Inclusiones Inclusiones citoplasmáticascitoplasmáticas

Algunas bacterias tienen estructuras internasAlgunas bacterias tienen estructuras internas– gránulos de almacenamiento gránulos de almacenamiento – vesículas de gas – flotaciónvesículas de gas – flotación– Carboxisomas, clorosomas. Carboxisomas, clorosomas.

Poly-ß-hydroxybutyrate (PHB)Poly-ß-hydroxybutyrate (PHB)

Plásticos biodegradables

Vesículas de gas

Bacterias acuáticas

Cianobacteria Microcystis Cianobacteria Anabaena (heterocisto)

Estructuras Estructuras extracelularesextracelulares

Capa S Capa S – Subunidades Subunidades

proteicas o proteicas o glicoproteicasglicoproteicas. G+, G-. G+, G-

GlicocalixGlicocalix– CápsulaCápsula– Capa Capa

mucilaginosamucilaginosa

Tinción negativa

Micrografía electrónica

Funciones glicocálixFunciones glicocálix

–Protección contra defensas del huésped (fagocitosis)–Protección contra desecación–Protección contra virus, toxinas–Adhesión a superficies (células, objetos inanimados) formación de biofilms.

Curva de Crecimiento Bacteriano

Rezago o letargo: las bacterias se están adaptando a las condiciones ambientales para iniciar su crecimiento, lo que requiere de la síntesis de nuevas enzimas y proteínas específicas.

Exponencial: las bacterias se dividen ilimitadamente, porque las condiciones ambientales son óptimas y no existe ningún tipo de limitación para su desarrollo.

Estacionaria: el crecimiento experimenta una reducción por el agotamiento de los nutrientes y por la acumulación de desechos metabólicos producidos por las propias bacterias, que les resultan letales. Finalmente el aumento del número de individuos se detiene por completo, alcanzando la fase estacionaria máxima, y luego comienza a disminuir.

Declinación o muerte: la mortalidad de la población aumenta sostenidamente, lo que determina su extinción.

METABOLISMO METABOLISMO MICROBIANOMICROBIANOEs el estudio de las reacciones químicas que se llevan a cabo en las células

Energía para el movimiento, transporte de nutrientes,etc

Catabolismo

Productos de desecho

Componentes celulares

Nutrientes

Anabolismo

Energía para el desarrollo

Fuente de energía

FASES DEL METABOLISMOFASES DEL METABOLISMO::

ANABOLISMO : Formación o ANABOLISMO : Formación o síntesis de compuestos químicos síntesis de compuestos químicos (Biosíntesis)(Biosíntesis)

CATABOLISMO : Degradación o CATABOLISMO : Degradación o descomposición de compuestosdescomposición de compuestos

Los procesos por los cuales los Los procesos por los cuales los microorganismos obtienen su energía son:microorganismos obtienen su energía son:

Respiración aerobiaRespiración aerobia. .

Respiración anaerobia Respiración anaerobia (Fermentación)(Fermentación)..

RESPIRACIÓN AEROBIARESPIRACIÓN AEROBIA

CC66HH1212OO66 + 6 + 6 OO2 2

EnzimasEnzimas

6C6COO22 +6 H +6 H22OO++Energía (38 ATP)Energía (38 ATP)

La glucólisis, ruta La glucólisis, ruta metabólica común a metabólica común a

todos los organismostodos los organismos

A partir la glicólisis pueden darse la A partir la glicólisis pueden darse la respiración aerobia o la anaerobia.respiración aerobia o la anaerobia.

Ciclo de Ciclo de Krebs Krebs

o o

Ciclo del Ciclo del ácido ácido

tricarboxílico tricarboxílico (ATC)(ATC)

Metabolismo de los carbohidratos: glucosa 0,1% lactosa 1% y sacarosa 1%

A/A=fermentación de la glucosa/fermentación de la lactosa negativaK/A=fermentación de la glucosa/lactosa negativoK/N=organismos no fermentadores.N/N=organismos incapaces de desarrollarse en el medio.Gas e hidrogeno sulfurado

AGAR KIA (kliger) TSI

Crecimiento Bacteriano

Rezago o letargo: las bacterias se están adaptando a las condiciones ambientales para iniciar su crecimiento, lo que requiere de la síntesis de nuevas enzimas y proteínas específicas.

Exponencial: las bacterias se dividen ilimitadamente, porque las condiciones ambientales son óptimas y no existe ningún tipo de limitación para su desarrollo.

Estacionaria: el crecimiento experimenta una reducción por el agotamiento de los nutrientes y por la acumulación de desechos metabólicos producidos por las propias bacterias, que les resultan letales. Finalmente el aumento del número de individuos se detiene por completo, alcanzando la fase estacionaria máxima, y luego comienza a disminuir.

Declinación o muerte: la mortalidad de la población aumenta sostenidamente, lo que determina su extinción.

GRACIAS POR SU ATENCIÓNGRACIAS POR SU ATENCIÓN