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MICROBIOLOGÍA I
Lección 1.
Microbiología : ciencia que estudia organismos de pequeño tamaño. Es una unidad metodológica.
Procariotas: arqueas y bacterias.
Eucariotas: hongos.
Entidades acelulares: virus, viroides y priones.
Etapas en el desarrollo de la Microbiología:
-Etapa especulativa (hasta la aparición del microscopio).
-Observaciones.
-Explosión de la Microbiología: marcada por el desarrollo de los métodos, el CULTIVO PURO Y ESTERILIZACIÓN.
Cultivo puro: linaje en un recipiente donde hay un microorganismo aislado de todo lo demás. Dicho ambiente aislado debe de estar esterilizado para no introducir otros organismos. La metodología exige instrumentos para trabajar con calor para esterilizar.
UBICUIDAD Y DIVERSIDAD
Principio de Ubicuidad: microorganismos en cualquier lugar, y si no están hay una buena razón para ello. Si no están en un sitio, es igual de importante que si estuvieran, ya que puede indicar que en ese medio no están a gusto.
Hay lugares en los que los microbianos no están y es DONDE NO HAYA VIDA: fluidos corporales de animales sanos, interior de rocas ígneas (por las temperaturas). Antes se creía que en la troposfera tampoco, pero se ha visto que sí los hay.
Con respecto a la Diversidad: hacen todas las actividades conocidas.
-La vida microbiana está adaptada a los ambientes extremos (su metabolismo funciona y le deja crecer y dividirse en dichos medios).
-También es capaz de obtener energía de ese ambiente. Obtienen energía también de compuestos inorgánicos.
-Realizan todos los ciclos biogeoquímicos. Por ejemplo, es obligatorio que haya un procariota para cerrar el ciclo del nitrógeno.
Lección 2. Diversidad de los microorganismos. Estructura general y componentes
de la célula procariota.
- PROCARIOTAS : Bacterias y Arqueas. Características: unicelulares, fisión binaria, hetero/autótrofo.
- VIRUS : NO SON CÉLULAS. Tipo celular = ACELULAR. Parásito obligado. No tiene metabolismo.
Comunidad ancestral común: no venimos de una única célula ancestral. Estructura reticular del árbol filogenético (Doolittle). Considera la transferencia lateral de genes a lo largo del proceso evolutivo.
Eukarya sigue una rama evolutiva con las barreras interindividuo bien marcadas (los híbridos suelen ser estériles). Dominio Bacteria y Archaea pueden combinarse al pasarse lateralmente información (transferencia horizontal).
Woese: secuenciación de ADN para medir las distancias evolutivas entre organismos: distribución universal, funcionamiento homólogo, baja tasa cambio…RNAr 16S para procariotas y RNA18S para eucariotas.
Caracteres distintivos de las células procarióticas
-El genóforo bacteriano (el material genético de las bacterias) no tiene membrana nuclear ni núcleo definido. Constituido por una sola cadena de ADN no asociado a histonas (las que neutralizan las cargas).
-Hay pocos orgánulos citoplasmáticos. Pero los que hay, nunca están rodeados de membrana (unidad de membrana), SALVO tilacoides (presentes en cianobacterias).
-Los ribosomas son menores en tamaño que los de eucarióticas. Y NUNCA se encuentran depositados sobre membranas (no hay retículo ni Golgi), sino dispersos en el citosol bacteriano.
-Las bacterias presentan pared celular, con un componente especial (peptidoglicano y mureína), todas SALVO excepciones como por ejemplo, Mycoplasma y Archaea (que tienen un peptidoglicano modificado).
Morfología y tipos de agrupaciones bacterianas
Su manera de agruparse puede decirnos cuál bacteria puede ser. Hay dos morfotipos genéricos:
1. Morfología esférica llamada COCOS. Suele encontrarse en agrupaciones.
-Si es unión de dos esferas, DIPLOCOCOS. Aunque estén unidos, son DOS individuos porque hay un fallo en el proceso de separación. No hay segregación tras la fisión binaria.
-Cuando son varios unidos en cadena, ESTREPTOCOCOS. Los microorganismos que tienen esta agrupación están en el género Streptococcus.
-Asociación de 4 cocos unidos en “cuadrado”, TÉTRADAS.
-Asociación de cubo (como si fuera en 3D), SARCINA. Su género es Sarcina (los géneros se subrayan en el examen).
- En forma de racimo de uvas (triángulo relleno), ESTAFILOCOCOS. Del género Staphylococcus.
Tipos de microscopía: campo claro, contraste de fase, campo oscuro, fluorescencia, fluorocromo (con anaranjado acridina), confocal.
Se usa aceite de inmersión para utilizar la lente x100.
Estructuras bacterianas
Las estudiaremos de fuera hacia dentro (flagelo, fimbrias, cápsula externa y glicocálix, pared celular, membrana plasmática, citoplasma, ribosomas y genóforo). Hay que tener en cuenta que no todas las bacterias tienen todos estos componentes, por ejemplo, no todas tienen flagelo o fimbrias.
-Estructuras PROTOPLÁSTICAS son aquellas que no se regeneran y son indispensables para la vida. Son: el genóforo, citoplasma, membrana plasmática.
-Estructuras ERGÁSTICAS se pueden regenerar. Son importantes pero no indispensables: flagelos, fimbrias o pili, cápsulas, glicocálix, mesosomas.
*ESTUDIAR SI LA PARED ES PROTOPLÁSTICA O ERGÁSTICA. (Examen)
Personalmente creo que la pared celular en bacterias es ERGÁSTICA para las bacterias que no precisan de flagelo, dado que es en la pared donde está acoplado el motor Stator, que conforma parte de la maquinaria necesaria para mover el flagelo. Por ello mismo, para las que tienen flagelo, la pared es PROTOPLÁSTICA (¿pero y las bacterias con flagelo sésil?)
Lección 3. Movilidad de las bacterias
(ESTUDIAR TAXIAS, CAE EN EXAMEN)
Las taxias son el movimiento de un organismo dirigido por un estímulo (explicado todo más abajo, son los esquemas de las diapositivas).
Tipos de movilidad bacteriana conocidos (son 6)
-Darting = lanzamiento: como lanzar un dardo, pero de manera espiralada. En medio líquido. Movimiento referido a flagelos periplasmáticos (entre la pared y la membrana). Ocurre en espiroquetas y espirilos. Puede ser de un solo individuo o grupal (hacen el movimiento a la vez).
-Gliding = deslizamiento S y A: velocidad menor que darting, es más lento. Se deben a estructuras como polisacáridos, Slime, proteínas de membrana y fimbria tipo IV. Se da en medio semisólido con una parte hidratada en humedad. Individual y grupal.
-Sliding =Deslizamiento corredizo: peptidoglicolípidos. Igual que el anterior, medio semisólido con humedad incluida.
-Swarming = Dispersión: movimiento de bacterias periféricas en una colonia. Se deben a flagelos. Es SIEMPRE grupal. Medio semisólido.
-Swimming = Natación: se deben a flagelos. Individual. Medio líquido.
-Twitching = Retracción: Medio líquido. Se adhiere y da un salto. Movimiento atribuido a fimbria tipo IV.
Para recordar:
Swimming es SIEMPRE individual, y swarming SIEMPRE grupal, el resto son de ambos tipos.
Si nos piden en medio sólido son los movimientos de GLIDING, SLIDING, SWARMING. El resto, líquido.
Tipos de flagelación (esto se ha usado como método de clasificación, por número, tipo y posición):
-Atricas: sin flagelos. Tricas cuando tienen flagelo.
-Monótrica: es un flagelo polar (en un polo).
-Lofótrica: penacho de flagelos en un polo
-Anfítrica: dos flagelos, uno por cada polo
-Peritrica: penacho de flagelos por ambos polos, o por todos lados.
¿Hay alguna bacteria con flagelo sésil? Sí: Plesiomonas shigelloides, una acuática con flagelo pero que es una bacteria inmóvil, cuyo flagelo también es sésil. Es patógena. El flagelo sirve como órgano de absorción.
Estructura del flagelo
Tiene 3 partes: una región extracelular, región en las estructuras entre membrana y pared y región intracelular.
La región extracelular está compuesta por un filamento helicoidamente enrollado, con el nombre de filamento helicoidal , al ser una parte filiforme con estructura en hélice. También hay una estructura cebadora , que se encuentra en el extremo apical del filamento helicoidal (FH). Este filamento se conecta con el gancho “hook” , gracias a una estructura adaptadora.
- El filamento helicoidal tiene unos 20000 monómeros de FliC.
- La estructura cebadora está compuesta por el monómero FliD.
- A E. adaptadora se compone de FlgK y FlgL.
- El hook, compuesto de FlgE.
La región intermedia entre membrana/pared está formada por un corpúsculo basal, que está formado por unos anillos (o cilindros) y un hueco central. Son composiciones diferentes entre sí y diferentes a las de la región extracelular. El anillo gira sobre sí mismo, transmitiendo movimiento al hook, y el hook al filamento helicoidal. Así el flagelo se mueve. Si consideramos una bacteria Gram—, hay 4 pares de anillos (de arriba abajo: anillo L, P, MS y C, que tiene disposición introplasmática). La Gram+ tiene 2 pares de anillos (ms y C). Estos anillos rodean para sujetar el hueco central.
Se llama L (capa de lipopolisacárido), P (peptidoglicano), MS (membrana) y C (en el citoplasma).
La región intracelular, ya en el citoplasma, está el anillo C. También hay un aparato exportador y aparte, un Stator, conectado a la pared celular. Constituyen el centro para generar movimiento y que se genere la natación del flagelo. Es importante saber los genes:
- El anillo C está formado por FliM y FliN.
- El motor Stator por MotA Y MotB.
Todos los genes nombrados son Genes HouseKeeping, son constitutivos.
Lo tienen espirilos y espiroquetas. Los flagelos de estas bacterias no están en el exterior, sino en el interior. El movimiento de giro flagelar se transmite a todo el cuerpo, dando la impresión de dardo o tirabuzón (movimiento darting).
Flagelos de las Arqueas
Los flagelos no se ven al microscopio, se necesita MET, son extremadamente finos. Tienen un grosor con sólo 10-14 nm, menos que en virus. Rotan en ambos sentidos horarios.
-Tienen un filamento helicoidal muy distinto al de bacterias. No tienen una sola flagelina, sino VARIAS. Alguna de estas flagelinas son glicoproteínas que no tienen relación con las flagelinas de bacterias, pero sí con fimbrias de tipo IV. Tienen mucho menos movimiento (son menos eficientes al presentar menor diámetro). NO TIENEN canal hueco central, es decir, CRECE POR LA BASE, no por la punta, y crece por un sistema de secreción tipo II.
Las bacterias se ven estimuladas hacia su alimento. El movimiento de un microorganismo en base a un estímulo se denomina TAXIA.
Puede ser POSITIVO: gradiente creciente del estímulo, atrayente, como un nutriente.
O NEGATIVO: gradiente decreciente del estímulo, repelente, como un tóxico para ella.
Tipos de taxias (clasificación en función de la naturaleza del estímulo):
-Quimiotaxis: la naturaleza del estímulo son sustancias químicas.
-Fototaxis: luz.
-Aerotaxis: oxígeno.
-Gravitaxis: campo gravitatorio.
-Magnetotaxis: campo magnético.
-Termotaxis: temperatura.
Mecanismos básicos de taxias
Las bacterias tienen un aparato receptor para captar este estímulo. También un aparato transductor, que pasa el estímulo al aparato locomotor.
El aparato receptor capta la información del entorno. El transductor da una respuesta eficaz y la transmite al locomotor.
¿Cómo desplazarse? Los mecanismos de locomoción deben vencer la viscosidad del agua. Y también desarrollar diversos patrones básicos de movimiento para una mayor maniobra.
Patrones básicos de movimiento flagelar bacteriano
El flagelo bacteriano gira sobre su eje longitudinal. El mecanismo en su base está asociado a un flujo de protones (fuerza motriz protónica).
Si hablamos de mecanismo de propulsión, tenemos que aclarar que el giro en sentido antihorario provoca: alineamiento de los flagelos y el AVANCE del microorganismo.
El giro en sentido horario provoca movimientos de voltereta y CAMBIOS en la orientación.
-Movimiento aleatorio: hay una frecuente alternancia entre giro antihorario y horario. Es un desplazamiento neto muy corto. Ocurre cuando no hay estímulo.
-Movimiento dirigido: si ya hay estímulo, tiene periodos prolongados de giro antihorario en una determinada dirección y sentido. Notable desplazamiento neto.
Características y recepción de estímulos tácticos
¿Cómo el aparato receptor detecta gradientes espaciales? Los microorganismos eucariotas detectan diferencias de concentraciones en sus polos, hacia donde hay concentración CRECIENTE. Pueden hacerlo directamente.
Debido a su pequeño tamaño, los microorganismos procariotas no ven esta diferencia en sus polos y no perciben la diferencia de concentraciones. Para detectar estos gradientes espaciales, lo hacen interpretando VARIACIONES TEMPORALES. Sea en movimiento aleatorio o dirigido, la bacteria pasa de movimiento horario a antihorario para detectar estas variaciones temporales, con rotaciones sobre sí mismo y demás.
Patrones de movimiento y quimiotaxis
Movimiento flagelar. Una vez ya sí detecta variación temporal, el movimiento aleatorio se transforma en dirigido. Una vez consume sus nutrientes, se queda en ESA zona donde los halló, en movimiento aleatorio, pero mejor entendido éste como movimiento de adaptación.
La QUIMIOTAXIS son cambios de dirección o de velocidad a gradientes de sustancias QUÍMICAS que se hallan en el medio, como quimioatrayentes y quimiorrepelentes. Muchos quimioatrayentes son nutrientes (aminoácidos, azúcares…). La quimiotaxis permite a los microorganismos localizarse en concentraciones óptimas de nutrientes. La ESPECIFIDAD COMO NUTRIENTES suele corresponderse con la ESPECIFIDAD como atrayentes.
Bases moleculares de la quimiotaxis (EXAMEN) Ver diapositiva.
En la superficie celular está el aparato receptor, que en las bacterias se llama proteína PQM (proteína aceptora de metilo), que capta el nutriente desde el exterior y transmite la señal al aparato transductor. Éste está formado por una familia de proteínas transductoras, llamadas Proteínas CHE (“argentinas”). Este aparato manda esta señal al aparato locomotor, conformado principalmente por el anillo C (conmutador del flagelo).
En ausencia de quimioatrayente la bacteria se mueve de manera aleatoria. Aquí el PQM no está unido a nada, por lo que la proteína CheW es una ATPasa que hidroliza ATP y LIBERA EL FOSFATO a la CheA. El CheA pasa a CheA fosfato, que es otro transmisor. Contacta con CheY y le transfiere el grupo fosfato (se transforma en CheY fosfato), y este nuevo compuesto hace cambiar la dirección del conmutador del anillo C. Hace que sea HORARIO. El flagelo gira en sentido horario y da lugar a un movimiento de voltereta. Para que vuelva a ser giro antihorario, la CheY tiene que dejar de hacer este contacto con el FliM (anillo).
La CheY fosfato tiene una vida media de 15 segundos. Hay dos maneras de que cambie de nuevo a antihorario:
-CheZ es una fosfatasa, elimina el fosfato de la CheY y hace que el giro vuelva a ser antihorario.
-falta aquí
Cuando hay presencia de quimioatrayente: hay receptores PQM para muchos nutrientes, la unión con el nutriente hace que cambie la conformación citoplasmática del receptor PQM. Como cambia, ya no se
Estructuras (la biosíntesis no caerá en examen)
Los componentes de las fimbrias se llaman pilinas.
Las fimbrias tipo I, P y tipo III tienen aspecto de vela de cumpleaños, dividido en una estructura basal y un filamento fibrilar. En el extremo está la pilina adhesina, para adherirse a diferentes sustratos.
Implicación en patogénesis (IMPORTANTE)
La pilina final es el receptor de unión y su medio para empezar su colonización. Las fimbrias tipo I las presentan las cepas UPEC de E. coli, que colonizan el tracto excretor. Provocan infecciones urinarias. La adhesina final se une a residuos de manosa de las uroplaquinas de las células epiteliales de la vejiga. Ahí se queda anclada y por ello es muy difícil quitarla con antibióticos (provoca cistitis).
Las fimbrias P (también UPEC), el sitio de adhesión es distinto. Éstas producen infecciones renales (pielonefritis) mediante la unión de PapG a residuos de Gal-Gal (alfa 1-4). La gravedad es mucho mayor ya que altera a la función renal.
Formación de la biopelícula: da lugar a una infección localizada en tejidos locales. Un ejemplo es la fimbrias tipo I aunque hay muchas más. Primero se adhiere, después comienza la invasión y su replicación hasta formar ya una gran agrupación, que ya es la biopelícula. Después habrá una dispersión y salida de la célula para infectar a las células vecinas.
F imbrias Curli
Tienen una parte basal (cilindro basal), y luego una parte filiforme. Se asemejan a las fibras amiloides de células eucariotas. Se tiñen de rojo con el colorante rojo Congo. Cambian su morfotipo.
Fimbrias curli y celulosa en la matriz extracelular de S. entérica y E. coli confieren a las colonias morfotipo rdar (mirar diapositiva).
Nucleación (no cae).
Por medio de las fimbrias Curli, ocurre la complementación interbacterial. Si ponemos dos fimbrias curli mutantes diferentes, una positiva y otra negativa mutante. FALTA AQUÍ
-Adhesión e invasión.
-Interacción con proteínas de células hospedadoras Diseminación del hospedador.
-Formación de biopelículas.
-Inductoras de la respuesta inflamatoria del hospedador.
Fimbrias tipo IV
S ecreción tipo II. Mirar dibujo de la estructura. Son bacterias Gram-negativas PATÓGENAS.
Crecen de la base hacia la punta. La pilina C está en la base???. Mirar animación. Hay gasto de energía en la fijación de las mismas. Funciones:
-Formación de microcolonias por auto-agregación. Promueven agregación de células de la misma especie; existen genes en bacterias que SÓLO se expresan cuando hay pequeñas colonias, y que no son capaces de expresar estando individualmente.
-Adhesión (PliC a receptores CD46).
-Movilidad retráctil y por deslizamiento: twitching y gliding.
-Evasión del sistema inmune.
-Formación de biopelículas. Los pasos de esta formación son:
- Adhesión reversible.
- Adhesión irrev
ersible.
- Desarrollo temprano.
- Maduración??? (¿por qué sale difuminado?)
- Dispersión.
Apéndices de secreción tipo III
-Jeringa molecular: similar al corpúsculo basal, pero no lo es.
-Fimbria Hrp.
Estructura de estos apéndices: todo igual, pero en el ápice hay una estructura llamada translocón (en la jeringa) seguido de la aguja. En las Hrp sólo está el filamento fibrilar.
Lo que hacen es pinchar. Productos sintetizados en el interior de la bacteria salen hasta transmitirse a una célula. MIRAR DIBUJO DIAPOSITIVA. Estas toxinas son transmitidas al interior celular a través del translocón. Ej de esta: Salmonella entérica serotipo typhimurium.
Caso importante: bacteria EPEC (E. coli enteropatógena), produce diarrea. Infectan a las células de las microvellosidades intestinales. El receptor específico es intiminas. Como este receptor no está en estas células de las microvellosidades, no se puede absorber. Entonces la E. coli lleva a cabo un engaño; sintetiza el receptor específico. Por medio de las jeringas pone el receptor de la intimina y también proteínas que activan el citoesqueleto de las células de las microvellosidades. Éste se desarrolla y aloja el TIR (receptor de intimina) en la superficie. Cuando ya lo expresan, se une con intimina y es capaz de infectarla.
Apéndices semirrígidos vivos que son extensión del cuerpo celular, rodeados de membrana y pared celular, implicados en el anclaje de la célula, en la flotabilidad y en la captación de nutrientes (aumento de la relación s/v).
Apéndices microbianos INERTES
Estructuras filamentosas no vivas que median anclaje en medios acuáticos a sustratos sólidos. Secreción continua de materiales.
Lección 6. Estructuras externas de las bacterias
De dentro hacia fuera de la bacteria: Capa S glicocálix (Slime cápsula) Membrana externa PG
La capa externa de las bacterias se divide en CAPA S (o paracristalina) y glicocálix.
Capa S
La Capa S es la capa superficial cristalina formada por glucoproteínas que reemplaza o está por el exterior de la pared celular. Es COMÚN en bacterias y arqueas (ambas la pueden presentar), que reemplaza o está por el exterior de la pared celular. Funciones:
-Barrera de permeabilidad selectiva (así viven las bacterias en ambientes extremos).
-Resistencia a mecanismos del sistema inmune (la desarrollan bacterias patógenas, para hacerlas más virulentas).
-Adhesión a superficies.
-Impide depredación. Defensa.
Glicocálix
Es el conjunto de estructuras superficiales bacterianas, exteriores respecto de la pared celular, y compuestas de polisacáridos. Es un término genérico en el que se incluyen Cápsulas + Capas mucilaginosas o mucosas (slime).
Por eso decimos que se divide en: capa mucosa (slime) y cápsulas.
Es una estructura ERGÁSTICA (sólo se sintetiza cuando le hace falta a la bacteria). Las bacterias de laboratorio no sintetizan glicocálix porque tienen todos los nutrientes y no tienen necesidad de competir.
Capa mucosa Generalmente son flexibles y periféricas, es decir, asociadas a la superficie celular, pero se dispersan fácilmente al medio.
- Se deforman y desprenden fácilmente.
- Son difíciles de visualizar y teñir.
- Son incapaces de excluir partículas (todo se le pega).
- No tiene estructura definida.
Cápsulas estructura superficial que presentan bacterias en sus ambientes naturales, consistentes en acumulación de material mucoso o viscoso, situado externamente respecto de la pared celular (o en su caso, respecto de la capa S). En Gram— está anclada a la porción lipídica de la membrana externa. Constituyen en algunos casos el Antígeno K (proviene de velo). Al microscopio se nota mucho esta capa. Sus características son completamente opuestas a las de la capa mucosa. En el examen se pondrían las características opuestas.
Origen de la síntesis de estas capas (PREGUNTA DE EXAMEN)
Hay dos formas.
-Mediante precursores nucleotídicos del azúcar (UDP-azúcar o GDP-azúcar) del interior al exterior.
-Exterior por actividad de exoenzimas.
- Establecimiento de consorcios microbianos (sintrofismo: el producto catabólico de uno sirve como producto anabólico del otro).
- Movilidad bacteriana (gliding).
Funciones con respecto a la VIRULENCIA (4)
- Fijación a células y tejidos.
- Preservación y concentración de enzimas líticos.
- Resistencia opsonización, fagocitosis y acción complemento^2.
- Impiden la reacción Ag-Ab (Antígeno-Anticuerpo) contra Ag somáticos.
La cápsula es una estructura de adhesión. Cuando una bacteria patógena entra en el individuo, coloniza las células del infectado, necesitando para ello una capa de adhesión. Las bacterias del acné tienen unas exoenzimas que degradan la piel. Forman la caverna dentro de un poro, la bacteria está en ella, metida en una cápsula protectora.
- Opsonización= proceso por el que una bacteria es cubierta por anticuerpos de un individuo, que reacciona con los antígenos de la bacteria. Es el proceso inicial clave como señal para que los fagocitos le reconozca como agente extraño y le fagocite, si tiene cápsula ya no, porque los antígenos de superficie ya no se encuentran allí, y se inhibe la fagocitosis. La cápsula puede tener antígenos-K que sí pueden ser reconocidos y habrá fagocitosis.
*^2 Acción complemento= conjunto de proteínas xéricas que inducen la lisis cuando se unen a los componentes de la pared celular.
Lección 5. La pared bacteriana
Capa que rodea a la membrana plasmática. Cuando la bacteria presenta cápsula, la pared está por debajo de la cápsula. El método de tinción discriminatorio más utilizado es la tinción de Gram. Gram diseñó un colorante básico, luego añadía Lugol (un mordiente, que unía el tejido al colorante), posteriormente decoloraba con alcohol acetona. Los tejidos no lograban cambiar (fracaso), pero algunos microorganismos se quedaban incoloros y otros sí permanecían de color violeta. Por algún motivo unas se teñían y otras no.
Las Gram + se tiñen de violeta y las Gram — se tiñen de rosa. ¿A qué se debe esta diferencia entre ambas? Tienen distinto tipo de pared (el grosor NO influye). Es importante también el estado fisiológico de la célula. Después de horas, la bacteria pierde su capacidad de retener y actuará como una Gram negativa, por eso si hay algún examen con estas células deben de hacerse los análisis antes de 24 horas.
Localización de la pared: entre la cápsula y la membrana. Espesor entre 10 y 80 nm.
Funciones:
-Da rigidez y mantenimiento de la forma celular. Si a un espirilo o u bacilo le quitamos la pared celular, éstos adquirirán forma esférica.
-Resistencia a la presión osmótica y temperaturas.
Observación de la pared: se puede a ver a M. óptica (con mayor dificultad por su carga negativa, para teñirla y verla bien habría que cambiar antes la polaridad con Clorhidrato de acetil piridinio. Se teñirá después con rojo Congo que teñirá de rojo, y el azul metileno teñirá de azul el citoplasma.
A M. electrónico se ve mejor con sombreado metálico o cortes ultrafinos.
Ver diapositiva con las diferencias en la visualización de ambas. Es más heterogénea (con más cositas)la gram negativa. Y es más ancha.
Membrana externa
1. Capa de LIPOPOLISACÁRIDOS
La composición polisacarídica de la cadena lateral O es diferente según la especie y proporciona diferentes ventajas. Incluso siendo también de la misma especie, si son de distinto tipo, hablamos del antígeno presente en la cadena lateral O.
Serológicamente quiere decir clasificación por cómo de inmune es, presencia de antígenos, anticuerpos, etc…
La capa de lipopolisacáridos (LPS) es la responsable de la especifidad antigénica somática (Antígeno O). Además, tiene actividad endotóxica.
2. Capa de FOSFOLÍPIDOS
3. Lipoproteínas
4. Otros componentes: proteínas, iones divalentes…
Importancia fisiológica de la capa de LPS
Papel estructural: la porción hidrofóbica (las cadenas de ácidos grasos del lípido A) se proyectan hacia el interior de esta membrana, Precisamente es la estructura del lípido A la principal responsable de la menor fluidez de dicha membrana, y por tanto de la mayor resistencia física.
El lípido A es la endotoxina bacteriana, y es el responsable del desencadenamiento de la respuesta inmunitaria en el sujeto infectado y, por tanto, de la fiebre y el malestar.
La propiedad anterior hace que sea menos soluble a detergentes y más resistente a disolventes orgánicos.
Es menos permeable a muchas moléculas hidrofóbicas debido a las largas cadenas laterales hidrofílicas, lo que le confiere resistencia:
- Lisozima.
- Sales biliares.
-Condiciona propiedades de superficie:
a) Grado de humedad (humectabilidad).
b) Adhesividad.
c) Carga eléctrica.
-La OLW impide que se fijen componentes del complemento (una serie de proteínas denominadas “complejo de ataque a la membrana”, que agujerea la pared y ocasiona la lisis de la bacteria).
-Presenta un importante equipo enzimático.
-Confiere resistencia a colorantes (azul de metileno y verde brillante).
Pared bacteriana Gram+
Ácidos teicoicos
Son polímeros de hasta 30 unidades de glicerol-fosfato o ribitol-fosfato unidas entre sí por enlaces fosfodiéster, en los que la mayoría de los grupos -OH están sustituidos por -H, azúcares, aminoazúcares o D-alanina. Las funciones están más abajo.
Contiene una gran pared de peptidoglicano. Entre medias hay unas fibras de ácido que forman largas cadenas. Son de glicerol fosfato exclusivamente o de ribitol exclusivamente , pero NO existen mezclas entre sí. Hay ácidos teicoicos de pequeño tamaño, otros más largos que incluso salen de la superficie (lipoteicoicos).
Los glicerol fosfato son los que se unen a la membrana y salen al exterior (por eso se les llama ac. Lipoteicoicos) Los del interior son todos ribitol teicoico.
Funciones:
-Estabiliza las cadenas de peptidoglicano.
-Constituye los antígenos O somáticos de las bacterias Gram+.
-Proporcionan carga neta negativa a la pared.
Los lipoteicoicos están unidos por un lado a la membrana, pero por otro lado también a cadenas de peptidoglicano. Se unen covalentemente al OH en posición 6 del NAM (ácido N-acetil-Murámico).
Ácidos teicurónicos
Pregunta examen: composición química de Gram+ en medio pobre en fósforo o fosfatos NO SE PUEDEN PONER LOS ÁC. TEICOICOS, ya que las paredes no pueden sintetizar dicho fosfato. Entonces salen los ác. Teicurónicos, que a pesar de su composición tienen las MISMAS funciones que los teicoicos. Si la pasamos a un medio con fosfato, la bacteria vuelve a sintetizar los teicoicos. Los teicurónicos consisten en polímeros aniónicos formados por la alternancia de ácidos urónicos (que tienen grupos -COOH libres) y aminoazúcares como la N-acetil-galactosamina (NAGA).
Ac. Lipoteicoicos
Están presentes en TODAS las bacterias Gram+. Son ácidos glicerol-teicoicos que se encuentran unidos a la membrana citoplasmática, se unen por enlace fosfodiéster con glucolípidos de la membrana, mientras que el otro extremo de la cadena queda expuesto al exterior.
En Streptococcus pyogenes las cadenas de lipoteicoicos se encuentran asociadas con la llamada proteína M, originando unas microfibrillas que sobresalen notablemente hacia el exterior (fuzzy-coat).
Pared celular de las bacterias ácido alcohol resistentes (aquí sigue faltando porque dudo que meta algo en el examen)
Algunas bacterias Gram+ tienen una pared completamente distinta, presente en varios grupos. Su poder patógeno es muy difícil de eliminar. ¿Por qué? Tienen un porcentaje de lípidos muy alto en la pared. No se tiñen con colorantes normales. Hay que sobrecalentar la preparación y forzar la tinción de fucsina para que se tiñan. Se ve que tiene una gran resistencia a decolorarse. Su resistencia de la pared se debe a la existencia de los ácidos micólicos (los presentan las paredes de hongos). Mirar diapositiva con la estructura. Escribir composición (diapo).
Sulfolípidos trehalosa: Están siempre en la periferia e INHIBEN la fusión de los lisosomas en las vacuolas fagocíticas, los microbacterium entonces pueden vivir crecer y reproducirse dentro de la célula, y se debe a estos sulfolípidos de trehalosa.
Los micósidos tienen carácter agresivo.
Debido a toda esta complejidad en su composición, son difíciles de teñir.
Las ceras pueden crecer formando grumos (muy peligroso si se ve esto en el laboratoio, porque significa que se trata de un Microbacterium). Alta resistencia antibióticos (estudiarse de esta parte lo más fundamental solamente).
Paredes celulares de Arqueas
Algunas arqueas pueden tener una capa paracristalina que hacen el papel de pared celular, al no presentar ésta. Se le llama Capa S, es de composición glucoproteica.
Haloquadratum tiene cápsula para soportar la presión osmótica, aparte tiene dos capas más (incluida la S).
Arqueas metanógenas (miembros del orden Methanobacteriales)
Poseen una pared de pseudomureína, un extraño peptidoglicano NO basado en NAM. Consiste en un esqueleto de unidades repetitivas de NAG unidas por enlace beta(1-3) con N-acetil-talosaminourónico (NAT), que va unido a su vez con un tetrapéptido, pero en éste sólo participan aminoácidos de la serie L. Al igual que en la mureína de las bacterias, el puente intercatenario se forma por enlaces peptídicos entre el aminoácido terminal de un tetrapéptido y el diaminoácido de otra cadena pr medio de 3 Aa.
(EXAMEN SEPTIEMBR? Parte de arqueas?)
Cae en examen febrero: METANOBACTERIAS (así se le llaman aunque sean ARQUEAS)
Tienen pseudomureína.
