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micro 2º, Ejercicios de Microbiología

Asignatura: Microbiología Ambiental, Profesor: Concha Abrusci, Carrera: Ciencias Ambientales, Universidad: UAM

Tipo: Ejercicios

2017/2018

Subido el 13/06/2018

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GUIAS DOCENTES
www.cbm.uam.es/jlsanz.
-  Pagina de pestañas docencia
- El segundo parcial será hasta el tema 13.
- Bibliografía: Brock microbiología de los microorganismos.
- Microbiología de Prescott.
NO HAY CLASE EL JUEVES.
- Exámenes parciales (3) con valoración del 25 por ciento. Hay que presentarse obligatoriamente a 1.
- Examen final: 25 o 30 preguntas que van a cubrir todo el temario y preguntas cortas valoración del 50 por ciento. No hace falta aprobarlo para aprobar la asignatura.
- Laboratorio: 15 por ciento hay que aprobarlo,
- Actividades complementarias del 10 por ciento, individuales.
SOY DEL GRUPO PARA PRÁCTICAS: 3263 PRÁCTICAS DEL 1 AL 5 DE OCTUBRE
DIA 30 A LAS 11 30 DE LA MAÑANA AULAS 3 Y 4
TEMA 1: METODOS DE MICROBIOLOGIA Y CULTIVO DE MICROORGANISMOS RELACIONADO CON EL LABORATORIO Y EL EXAMEN DE TIPO TEST.
MICROBIOLOGIA AMBIENTAL:
- Las bacterias están consideradas como los primeros microorganismos. Toda la biosfera depende de sus actividades (ciclo del nitrógeno y del carbono)
La microbiología es la ciencia que estudia a los seres vivos que no se pueden ver a simple vista.
Abarca entidades sin estructuras celulares procariotas, protozoos, parte de los hongos (los filamentosos) y parte de las algas.
1) NUTRICION BACTERIANA:
Trata de los monómeros necesarios para la célula, es decir, de los  compuestos químicos necesarios. Organismos diferentes necesitan diferentes nutrientes, cada grupo
metaboliza un tipo de nutriente.
Los microorganismos como todo organismo necesitan de macro nutrientes: carbono (que supone el 50 por ciento de la célula) y nitrógeno, principalmente entre otros.
CONCEPTOS:
-Prototrofia: capacidad para sintetizar todos los compuestos orgánicos que se necesitan a partir de la principal fuente de carbono. (que a partir del carbono se
sinteticen todos los compuestos orgánicos).
-Auxotrofia: incapacidad de sintetizar algún compuesto.
- Metionina: aminoácido por el que empieza la síntesis de proteínas.
- Coenzima A: presente en el ciclo de krebs (matriz mitocondrial) proceso que en las bacterias se lleva a cabo en el citoplasma.
- Quelacion: se introduce la sustancia  dentro de la molécula (se solubiliza antes)
- Endosporas: fabricadas por un grupo reducido de microorganismos entre ellos los bacilos. (Tinción en laboratorio). Clostridium y bacilos tienen Endosporas en la bacteria
problema (laboratorio).
2 FACTORES DE CRECIMIENTO
Aminoácidos  (purinas, pirimidinias) y  vitaminas (estas últimas son las que se necesitan para crecer más frecuentemente).
3) FACTORES AMBIENTALES:
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GUIAS DOCENTES

www.cbm.uam.es/jlsanz.

  • Pagina de pestañas docencia
  • El segundo parcial será hasta el tema 13.
  • Bibliografía: Brock microbiología de los microorganismos.
  • Microbiología de Prescott. NO HAY CLASE EL JUEVES.
  • Exámenes parciales (3) con valoración del 25 por ciento. Hay que presentarse obligatoriamente a 1.
  • Examen final: 25 o 30 preguntas que van a cubrir todo el temario y preguntas cortas valoración del 50 por ciento. No hace falta aprobarlo para aprobar la asignatura.
  • Laboratorio: 15 por ciento hay que aprobarlo,
  • Actividades complementarias del 10 por ciento, individuales.

SOY DEL GRUPO PARA PRÁCTICAS: 3263 PRÁCTICAS DEL 1 AL 5 DE OCTUBRE

DIA 30 A LAS 11 30 DE LA MAÑANA AULAS 3 Y 4

TEMA 1: METODOS DE MICROBIOLOGIA Y CULTIVO DE MICROORGANISMOS RELACIONADO CON EL LABORATORIO Y EL EXAMEN DE TIPO TEST.

MICROBIOLOGIA AMBIENTAL:

  • Las bacterias están consideradas como los primeros microorganismos. Toda la biosfera depende de sus actividades (ciclo del nitrógeno y del carbono) La microbiología es la ciencia que estudia a los seres vivos que no se pueden ver a simple vista. Abarca entidades sin estructuras celulares procariotas, protozoos, parte de los hongos (los filamentosos) y parte de las algas.

1) NUTRICION BACTERIANA: Trata de los monómeros necesarios para la célula, es decir, de los compuestos químicos necesarios. Organismos diferentes necesitan diferentes nutrientes, cada grupo metaboliza un tipo de nutriente. Los microorganismos como todo organismo necesitan de macro nutrientes: carbono (que supone el 50 por ciento de la célula) y nitrógeno, principalmente entre otros.

CONCEPTOS:

  • Prototrofia: capacidad para sintetizar todos los compuestos orgánicos que se necesitan a partir de la principal fuente de carbono. (que a partir del carbono se sinteticen todos los compuestos orgánicos).
  • Auxotrofia: incapacidad de sintetizar algún compuesto.
  • Metionina: aminoácido por el que empieza la síntesis de proteínas.
  • Coenzima A: presente en el ciclo de krebs (matriz mitocondrial) proceso que en las bacterias se lleva a cabo en el citoplasma.
  • Quelacion: se introduce la sustancia dentro de la molécula (se solubiliza antes)
  • Endosporas: fabricadas por un grupo reducido de microorganismos entre ellos los bacilos. (Tinción en laboratorio). Clostridium y bacilos tienen Endosporas en la bacteria problema (laboratorio).

2 FACTORES DE CRECIMIENTO Aminoácidos (purinas, pirimidinias) y vitaminas (estas últimas son las que se necesitan para crecer más frecuentemente).

3) FACTORES AMBIENTALES:

Influyen sobre el crecimiento, supervivencia y actividades metabólicas de los microorganismos.

-PH: Debe ser adecuado y mantenerse durante todo el periodo de crecimiento La fermentación de carbohidratos libera ácidos orgánicos al medio con la consiguiente acidificación y detención del crecimiento. Clasificación:

-Acidófilos: hongos bacterias y archeas (PH menor de 6) -Alcalófilos: la mayoría de las bacterias: archeas, bacilus firmus. Son suelos sódicos o suelos ricos en carbonato. PH alto.

- TEMPERATURA (FACTOR IMPORTANTE) Determina la velocidad de crecimiento en función de la ley de arrenihus. Los microorganismos tienen 3 tipos de temperatura: mínima máxima y óptima. En la mínima tendríamos gelificacion de la membrana y por tanto un crecimiento lento. Si aumenta hasta la Temperatura ideal u óptima tendríamos un crecimiento óptimo. Si llegamos a la máxima se produce la desnaturalización proteica, colapso de la membrana y lisis térmica.

-Psicrofilo: temperatura óptima de 4 grados y la mínima dependiendo, por debajo de cero menos 7 o menos 8. La temperatura máxima de estos coincide con la mínima de un mesófilo. -Mesofilo: la mayoría (39 de optima) -Termófilo: temperatura óptima de 60. -Hipertermófilo: temperatura óptima de hasta 80 o 100.

- OXIGENO (ambiente óxico y anoxico): Aceptor final en organismos aerobios. Las anaerobias facultativas utilizan el oxigeno si lo hay, o utilizan otro mecanismo si no hay presencia de oxigeno en su metabolismo. De acuerdo a su respuesta frente al O2 las bacterias se clasifican como: -Aerobias: dependen del O2. Microaerófilas: prefieren concentraciones bajas (2%).

  • Anaerobias facultativas: utilizan O2 si está presente, pero pueden crecer en su ausencia.
  • Anaerobias: no pueden utilizar O2. Pueden ser: ● Estrictas: el O2 es tóxico (Clostridium)

● Ebullición: llevamos a cabo la desinfección mediante desnaturalización de proteínas (no elimina esporas). ● Autoclave: desnaturalización de los proteínas método de esterilización muy eficaz que elimina todas las células vegetativas y sus Endosporas en 15 minutos a 121 grados ● Pasteurización: desnaturalización de proteínas; tratamiento de calor para la leche. Reduce la carga microbiana en la leche y otros alimentos termos sensibles. No se destruyen todos los organismos (no esteriliza) Permite controlar patógenos como listeria monocytogenes, algunas especies de campylobacter, salmonella, Scherichia coli .Se encuentran en la leche y en los zumos. Retrasa el crecimiento de organismos alterantes.

-Tipos de calor seco: ● Flameado directo : combustión de contaminantes y producción de cenizas. Método de esterilización muy eficaz Asas de inoculación ● Incineración: combustión de productos y cenizas. Método de esterilización muy eficaz Vasos de papel apósitos contaminados cadáveres de animales. ● Esterilización por aire caliente (horno seco): Produce oxidación. Método de esterilización muy eficaz pero con una temperatura 170 grados/ 2 horas. Recipientes de vidrios vacios agujas y jeringas de vidrio.

-Conceptos

  • Bacilos de placa petry son masas blancas.
  • La temperatura es lo que mata a los organismos y no la presión (aunque esta ayuda a que se favorezca la temperatura).

● Levaduras: 5 minutos a 50 o 60 grados (esporas: 70 u 80) ● Mohos (30 minutos a 62 grados) (esporas a 30 mins a 80 grados) ● Bacterias: 10 minutos a 60 o 70 grados (esporas 800 minutos o mas a 100 grados). ● Mycobacterium tuberculosis

RADICACION: Las microondas, la radiación ultravioleta etc. Va a depender de la dosis y del tiempo. -Radiaciones ionizantes. Radiaciones electromagnéticas por la que se producen electrones radicales hidroxilos o radicales híbridos. Estas radiaciones degradan macromoléculas (entre ellas el DNA). Las radiaciones ionizantes esterilizan. Estas radiaciones tienen una longitud menor de 1 nm:

● Rayos gamma: que penetran profundamente (bactericida fungicida alguicida o viricida.) por tanto requieren horas de esterilización para grandes volúmenes. ● Rayos x: penetran muy poco pero bastan unos segundos para destruir la molécula. -Radiaciones no ionizantes: la longitud de onda es superior a 1 nm. ● Luz ultravioleta (lesiona el DNA formando dímeros de timina). La más eficaz para eliminar microorganismos es de 260 nm. Se utiliza para eliminar microorganismos en el aire: se trata de desinfección y no de esterilización: no es muy penetrante los microorganismos deben estar expuestos directamente a los rayos. (SIEMPRE CAE PREGUNTA DE EXAMEN DE AQUÍ)

FILTRACION.

  • Filtro de profundidad: (no entra en el examen) desinfección. Formado por fibras de papel: Se utiliza mucho para procesos industriales y en el ámbito domestico. EPA: filtro de aire particulado de alta eficacia. -Filtro de membrana: esterilización. Puede ser de acetato de celulosa o de nitrato de celulosa. Tamaño de poro pequeño no retinen ni virus ni nucleoplasmas pero se considera que pueden esterilizar. (Soluciones termolábiles y emulsiones oleosas). Se realiza mediante una jeringa con un filtro. (IMPORTANTE PARA EXAMEN ESTE ULTIMO). - AGENTES ANTIMICROBIANOS QUIMICOS: Compuesto químico que puede ser tanto natural como sintético que mata o inhibe el crecimiento de microorganismos. Las sustancias que destruyen microorganismos suelen terminar con el sufijo cida (matar).
  • Germicida: destruye microorganismos patógenos pero no necesariamente Endosporas. Bactericida funguicida alguicida
  • No destruyen los microbios pero impiden su crecimiento.

-AGENTES ANTIMIBROBIANOS QUIMICOS DE USO EXTERNO:

--Ámbito industrial. --Ámbito comercial. --Diseñados para que no crezcan dentro de los seres humanos tanto en ambientes inanimados como en superficies corporales externas

- AGENTES ESTERILIZANTES:

● Esporicidas: destruyen todos los tipos de vida microbiana incluidas las endosporas. Se utilizan en situaciones en los que no puede utilizarse el calor y la radiación. La endospora germinara en condiciones favorables de T PH y oxigeno: ● Agentes químicos gaseosos:

  • Oxido de etileno: esterilizante y esporicida, Quirúrgico.
  • Formaldehido: esterilizante esporicida. ● Agentes químicos líquidos:
  • Peróxido de hidrogeno vaporizado: utilizado para quirófanos. Cuando no es vaporizado no es esterilizante.
  • Hipoclorito de sodio lejía. desinfectante.

● Agentes químicos líquidos antisépticos: Matan o inhiben el crecimiento de microorganismos.

  • Etanol: 65 o 80 por ciento.

BACTERIAS RELACIONADAS CON MUESTRAS DE AGUA (SI SE TIÑE DE VERDE ES E.COLI)

➢ Medios diferenciales: aquellos que permiten diferenciar grupos, basándose en características biológicas. Streptococcus pyogenes. Para ver si existe o no le ponemos Agar sangre el cual hidroliza distinguiéndose zonas claras que se producen por la destrucción de eritrocitos al ser hemolítico. Sería un medio diferencial. Tipo funcional (IMPORTANTE PARA AMBOS EXAMENES). CONCEPTOS: -Concentración mínima inhibitoria: Es la cantidad más pequeña que se necesita de un agente microbiano para inhibir el crecimiento de un microorganismo. (CMI) Para determinar la CMI de un determinado agente frente a un microorganismo, se preparan una serie de tubos de cultivo y se inoculan. Es la menor cantidad de un agente para cargarme al microorganismo. Se tiene que dar en cultivos puros.

  • Método de difusión en Agar: se forman aros alrededor, si hace efecto el agente microbiano antibiótico.

6) AISLAMIENTO: Para trabajar con un microorganismo en condiciones definidas en el laboratorio es necesario primero proceder a su aislamiento.

  • Cultivo: poblaciones bacterianas con millones de individuos.
  • Cultivo puro: el que contiene una sola clase de microorganismo.
  • Cultivo mixto: el que contiene más de un tipo de microorganismo. En el laboratorio vamos a llevar a cabo un tipo de esterilización de calor seco tipo flameado directo.
  • Método de aislamiento por siembra por estría en placa: importante porque también vamos a aislar la bacteria problema en el laboratorio. Hay que flamear el asa constantemente. Cogemos el asa de siembra y la introducimos en el medio liquido (nos quedamos con la gota), pasamos en zigzag tres rayas, flameamos y quemamos y al estar seco arrastramos las bacterias a otro lado, volvemos a quemar el asa de siembra y a partir de ahí obtenemos u cultivo puro sin otros microorganismos. (DIBUJO DE LA PLACA PETRY)

-Cuantificación de los organismos: -- Células viables es aquella que es capaz de dividirse y originar una descendencia. -- Cada célula viable puede crecer y dividirse hasta formar una colonia. -Diluciones seriadas y siembra en placa: cuantificación del número de organismos. Miden el número de células viables. Dependiendo del microorganismo de 24 horas o más. Inoculo original se diluye varias veces en el proceso de dilución seriada. Cogemos la bacteria problema y preparamos una serie de tubos con 9 ml de un medio de cultivo líquido. (TPB)

cogemos un ml del matraz, lo añadimos agitamos, cogemos un ml y lo vamos echando en cada uno de los tubos, bajando la carga microbiana. Los tubos están estériles. AL haberlo diluidos varias veces cojo un medio solido y paso un ml de cada tubo a la una placa petry. El rango en el que puedo contar es de 30 a 300. (LABORATORIO). Fuentes De error del recuento en placa dependen de: el medio de cultivo, las condiciones de incubación si el cultivo es mixto velocidad del crecimiento, irregularidades en el pipeteo. -Recuento de células totales: hay dos tipos

    • Directo: mediante microscopio con la cámara de recuento que está tasada y nos permite determinar por ml el número de células que hay.
    • Contador electrónico: que nos la recuenta directamente. Ambos métodos conllevan también sus limitaciones: no distingue entre células vivas y muertas, que las muy pequeñas son imposibles de detectar (afecta a la precisión): otro problema es la densidad óptica (por debajo de 10 elevado a 6 no vale), muchas de estas células tienen flagelos y se mueven, los restos se pueden contar como células.
  • Método de la masa celular: mediante espectrofotómetro. Se utiliza generalmente una longitud de onda de 550 nm ( color verde): El descenso de luz no dispersada causada por la turbidez. La lectura se expresa en unidades de densidad óptica. -Citometro de flujo: es un láser que te permite contar las células y encima es capaz de distinguir entre células vivas y muertas. Permite contar muestras líquidas.

TEMA 2: METODOS DE MICROBIOLOGIA 2.TÉCNICAS MICROSCOPICAS.

Preguntas de microscopía caen SI O SI.

Las tinciones van a ser preguntadas en práctica y teoría.

1) MICROSCOPIO:

    • Óptico
    • Electrónico Depende del aumento el contraste y la resolución. Objetivos con lentes convexas que desvían los rayos de luz por refracción encontrándose en un solo punto: punto focal.
  • Contraste: diferencias en la intensidad de la luz lo que nos permite apreciar que una zona de la imagen es diferente de otra zona próxima o del fondo del campo. La mayoría de los microorganismos carecen de color.
    • Aumentar el contraste de forma artificial: utilizar colorantes.
  • Resolución: la menor distancia entre dos puntos que se pueden ver por separado.

Para ver el movimiento de microorganismos hacemos la prueba de la gota pendiente Las tinciones se llevan a cabo ya que todos los colorantes tienen grupos cromóferos coloreantes los cuales se unen a la pared bacteriana de las bacterias por enlaces iónicos, covalentes o hidrofóbicos. Hay 3 tipos de tinciones. -Tinción simple -Tinción diferencial. -Tinción especifica

2) TINCION SIMPLE: Finalidad: estudiar la morfología de los microorganismos mediante un colorante para aumentar el contraste. 3) TINCIONES DIFRENECIALES: Sirve para identificar dos clases de bacterias diferentes en base a la tinción.

- TINCION DE FLAGELOS:

(No se va a ver en el laboratorio)

  • TINCION NEGATIVA: Mediante tinta china que permite distinguir la cápsula blanca de las bacterias.
  • MICROSCOPIO OPTICO: nunca entra en teoría solo vamos a verlo en prácticas. (10, 40, y objetivo de inmersión con aceite).

6) OTRAS MICROSCOPIAS OPTICAS:

  • Campo oscuro.
  • Contraste de fase.
  • Contraste diferencia de interferencia.
  • Fluorescencia.

CAMPO OSCURO: Sirve para células vivas Permite visualizar células y organismos vivos que no pueden teñirse Condensador que incluye un disco opaco. Disco opaco bloquea la luz que llega directamente al objetivo El objetivo solo captura la luz reflejada por la muestra. La muestra aparece iluminada sobre un fondo negro (sífilis)

CONTRASTE DE FASE Tiene un diafragma anular que nos permite ver la forma de las células y las estructuras internas de organismos vivos. Muestran con claridad las cubiertas externas, y contorno microbiano. Por tanto nos permite ver motilidad (movimiento) debido a que tiene un diafragma anular que permite que la luz pase controlada.

MICROSCOPÍA DE FLUORESCENCIA:

  • Sustancias que absorben luz de longitud de onda corta (ultravioleta) y emiten una longitud de onda mayor (visible).
  • Algunos organismos fluorecen naturalmente bajo la luz ultravioleta
  • Metanobacterias P420.
  • Tinciones especiales: se tiñen con algunos colorantes denominados fluorocromos.
  • FISH inmunofluorescencia (Mycobacterium tuberculosis).
  • Esta tinción se utiliza para la microscopía ecológica.

7) MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA: Se aplicaron unas técnicas (TEM) trasmission electron microscopy y SEM (scanning elect. Micros.)

- MICROSCOPIA ELECTRONICA DE TRANSMISION (TEM)

  • -Permite ver estructuras a nivel molecular (porque funciona con una longitud de onda de electrones corta, gracias a la cual tenemos muy buena resolución)
  • -Óptico: 0,2 micrómetros y el electrónico de 0.2 nanómetros. El tamaño de una bacteria es de las 10 -6.

-Inconvenientes de TEM:

  • Los haces de electrones tienen escaso poder de penetración.
  • Las células son demasiado gruesas.
  • Debe cortarse, cortes ultrafinos, crio factura Para obtener suficiente contraste se utilizan metales pesados como plomo, uranio. Permiten desviar los electrones y aumentar el contraste. Para Observar las estructuras tendríamos que cortar la célula, previo congelación, y con el TEM no se pueden ver estructuras superficiales.

MICROSCOPIO ELECTRONICO DE BARRIDO (SEM) Sirve para ver estructuras externas cosas que no puedo ver con el TEM (flagelos) También se tiene que cubrir con un metal (oro) El haz de electrones barre la superficie de la muestra y los electrones desviados por la capa de metal se recogen y proyectan sobre una pantalla para producir una imagen.

MICROSCOPIO ELECTRONICO DE BARRIDO MEDIOAMBIENTAL: Es la misma microscopia que el SEM pero permite ver la muestra sin preparación (sin metales ni nada).

7) MICROSCOPÍA DE BARRIDO LASER CONFOCAL (CLSM) Es un microscopio con un ordenador que acopla una fuente de luz laser a un microscopio óptico. Permite producir imágenes tridimensionales tanto en microorganismos como en otras muestras biológicas. La luz laser permite enfocar de manera muy precisa la muestra en una zona y ver diversas capas (cosa que no podíamos con los anteriores). Se le denomina también microscopio de epifluorescencia. Contribuye mucho a los biofilmes (por ejemplo microorganismos en la dentadura o en un rio). En la mayoría de ellos se utilizan tintes (fluoroforos). LOS COCOS SON GRAM POSITIVOS, SON MORADOS. LOS BACILOS SON GRAM NEGATIVOS SON ROSAS ROJIZOS. NO SE VAN A VER ESPORAS NUNCA EN GRAM NEGATIVO, EN GRAM POSITIVO TIENEN ESPORAS O NO (LA MAYORIA SI). LABORATORIO.

  • La pared celular casi siempre posee un polisacárido complejo conocido como peptidoglicano.
  • La membrana de procariotas tiene una composición química específica que nos permite identificarlas (ya que difieren en los lípidos que contienen) (SIEMPRE CAE LA PARED BACTERIANA)
  1. DIFERENCIAS QUÍMICAS ENTRE DOMINIOS.
  • Archaea: lípidos de membrana diferentes a las de otros dominios. Las archeas se encuentran en ambientes termófilos e hipertermófilos (ambientes extremos de temperatura), por lo que han desarrollado membranas muy resistentes ya que los enlaces éter confieren estabilidad. Los principales lípidos de las archaeas son: ● Diéteres de glicerol (20 átomos de carbono, conocido como fitanol). ● Es importantes saber que las archaeas NO tienen ácidos grasos. ● Difitanol (40 átomos de carbono) ● Tetraéteres de glicerol (con los cuales pueden formar monocapas que las hacen resistentes a la disgregación en el caso de las archeas las hacen resistentes a la temperatura).
  • Eukarya: glicerol + ácidos grasos (16 ó 18 carbonos), los cuales no se ramifican y se unen al glicerol por enlace éster. Los ácidos grasos son poliinsaturados.
  • Bacterias: poseen ácidos grasos monoinsaturados o saturados. Glicerol + cadenas laterales (isoprenos, que no ácidos grasos) que se unen al glicerol mediante enlaces éter. Son siempre ramificados, y aparte de ello los isoprenoides son siempre saturados. (FOTOCOPIA DE DIFERENCIAS).
  1. ESTEROLES Y HOPANOIDES: -Esteroles: ● Los eucariotas poseen esteroles. ● Los procariotas no poseen esteroles salvo las bacterias metanótrofas y micoplasma. ● Los esteroles son moléculas rígidas y planas que favorecen la estabilidad de la membrana.
  • Hopanoides:

● Similares a los esteroles, presentes en el dominio bacterias. ● Tienen una función parecida a la de los esteroles (estabilización de la membrana) ● No se han encontrado nunca presentes en las archaeas.

  1. FUNCIONES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA:
  • Permeabilidad selectiva.
  • Proteínas (periféricas, integrales)
  • Tienen agua, CO2, moléculas cargadas y sin carga.
  1. PROCESOS METABÓLICOS DE MEMBRANA:
  • Transporte: permeasa (enzima-proteína)
  • Síntesis de lípidos y componentes de la pared celular.
  • Respiración, fotosíntesis (fotofosforilación en tilacoides, en las bacterias se produce en la membrana)
  • Receptores especiales que permiten detectar y responder a compuestos químicos.
  • Proteínas de anclaje para el gnéforo (ADN BACTERIANO) durante la división.
  • Mesosomas: invaginaciones de la membrana plasmática (síntesis de ATP y división bacteriana).
  1. ESTRUCTURA Y FUNCION DE LAS PROTEINAS TRANSPORTADORAS:

-PROCARIOTAS (3 TIPOS)

  • Transporte simple
  • Translocación en grupo
  • Sistema ABC Ambos 3 son para el transporte de moléculas pequeñas. -TRANSPORTE SIMPLE: Una sola proteína transmembrana: la fuerza motora para que se lleve a cabo el transporte la dan los protones (fuerza motriz). -TRANSLOCACIÓN DE GRUPO: Un conjunto de proteínas coopera para llevar a cabo el transporte. Modificación química de la sustancia transportadora a expensas del fosfoenolpiruvico.
  • SISTEMA ABC: tiene ● Una proteína de unida al sustrato. ● Un transportador integrado en la membrana. ● Una proteína que hidroliza ATP.
  1. PROCESOS DE TRANSPORTE: Provoca un cambio en la conformación de la proteína transportadora y existe un ● Sistema uniportadores: (proteínas que transportan una molécula en un solo sentido a través de la membrana). ● Sistemas importadores: proteínas que transportan una sustancia junto a otra en la misma dirección. ● Sistemas antiportadores: son proteínas que transportan una molécula a través de la membrana y simultáneamente transportan otra en otro sentido opuesto.

  2. PARED CELULAR (IMPORTANTE)

  • Típica de procariotas aunque alguna no tenga (archeas, o micoplasma)
  • La pared celular da forma y rigidez y protege de la lisis osmótica.
  • La pared celular de muchos microorganismos patógenos tienen componentes que contribuyen a su patogenecidad.
  • Protege a la célula frente a sustancias toxicas.

El peptidoglicano es lo que se tiñe por lo que en el caso de las gram positivas se tiñen fácilmente. En las gram negativas se distingue una membrana externa, peptidoglicano y espacio peri plasmático. Las gram positivas nunca tienen membrana externa. Tienen también un pequeño espacio peri plasmático. IMAGEN). Tiene una única capa homogénea de 20 a 80 nm. Compuesta por peptidoglicano y ácidos teóicos y muy resistente a la presión osmótica. En las gram negativas hay peptidoglicano de 2 a 7 nm y está cubierta por una membrana externa de 7 a 8 nm.

PEPTIDOOGLICANO: Llamado mureina. Es la responsable de la resistencia. Está formado por la unión sucesiva de n acetilmurámico y n acetil glucosamina en enlace B (1,4). L- alanina, acido D-glutámico, acido meso-diaminopimélico y D-alanina. Se unen por enlaces peptídicos al N acetilmurámico. Todos estos se transforman en el tipo D ya que los isómeros no reconocen el tipo D dándole resistencia a la pared bacteriana. Los puentes peptídicos dan lugar a rigidez tridimensional.

● Periplasma: se sitúa entre la membrana plasmática y la cara interna de la membrana externa. Está formado por proteínas periplásmicas. Función: tiene enzimas hidrolíticas (degradación de nutrientes), transporte de sustancias (proteínas de unión) y quimiorreceptores (relacionada con la respuesta quimiostática).

PARED CELULAR DE ARCHEAS:

  • Peptidoglicano: está ausente en las archeas.
  • Carecen de membrana externa típica.
  • Composición química muy variada.
  • Archeas metanógenas.
  • Tienen pseudomureína. Está formada por N acetilcalosaminuromico.

OTROS POLISACARIDOS DE LAS PAREDES CELULARES: Methanosarcina: paredes celulares gruesas. (esta formada por glucosa, acido glucorónico, galactosamina, acetato, halococcus (estanque de evaporación de sal y mares y lagos salinos) Composición: a mas sulfato. Las cargas negativas de los grupos sulfatos establecen enlaces con el Na+ presente en su hábitat y estabilizan la pared celular en ambientes polares.

CAPA S DE LAS ARCHEAS: Es tipo más común de pared entre las Archaea. Estructura paracristalina. Está formada por proteínas y glicoproteínas. Como funciones: refuerzo estructural, filtro selectivo, retención de proteínas.

(Capsula de las archeas).

FUNCIONES DE LA CAPA DE POLISACÁRIDOS:

  • Sirven para fijar los organismos a la superficie.
  • Impiden la fagocitosis.
  • Les permiten esos componentes retener el agua y evitar la desecación.
  • Las capsulas tiene gran importancia ecológica, son capaces de formar biopelículas y flóculos y gránulos indispensables para la depuración de aguas.

BIOPELICULAS O BIOFILMES: (IMPORTANTE) Son ecosistemas microbiológicos muy complejos y muy difíciles de estudiar por las técnicas convencionales. No se pueden reproducir en un laboratorio ya que es un ecosistema en continuo cambio. No todos los microorganismos forman biofilmes. Pueden estar formados por bacterias, hongos algas y protozoos. Para estudiar biolfilmes se utilizan las microscopias SEM y la microscopia confocal.

-¿Cómo se forman?: En 1989 Hamilton y Characklis describieron la formación de biofilmes a través de las siguientes fases: ● Transporte de moléculas orgánicas y células a la superficies ● Adsorción de moléculas orgánicas que acondicionan la superficie. ● Adsorción de células en la superficie. ● Crecimiento de células adsorbidas con síntesis asociada de exo-polimeros (EPS). ● La colonización es uno de los primeros pasos que da ligar a la formación de biofilmes en un material (produce una reducción de las propiedades de la sustancia que colonice o su destrucción).

- Papel de los exo-polimeros en el biofilme: Retienen agua y forman un hidrogel (matriz de polímero hinchada por agua) Unen las células y o el biofilme completo a la superficie. Cohesionan los agregados microbianos. Rellenan y forman el espacio intercelular. Dan forma tridimensional a la estructura del biofilme. Inmovilizan las células mediante largos tiempos de retención. Confiere insertado en una serie de anillos estabilidad a los consorcios microbianos que a su vez tienen sinergia. Retienen, estabilizan y protegen las exo-enzimas. Permiten la transferencia genética horizontal. Secuestra nutrientes de la fase acuosa.

Los biofilmes se pueden encontrar en superficies naturales y artificiales. Son muy beneficiosos en ríos y aguas. También son necesarios en plantas de tratamiento de aguas.

  • Elementos fundamentales del flagelo: ● Filamento: es la posición más larga del flagelo, contiene la flagelina. ● Gancho. ● Cuerpo basal: que fija el flagelo a la pared celular y a la membrana plasmática. Formado por un bastón central.

En las bacterias gram negativas, contienen dos pares de anillos. El externo está anclado a diversas porciones de la pared celular. El interno está anclado a la membrana plasmática. Bacterias gram positivas solo poseen el par de anillos interno. La energía requerida para la rotación procede de la fuerza motriz de protones. Por cada rotación se traslocan unos mil protones. El flujo de protones se lleva a cabo a través de las proteínas MOT.

2) MOVIMIENTOS: MUY IMPORTANTE:

● Flagelación perítrica: gran cantidad de flagelos que el movimiento es lento y siempre en línea recta. Cuando tiene que voltearse se separan todos los flagelos, rota y cambia de dirección retornando otra vez. ● Flagelación polar: se giran periódicamente:

    • Flagelos reversibles cambian de sentido invirtiendo la rotación flagelar.
    • Flagelos unidireccionales: rotación en el sentido de las agujas del reloj. 3) TAXIA: Es el movimiento de acercamiento o alejamiento al estimulo
        • Quimiotaxia: químico
        • Fototaxia: luz.

4) CUERPOS DE INCLUSION: Son gránulos de material orgánico o inorgánico que se encuentran en la matriz citoplasmática. Tienen como función almacenar energía o servir de reservorio para construir otras cosas.

  • TIPOS DE CUERPOS DE INCLUSIÓN EN BASE A SU FUNCION. ● TILACOIDES: Estructuras de cianobacterias, y los únicos orgánulos procariotas intracelulares rodeados de membrana unitaria. Albergan el sistema fotoquímico. ● CLOROSOMAS:

Cuerpos elipsoidales. Contienen los pigmentos antena, Bacterioclorofila y carotenoides del sistema fotoquímico. Es típico de las bacterias verdes del azufre y bacterias fotótrofas. ● VACUOLAS DE GAS: Propias de hábitats acuáticos. Son típicas de las cianobacterias, bacterias fotosintéticas y de las archeas (halobacterias). Sirven para la flotabilidad, permiten a las bacterias colocarse en una postura adecuada en el agua para realizar su metabolismo (capturar luz oxigeno y nutrientes). Si las condiciones son más adversas se hunden. ● CARBOXISOMAS: Son inclusiones poliédricas hexagonales que contienen la enzima ribulosa 1, 5 difosfato carboxilasa. Es necesaria para las bacterias que utilizan el CO2 como fuente de carbono (fotosíntesis). Presente en quimiolitótrofas y cianobacterias.

● MAGNETOSOMAS: Tienen dentro unas partículas intracelulares de mineral de hierro la magnetita y funcionan como un dipolo. Están influenciadas por el campo magnético. Presente en bacterias acuáticas (bacterias anaerobias microaerófilas.

  • TIPOS EN BASE A LA COMPOSICION QUIMICA: ● De reserva (orgánicos) glucógeno o almidón o poli B hidrohidroxibutirato ● De reserva (inorgánicos) gránulos de polifosfato o votulina y gránulos de azufre.

● PHB: (polihidroxidobutirato) Compuesto lipídico formado por moléculas de B hidroxidobutirato unidas por enlace éster formando polímeros de PHB. La producen bacterias y archeas. Plásticos biodegradables. ● GRANULOS DE FOSFATO: Se originan cuando faltan nutrientes, momento en el que se absorben del medio. Tienen como función la síntesis de los ácidos nucléicos y de la pared de fosfolípidos. Y es importante en la eliminación de aguas residuales. Está presente en hongos protozoos y algas.

● GRANULOS DE AZUFRE Almacenan azufre elemental, S. Cuando no hay sulfuro de hidrogeno en el medio , lo utilizan para oxidarlo a SO4. Almacenaran gran;ulos de azufre las bacterias fotosinteticas rojas y algunas quimiolototrofas (tipo de metabolismo de alguans bacterias) ● RIBOSOMAS:

  • Ribosoma de la celula procariota Estan constituidos por proteinas y ARN. Existen unos 10 a 20.000 ribosomas por bacteria. Realizan la traduccion de la informacion genetica y llevan a cabo la sintesis de proteinas. EL 16Sr RNA se utiliza universalmente como marcador filigenetico taxonomico;. Para clasificar a los procariotas Subunidad pequeña: 30S. Subunidad grande: 50S.

5) INTRUDUCCION A LAS ENDOSPORAS Producidas por ciertas bacterias gram positivas: Bacillus y Clostridium. Cuando no existen nurtientes esenciales o estan disponibles en niveles muy bajos se produce el proceso de esporulacion en el interior de la celula vegetativa. Al final de la esporulacion, la celula madre se autolisa y la espora queda libre La endospora aguanta larquisimos periodos es ausencia de nutrientes, y resiste diversos factores de estres ambiental. Cuando las condiciones son adecuadas, la espora germina y se transforma en celula vegetativa. Solo es posible esto para microorganismos que puedan generar endosporas. Los que no, presentan otros procesos: Vacuolas de gas, reservorios. Cada celula genera una