¡Descarga Parets dels bacteria y más Apuntes en PDF de Microbiología solo en Docsity!
MICROBIOLOGIA
PARETS DELS BACTERIA
Els micoplasmes no tenen paret perquè són paràsits intracel·lulars, no requereixen aquesta protecció. Bacteria pot dividir-se en dos grups majoritaris, Gram – positiu i Gram – negatiu. Al principi es va fer la distinció a causa de la tinció de Gram, però després es va veure que hi ha diferències en l’estructura de la paret cel·lular. La visió de les parets de gram positiu i gram negatiu és marcadament diferent. La paret de gram - negatiu té una estructura amb més d’una capa i bastant complexa, mentre que la de gram – positiu està formada per un sol tipus de molècula primària i sol ser més prima. També hi ha diferències en la superfície de les cèl·lules, visible amb un microscopi electrònic d’escàner. L’espai periplasmàtic és no dens. QUÍMICA DEL PEPTIDGLICÀ O MUREÏNA La porció de glicà és uniforme, amb els sucres N- acetilmuràmic i l’ N- acetilglucosamina , connectats mitjançant l’enllaç β-1,4. El tetrapèptid té major variabilitat, només en la variació entre la L-lisina [Grampositiu] i l’àcid meso- diaminopimèlic (DAP) *gramnegatiu+. L’àcid D-glutàmic en posició 2 pot ser hidroxilat per alguns organismes, mentre que la substitució en aminoàcids a les posicions 1 i 3 passa a d’altres organismes. Aconseguim una molècula lineal que envolta la cèl·lula mitjançant enllaços entre tetrapèptids. Perquè tingui consistència sempre entre l’últim i el penúltim aminoàcid. Es coneixen més de 100 tipus diferents de peptidglicà, es troben més diferències a l’enllaç entre les cadenes. L’estructura del peptidglicà són diferents fulles de cadenes de glicà enllaçades per pèptids formats per aminoàcids. Els ponts glucosídics enllaçant els sucres a la cadena són molt forts, però no poden aportar rigidesa en totes direccions, la major rigidesa la trobem quan es barreja amb
MICROBIOLOGIA
aminoàcids. Aquests enllaços es produeixen de diferent manera en els diferents Bacteria , amb més rigidesa com més complet sigui l’enllaç. En gramnegatiu aquests enllaços són directes entre el grup amino de l’acid meso-diaminopilèmic al grup carboxil de D-alanina i apareixen menys enllaços. En grampositiu els enllaços no són directes sinó que existeix un pont format per aminoàcids, la seva quantitat varia depenent de l’organisme. La majoria d’unions són transversals. Per a poder distingir entre grampositiu i gramnegatiu hem de mirar el contingut, els enllaços transversals, la presència de meso- diaminopilèmic i el tant per cent de pèptids units transversalment. La imatge correspon a un grampositiu.
Moltes Bacteria grampositives tenen
polisacàrids anomenats àcids teicoics a la paret cel·lular. El terme àcid teicoic es refereix a tots els polímers de paret, membrana o càpsula que contenen Glicerol-P o Ribitol-P. Aquests polialcohols estan enllaçats mitjançant èsters fosfat i solen tenir altres sucres i D- alanina enllaçats. Com que estan carregats negativament són parcialment responsables de la càrrega negativa de la superfície cel·lular com a intercanviador de ions al llarg de la membrana. Alguns àcids que contenen glicerol estan enllaçats a lípids de membrana de Bacteria grampositiu, com que estan íntimament relacionats amb els lípids se’ls anomena àcids lipoteicoics. L’àcid teicoic està unit a la mureïna de la paret mentre que l’acid lipoteicoic és una inserció a nivell dels fosfolípids de membrana. La funció d’aquests àcids és permetre que molècules carregades travessin la paret per arribar fins a l’espai abans de la membrana. És un lloc de reconeixement de patògens, de bacteriòfags. Existeix adherència de les cèlules a superfícies (si no s’adhereixen no colonitzen). Els enllaços β-1,4 són sensibles a l’enzim lisozima, que trenca l’enllaç entre l’ N- acetilmuràmic i l’ N-acetilglusamina. Nosalters en tenim a la saliva i trenquen parets de grampositiu i de gramnegatiu.
MICROBIOLOGIA
També hi ha cèl·lules sense paret, que es veu afectada per l’acció de la lisozima, que trenca els enllaços β-1,4. Al trencar l’enllaç fem més feble la cèl·lula, així que entra aigua. Si ens trobem en un medi no isotònic s’acaba produint lisis. Si al contrari tenim un medi isotònic no es lisa perquè no hi ha entrada massiva d’aigua i s’acaba convertint en un PROTOPLAST , i normalment no pot actuar com a una cèl·lula.
BIOSÍNTESI DEL PEPTIDGLICÀ
Els precursors es sintetitzen al citoplasma. Gràcies al bactoprenol (un alcohol) atravessen la membrana citoplasmàtica i s’enganxen a la capa de peptidglicà. Són peces que es fan fora i s’enganxen a dintre. Aquests llocs solen ser dianes per les autolisines. La TRANSPEPTIDACIÓ és la formació d’enllaços peptídics entre àcid muràmic a la síntesi de peptidglicà. S’enganxa a enllaços peptídics i alguns antibiòtics l’ataquen.
El pas final de la síntesi de peptidglicà, conegut com a transpeptidació, és la formació dels ponts interpeptídics entre unitats d’àcid muràmic de cadenes adjacents de glicà. Això consisteix a l’entrecreuament final de dues cadenes de peptidglicà. Té lloc fora de la membrana, on no existeix ATP disponible. La transpeptidació suposa la formació d’un enllaç peptídic entre diferents aminoàcids, depenent de l’estructura de la paret cel·lular de l’organisme concret. En les espècies de Bacteria gram negatiu , l’enllaç sol ser entre l’àcid diaminopimèlic d’un pèptic i la D-alanina del pèptid adjacent. Al final del peptidglicà precursor hi ha inicialment dues molècules de D-alanina, però una desapareix durant la reacció de transpeptidació subministrant l’energia necessària per fer possible la reacció. En Bacteria gram negatives , on generalment es presenta un pont interpeptídic de pentaglicina, l’enllaç té lloc a través d’aquest pont, implicant a una L-lisina d’un pèptid i una D-alanina de l’altre.
MICROBIOLOGIA
La transpeptidació és inhibida per l’antibiòtic penicil·lina. Al periplasma de bactèries Gram negatives s’han identificat proteïnes que s’enllacen a la penicilina, no produint així la síntesi del peptidglicà. Com que les autolisines continuen debilitant la paret, es produeix la lisi cel·lular. La penicil·lina inhibeix la síntesis del peptidglicà.
CAPES S
Molts procariotes contenen una capa a la superfície cel·lular formada per proteïnes en disposició bidimensional. Aquestes formacions s’han detectat en representants de casi tots els grups filogenètics de Bacteria i la seva presència és casi universal a les Archaea. En algunes espècies d’ Archaea la capa S també actua com a paret cel·lular. La capa S té aparença cristal·lina i adopta disposicions de simetria variades, com hexagonal, tetragonal o trimèrica, depenent del nombrei estructura de les subunitats proteiques o glicoproteiques que la formen. Es desconeix la funció principal de les capes S. Representa una zona d’interfase entre la cèl·lula i el seu entorn.
PARETS DELS ARCHAEA
Entre les espècies d’ Archaea trobem una gran varietat de tipus de parets cel·lulars. Algunes presenten parets cel·lulars que contenen pseudoglicà (imatge esquerra), que en comptes de N-acetilmuràmic té N-acetiltalosaminurònic i en comptes d’enllaços glucosídics β-1,4 en té de β-1,3. Les parets de les altres Archaea estan formades per polisacàrids, glicoproteïnes o proteïnes. Les Archaea halòfiles extremes com Halococcus tenen parets semblants a les de Methanosarcina (parets polisacàrides gruixudes fetes de glucosa, àcid glucurònic, galactosamina i acetat), però addicionalment presenten una gran abundància de grups sulfat (SO 4 2-). Tot i així el tipus més comú de paret entre les Archaea és la capa superficial paracristalina ( capa S , imatge dreta). S’han trobat pràcticament en tots els grups d’ Archaea , com els halòfils extrems, els metanogènics i els hipertermòfils. Totes les Archaea són resistents en condicions naturals a l’acció de la lisozima i les penicil·lines.
