FORMAS CELULARES: INTRODUCCIÓN

• Los tipos de microorganismos con estructura celular existentes se incluyen en tres de los reinos existentes: Moneras (Arqueobacterias y Eubacterias), Protoctistas (Protozoos y Algas ) y Hongos (Mohos y Levaduras).

ARQUEOBACTERIAS I

• Organismos unicelulares procariotas, filogenéticamente separados de Eubacterias y de eucariotas, por lo que muchos autores las consideran un grupo independiente: Arqueas.

ARQUEOBACTERIAS II

Se caracterizan por:

• En la pared celular no presentan peptidoglucano, sino glucoproteínas y proteínas simples.
• Los lípidos de su membrana no llevan ác. grasos, sino que el glicerol se une mediante enlaces éter a cadenas hidrofóbicas derivadas del isopreno.
• Viven en condiciones extremas.

ARQUEOBACTERIAS: HALOFÍTICAS

• Viven en ambientes de elevada salinidad (aguas saladas, como el Mar Muerto, o salazones de carne o pescado)

ARQUEOBACTERIAS: METANÓGENAS

• Son anaerobias, y producen metano, siendo el origen del “gas de los pantanos”.
• Se encuentran en ambientes ricos en materia orgánica en descomposición (fondo de pantanos, aguas estancadas, depósitos de tratamiento de aguas residuales o tracto digestivo de rumiantes).

ARQUEOBACTERIAS: TERMOACIDÓFILAS

• Viven en ambientes muy ácidos y de elevada temperatura, como aguas termales ácidas o zonas volcánicas submarinas, siendo su Tª óptima de crecimiento superior a los 80ºC, pudiendo vivir incluso a temperaturas de ebullición del agua.

EUBACTERIAS

• Microorganismos unicelulares procariotas, de dimensiones comprendidas entre 1 μ y 5 μ de diámetro.
• Pueden habitar todos los medios terrestres y acuáticos, e incluso en el interior de otros seres vivos.
• Su estructura celular corresponde a la de una célula procariota,

CÉLULA PROCARIOTA

• Pared celular de composición Q^ca diferente a la de eucariotas.
• La pared está rodeada de una cápsula, en cuya superficie aparecen frecuentemente fimbrias o pelos y flagelos.
• En mesosomas de la membrana se sitúan los enzimas respiratorios.
• Los ribosomas son 70 s.
• No existe membrana nuclear ni núcleo definido.
• Poseen una sola molécula de ADN circular. A veces existen pequeños anillos de ADN (plásmidos).

PARED CELULAR

• Cubierta rígida, no celulósica
• Compuesta fundamentalmente por mureína, peptidoglucano formado por la unión de monómeros de N-acetilglucosamina y ácido N-acetilmurámico, unidas por enlaces O-glucosídicos.
• Existen dos tipos de pared celular distintas en grosor y forma.

PARED CELULAR GRAM POSITIVA

• Posee una sola capa gruesa y rígida compuesta por mureína, a cuya estructura reticular se unen proteínas, polisacáridos y ácidos teicoicos (polímeros de derivados de monosacáridos, aminoácidos y alcoholes como la glicerina).
• Contiene muy pocos lípidos.

PARED CELULAR GRAM NEGATIVA

• Es delgada y formada por dos capas:
• Una interna de mureína
• Otra externa de proteínas, lipoproteínas y lipopolisacáridos, que forman una bicapa lipídica (LPS).

PARED CELULAR GRAM POSITIVA Y NEGATIVA

CÁPSULA BACTERIANA

• Cubierta de naturaleza glucídica, que poseen algunas bacterias, por fuera de su pared celular.
• Sirve de protección frente a fagocitos y anticuerpos, actúan como receptores de virus y permiten la adherencia a células eucariotas previa a la invasión microbiana.

MEMBRANA PLASMÁTICA

• Estructura semejante a la de las células eucariotas y, al igual que ésta, regula el intercambio entre el interior celular y el medio.
• Puede invaginarse y formar mesosomas, en los que se localizan enzimas que intervienen en la respiración celular, duplicación del ADN, fotosíntesis, fijación del N₂…

CITOPLASMA

• Composición semejante a la de las células eucariotas, pero sin la mayor parte de los orgánulos característicos de las mismas.
• Contiene gran cantidad de ribosomas 70s, y unos gránulos denominados inclusiones, constituidos por diferentes sustancias de reserva (glucógeno, azufre, gases, proteínas...)

MATERIAL GENÉTICO

• Se encuentra en el nucleoide, situado en el centro del citoplasma, no protegida por una membrana nuclear.
• Está constituido por el Cromosoma bacteriano y los Plásmidos

CROMOSOMA BACTERIANO

• Formado por una molécula de ADN bicatenario, circular y fuertemente plegada.
• El plegamiento de la molécula se estabiliza por medio de proteínas estructurales, aunque no se observan histonas ni nucleosomas.

PLÁSMIDOS

• Pequeños anillos de ADN, dispersos por el citoplasma, independientes del cromosoma y capaces de duplicarse.
• Pueden contener desde 2 hasta 30 genes que confieren importantes propiedades a las células que los albergan.
• No todas las células los presentan, o presentan los mismos.

PLÁSMIDO O FACTOR F (I)

• Otorga a la célula la capacidad de conjugación, que permite una recombinación génica, con el consiguiente aumento de la variabilidad genética.
• Se aproximan dos bacterias, una con el plásmido F (F ⁺) y otra sin él (F^-).
• Mediante una fimbria establecen un puente citoplasmático, por el que pasa el plásmido de la bacteria F⁺ a la F^-.

PLÁSMIDO O FACTOR F (II)

• Si el plásmido se halla incorporado al cromosoma bacteriano, parte de éste también se transfiere, aunque normalmente no entero, ya que el puente se suele romper antes.

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PLÁSMIDOS R

• Codifican enzimas que proporcionan resistencia frente a los antibióticos
• Un plásmido puede poseer hasta 10 genes de resistencia diferentes.
• Estos genes pasan de la célula madre a la hija en la división celular y también pueden ser transferidos desde los plásmidos a los virus y a otras bacterias, incluso de distinta especie.
• Es la causa del resurgimiento actual de enfermedades infecciosas que se creían controladas.

APÉNDICES BACTERIANOS: FLAGELOS

• Estructuras filiformes, que sobresalen en la superficie celular, entre los que destacan:
• Flagelos: Filamentos muy largos y finos, que proporcionan movilidad a las bacterias.
• Compuestos por Flagelina (proteína), su estructura es más sencilla que los de las células eucariotas.
• Puede haber uno o varios en una misma célula.

APÉNDICES BACTERIANOS: PELOS Y FIMBRIAS

• Estructuras tubulares y huecas, cuya pared está compuesta de proteínas.
• Las fimbrias, cortas y numerosas, son adhesivas.
• Los pelos, más largos y escasos, sirven para el paso del ADN de una célula a otra durante la conjugación.

Sin sistemas endomembranosos que aíslen orgánulos

Orgánulos citoplasmáticos aislados por membranas

En fotosintéticas los enzimas se localizan en la membrana

En fotosintéticas los enzimas se localizan en cloroplastos

Enzimas respiratorios en mesosomas

Enzimas respiratorios en mitocondrias

Si existe pared no es de celulosa (de mureína en ocasiones)

Pared celular de celulosa o quitina (no en animales)

Ribosomas 70s

Ribosomas 80s

Un solo cromosoma procariota, circular

Material genético formando cromosomas

Material genético no rodeado por membrana

Material genético en un núcleo con membrana

CÉLULA PROCARIOTA

CÉLULA EUCARIOTA

Organismos unicelulares

Organismos unicelulares y pluricelulares

División celular directa

División por mitosis

Movimiento por flagelos

Movimiento por cilios, flagelos o pseudópodos

Material genético extracromo-sómico en forma de plásmidos

Material genético extranuclear en mitocondrias y plastos

Membranas celulares sin colesterol ni esteroides

Membranas celulares con colesterol y esteroides

Sin citoesqueleto

Con citoesqueleto

Generalmente pequeñas (1-10 μm)

Generalmente grandes (10-100 μm)

CÉLULA PROCARIOTA

CÉLULA EUCARIOTA

MORFOLOGÍA BACTERIANA I

• Cocos: Esférica. Pueden aparecer aisladas o agrupadas en parejas, en tétradas, en cadenas lineales (estreptococos) o ramificadas (estafilococos)...

MORFOLOGÍA BACTERIANA I

• Bacilos: Poseen forma alargada. Pueden también aparecer aislados o asociados en cadenas.

MORFOLOGÍA BACTERIANA II

Curvadas: Pueden ser :

• Vibrios, si tienen una sola curvatura (forma de coma)
• Espirilos: Con forma ondulada.
• Espiroquetas: Presentan varias curvaturas (en espiral).

NUTRICIÓN BACTERIANA I

• Fotoheterótrofa: Fuente de energía la luz. Fuente de materia: Compuestos orgánicos.
• Fotoautótrofas: Fuente de energía la luz. Fuente de materia: CO₂. A veces S, H₂S o NH₃.

NUTRICIÓN BACTERIANA II

• Quimioheterótrofas: Fuente de energía y materia: Compuestos orgánicos.
• Quimioautótrofas: Fuente de energía: Oxidación de compuestos inorgánicos (NO₂^-, NH₃, H₂S). Fuente de materia: CO₂, S, H₂S, NH₃.

NUTRICIÓN BACTERIANA III

• Bacterias aerobias: usan el oxígeno como aceptor final
• Bacterias anaerobias: utilizan otra molécula como aceptor final.

- Anaerobias facultativas: pueden vivir sin oxígeno

- Anaerobias estrictas: han de vivir sin oxígeno

- Aerotolerantes: no utilizan el oxígeno, pero toleran su presencia

REPRODUCCIÓN BACTERIANA

• Asexualmente por bipartición.
• No poseen reproducción sexual
• Procesos parasexuales

- Conjugación

- Transducción

- Transformación

TRANSDUCCIÓN

Se transfieren fragmentos génicos de una bacteria a otra a través de un bacteriófago

TRANSFORMACIÓN

Se transfiere un fragmento de ADN de una bacteria a otra sin contacto entre ambas células.

CLASIFICACIÓN DE BACTERIAS

• Evolutivamente se acepta la existencia de 12 linajes o grupos.
• Sin embargo, cuando se estudia su taxonomía se suele atender más al tipo de pared (Gram + o Gram -) o al de nutrición.

CIANOBACTERIAS (ALGAS VERDE AZULADAS

• Autótrofos fotosintéticos; algunas pueden fijar el nitrógeno atmosférico.
• Suelen vivir en aguas dulces o saladas, y las hay simbióticas con hongos, formando líquenes.

MICOPLASMAS

• Células más pequeñas con capacidad de división conocidas.
• Carecen de pared celular.
• Algunos saprofitos, pero la mayoría parásitos obligados de animales y hombre.
• (A la dcha. Mycoplasma infectando glóbulos rojos)