Tema 23 (2014)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 1º curso
Asignatura Microbiologia
Año del apunte 2014
Páginas 11
Fecha de subida 02/11/2014
Descargas 11
Subido por

Vista previa del texto

Microbiologia Tema 23– BACTERIA Gramnegatius PROTEOBACTERIS 0. PROTEOBACTERIS 1. CARACTERÍSTIQUES GENERALS Gramnegatius. Cinc subgrups.
Grup molt ampli: des de microorganismes de vida lliure fins a paràsits intracel·lulars q trenquen cicles biològics.
Alguns molt importants per relació amb humans (malalties, salmonel·la) o tenen importància agrícola i ecològica (fixació de N2).
Importància clínica, agrícola o industrial.
Tenen metabolismes diferents, i estructures diferents.
- Fotoautòtrofs, quimiolitòtrofs, quimiolitoautòtrofs, etc..
- Prosteques, peduncles, gemes, beines, cossos fructífers.
2. PSEUDOMONADALS - Bacteris aerobis, quimioheteròtrofs, respiració aeròbica.
- 35 grups d’homologia de rRNA - Subgrups en funció de: Presència poli-betahidroxibutirat (PHB) [cos d’inclusió (reserva d’energia)], producció pigment fluorescent, patogenicitat, presència arginina hidrolasa, utilització glucosa.
- Algunes son patogèniques oportunistes: nomes quan es donen les circumstàncies. Per aquest motiu als hospitals no es poden portar plantes, ja que dins hi ha pseudomones innòcues però en un hospital hi ha mes risc d’infecció (ferides, nounats, etc. que son potencialment patògens).
1 Microbiologia Tema 23– BACTERIA Gramnegatius PSEUDOMONES - Capacitat de degradació de compostos orgànics (en degraden mes de 100 diferents).
- Participen en la mineralització (d’orgànic a inorgànic) Importants en la bioremediació: transformació molècules orgàniques e inorgàniques, us dels microorganismes per decontaminar terres contaminats amb matèria orgànica ja que ho reconvertim en composto inorgànics.
- Patògens: P.aeruginosa i P. syringae (en plantes).
- Contaminadors d’aliments: P.fluorescens.
- Burkolderia cepacea. Microorganismes dins dels pseudomonals importants per la capacitat d’utilitzar més de 100 compostos orgànics. Algunes soques també patògenes de plantes.
Forma bacil·lar, alguns glicocàlix i alguns flagel·lats.
3. BACTERIS ENTÈRICS - BGN, anaerobis facultatius immòbils o amb flagel·lació perítric. No esporulats.
- Són patògenes la salmonel·la i la sigel·la (sigelosis i salmonel·losis).
- Trobem gran diversitat: E. Coli, salmonel·la, nitrobàcters… S’anomenen entèriques perquè colonitzen l’intestí.
- Mateix aspecte; el tipus de metabolisme com a característica diferencial.
- Identificació fenotípica ràpida: METODES API per diferenciar-los de forma ràpida a nivell fisiològic.
- Implicació clínica.
- E. Coli es el ser viu més estudiat, i fa de model dels procariotes tot i que no ho hauria de ser.
- Dins dels enterobacteris trobem Serratia marcescens (prodigiosina); hi ha una soca d’aquest que produeix un pigment que es diu prodigiosina, que es un vermell molt intens, es la bactèria de los milagros.
2 Microbiologia Tema 23– BACTERIA Gramnegatius 4. VIBRIO I PHOTOBACTERIUM 4.1 Vibrio Bacils petits, corbats, gramnegatius, anaerobis facultatius amb flagels polars en la majoria dels casos.
Majoritàriament aquàtics.
Vibrio cholerae (responsable del còlera): Diarrees líquides. Deshidratació severa (pèrdua d’ions). Sense tractament mortalitat del 60% Vibrio parahaemolyticus en aigua marina i mol·luscs (al Japó brots per consum peix cru).
4.1.1 Bdellovibrio - Depredador d’altres bacteris gramnegatius.
- Usen els nutrients acumulats a l’espai periplàsmic del bacteri que parasiten. Es foten allà a empujones i xuclen els nutrients i es multipliquen. El que s’ha vist és que no son depredadors estrictes, també tenen vida lliure.
- Hàbitat terrestre i també aquàtic. També, en aigua marina: Vampirococcus.
3 Microbiologia Tema 23– BACTERIA Gramnegatius Interaccionen amb bgn i trenquen la membrana externa i es foten en l’espai periplàsmic. En aquest espai té lloc el següent cicle: 4.2 Photobacterium - Bioluminescents únicament quan existeix una determinada densitat bacteriana. Requereix un innocu ja que per produir luminescència requereix una molècula atuoinductora i aquesta molècula ha d’assolir una quantitat determinada.
Autoinducció: un auotinductor que s’acumula al medi i regula l’enzim - Espècies marines i associades a peixos (no viuen lliures); alguns d’ells tenen estructures especials per albergar als bacteris.
- Anaerobis facultatius. La luminescència es dóna si hi ha oxigen (luciferasa + flavin mononucleòtid reduït). Ala reacció de luminescència el flux d’electrons va cap a l’oxigen. Per tant si l’enzim responsable requereix oxigen, els peixos necessiten oxigen.
5. MYXOBACTERIS - Bacteris reptants (tenen capacitat de moviment, terrestres, repten, són mòbils per lliscaments). Aerobis i gramnegatius.
- Cicles vitals complexes: combinen microorganismes o cel vegetatives úniques (unicel·lulars) amb vida lliure amb formacions de cossos fructífers (multicel·lulars) i inclouen mixospores inactives.
- Els cossos fructífers són estructures multicel·lulars (109 cèl·lules) que implica comunicació intercel·lular. Es dóna en absència de nutrients.
- Les mixospores son formes de resistència.
- Són microdepredadors o carronyers. Produeixen enzims que degraden matèria orgànica, altres bacteris i llevats.
4 Microbiologia Tema 23– BACTERIA Gramnegatius - Cromosoma de gran tamany - Com a bon microorganisme del terra, son bons productors d’antibiòtics. Necessiten alliberar aquests antibiòtics x defensar i lluitar xl seu hàbitat. Per tant les trobem en sols, matèria vegetal en descomposició i detritus animals.
- Myxococcus xanthus.
6. RICKETTSIA I COXIELLA - Formes de vida intracel·lular estricta (sempre, per fer el cicle biològic, necessiten l’interior d’una cèl·lula eucariota).
- Paràsits (produeixen malalties) o mutualistes (colonitzen amb doble benefici).
- Creixement en eritròcits, cèl·lules reticuloendotelials i cèl·lules teixit vascular.
- Infecta la cèl·lula i es multiplica de forma activa, llisa la cèl·lula i s’allibera la progènie.
- Els bacteris no sobreviuen molt temps fora de l’hostatger perquè son intracel·lulars estrictes, per tant fan servir vectors per desplaçar-se, com ara: artròpodes xucladors.
- Patògens humans i d’animals domèstics i bestiar (ex: malalties Tifus exantèmic i Febre Q).
- Exemples: Rickettsia connerii i Coxiella burnetii (contagi per via aèria: Forma de resistència).
5 Microbiologia Tema 23– BACTERIA Gramnegatius 7. BACTERIS NITRIFICANTS - Bacteris quimiolitòtrofs aerobis. Capacitat d’utilitzar donadors d’electrons inorgànics com font d’energia.
- Autòtrofs i heteròtrofs - Representants a diferents grups de proteobacteris.
- Presents al terra, sistemes de tractament d’aigües residuals (normalment rics en amoni) i aigua dolça i marina.
Nitrificació: passar d’amoníac a nitrat, d’una forma inorgànica del nitrogen a una forma orgànica del nitrogen. Però en realitat cap microorganisme és nitrificant perquè no existeix cap bacteri que realitzi l’oxidació complerta des de l’amoni fins a nitrats, sinó que hi han dos grups de microorganisme Molt importants ecològicament.
- Nitrosificants: (veritables capaços d’iniciar el procés d’oxidació des de l’amoníac fins a un nitrit pq tenen als sistemes de membranes amb l’enzim clau: amoníac monooxigenasa).
Nitrosomones, Nitrospira i Nitrosococcus.
- Nitrificants: Oxidadors de Nitrit a Nitrat (són productors de nitrats).
Nitrobacter i Nitrococcus.
És a dir, que els bacteris nitrificants són en realitat dos grups, els que passen d’amoníac a nitrit i els que passen de nitrit a nitrat. [NH3NO2-]+[NO2-NO3].
TENEN ELS NITRITS A LES MEMBRANES INTRACEL·LULARS.
Beneficis: - Paper important en el reciclatge de la matèria i del nitrogen en el cicle del nitrogen.
- Faciliten una ràpida nitrificació de terres tractats amb fertilitzants que continguin sals d’amoni.
- Faciliten la seva utilització per part de les plantes.
Per contra: - Desnitrificació anaeròbica; les formes orgàniques poden ser fàcilment desnitrificades cap a nitrogen gas i ames el nitrat és soluble en aigua i llavors a la que regues o plou perds els nitrats.
- La idea és que faciliten l'ús de sals d’amoni en plantes pq estan en forma orgànica.
Estan agrupats per la qualitat de formar nitrits partir d’amoníac, però en realitat pertanyen a diferents grup de nitrobacteris. Els trobem al terra, en aigües residuals pq hi ha molt amoni residual i també en ambients aquàtics.
6 Microbiologia Tema 23– BACTERIA Gramnegatius 8. RHIZOBIUM I AGROBACTERIUM Fixen N2 i estan associats a plantes.
RHIZOBIUM - Pleomòrfics en condicions adverses.
- Formen nòduls a les arrels de les lleguminoses: Fixació de N2.
- Viuen a l’interior de les cèl·lules de l’arrel.
- Beneficia a les plantes que viuen en terres pobres en nitrogen.
- 120 milions de tones de N2 atmosfèric són fixats biològicament a amoníac cada any.
- Les plantes alliberen flavonoides, les quals indueixen als rhizobium a que activin determinats gens NOD, que es una molècula orgànica amb carbohidrats que indueix que el extrem radical del pel reticular de la planta englobi el rhizobium (indueix la seva captació, es provoca una deformació que engloba el bacteri). Un cop queda englobat, va fins l'interior de la tija. En realitat el Rhizobium mai no arriba a penetrar realment el citoplasma sinó que queda englobat per una membrana que constitueix un canal d’infecció. Aquesta membrana que forma el canal s’anomena membrana peribacteroide. Un cop a l’interior cel·lular, aquest Rhizobium, per divisió cel·lular, genera una tumoració o malformació en l’interior de l’arrel visible macroscòpicament.
Un cop dins es diferencia : la forma diferenciada s’anomena simbiosoma i es la que és fixadora de nitrogen. Es una forma definitiva. Aquesta forma diferenciada estableix una relació de mutualisme amb la planta: aquesta cèl·lula es beneficia dels compostos orgànics i sucres procedents de la planta de la fotosíntesi. Com a producte del seu metabolisme el simbiosoma te capacitat de fixar nitrogen gasós i transformar-lo a amoníac i formes orgàniques de nitrogen, com l’alanina, i alguns d’aquests compostos orgànics son alliberats cap a la planta  benefici mutu. La fixació de nitrogen gasos es un procés anaeròbic.
7 Microbiologia Tema 23– BACTERIA Gramnegatius Rhizobium mai penetra realment al citoplasma de les cèl·lules de la planta: Membrana peribacteroide.
8 Microbiologia Tema 23– BACTERIA Gramnegatius 9 Microbiologia Tema 23– BACTERIA Gramnegatius El simbiosoma produeix LEGHEMOGLOBINA que protegeix de l’oxigen als enzims fixadors de N2 (segresta l’oxigen de l’entorn per poder dur a terme la fixació del nitrogen en condicions anaeròbiques).
El simbiosoma redueix el N2 i forma amoníac i alanina. Aquests compostos s’alliberen dins de la cèl·lula del hoste, s’assimilen en forma de diversos compostos orgànics i es distribueixen per tota la planta.
AGROBACTERIUM - De vida lliure. Fixador de N2.
- Indueix la formació de nuclis tumorals, però no és per la reproducció de la cèl·lula bacteriana sinó que s’indueix la replicació de la cel vegetal. Això passa pq hi ha Soques de A.tumefaciens que tenen el Plasmidi Ti (Tumor Inducing) que s’integra al DNA de la cèl·lula vegetal i li indueix la multiplicació descontrolada. No és mutualisme, és parasitisme.
- Les cèl·lules tumorals sintetitzen uns aà que són font de C i N pel bacteri.
10 Microbiologia Tema 23– BACTERIA Gramnegatius - Agrobacterium penetra en la planta a través de lesions o ferides i indueix per conjugació la reproducció.
- El tumor es produeix per un desequilibri a les fitohormones controlades per enzims codificats al Ti.
- Ti codifica per síntesis d’hormones de creixement de la planta (auxina i citoquinina) i d’un derivat d’aà anomenat opina que actua de font nutritiva pels bacteris invasors (efecte secundari de la seva tumoració).
- El plasmidi Ti s’inserta al cromosoma vegetal.
Agrobacterium Aplicació biotecnològica - Introducció dels gens per la fixació de N2 a plantes que normalment no formen aquestes associacions.
- Aprofitar el Plasmidi Ti per introduir gens de resistència a herbicides a les plantes.
9. METANÒTROFS I METILÒTROFS - Utilitzen compostos d’un carboni (metà [CH4] o metanol [CH3-OH]) com a única font de carboni i energia. El metà es forma a zones anòxiques per acció dels arqueobacteris metanògens.
- Presència de metano-monooxigenasa i metanol deshidrogenasa.
- Exemples: Methylomonas i Methylobacter.
- Àmpliament distribuïts a la natura, sempre que existeixi una font estable de metà.
- Aerobis o microaeròfils.
- Juga un paper molt important al cicle del Carboni, transformant el metà en nou material cel·lular orgànic.
Dos exemples on veiem els sistemes de membrana per acumular aquests enzims especials per les funcions que tenen. Aquets son anaerobis a diferencia dels metanògens.
Hi ha molts més proteobacteris.
11 ...