Procariotas (2015)

Apunte Español
Universidad Universidad Rovira y Virgili (URV)
Grado Bioquímica y Biología Molecular - 1º curso
Asignatura Biologia
Año del apunte 2015
Páginas 14
Fecha de subida 29/04/2016
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PROCARIOTAS Colonizan un espacio determinado de una manera muy rápida y amplia. Una de las características es que tienen una pared externa que no les permite crecer indefinidamente, eso es una estrategia para colonizar, supone una ventaja.
- - Los procariotas no tienen valor taxonómico.
Son microscópicos. Anthony VanLevincogh.
Importancia enorme en la biosfera. Tienen muchos ciclos biológicos como el de nitrógeno, sin el cual no podríamos vivir. Muchos de los microorganismos fijan nitrógeno atmosférico o bien lo cogen de la degradación de otras proteínas y lo vuelven a transformar para que sea utilizado por las plantas.
Gran diversidad metabólica. Los procariotas forman simbiosis con otros organismos que viene de hace mucho tiempo.
Están en todos los hábitats conocidos del planeta.
Son primeros en aparecer debido a su estructura y condiciones en las que pueden vivir. Pueden adaptarse a todas las condiciones diferentes – tipos diferentes de metabolismo.
Dominios en los que se dividen los seres vivos.
- Eucariotas Bacterias Arqueobacterias  Similares al microscopio, pero muy diferentes en sus características estructurales.
 Las Arqueas se separan de las bacterias muy al principio de la historia evolutiva.
Procariotas engloban las bacterias y las arqueas. Vistos al microscopio no los podríamos diferenciar porque según la estructura son muy parecidos. A nivel estructural las membranas son diferentes, formadas por lípidos diferentes. Entre bacterias y Arqueobacterias hay peptidoglucanos distintos que forman la pared celular.
Las bacterias son las primeras en separarse del ancestro común.
Diferencias: membrana nuclear, enlaces de lípidos de membrana etc.
El árbol filogenético está hecho en base del ARN ribosómico. Para clasificar microorganismo se utiliza el gen 16S que codifica para el ARN ribosomal. Se utilizan genes que varían poco durante el tiempo para ver si hay una variación, si la hay es que realmente hay un cambio o una mutación significativa. Un gen que varía poco a lo largo del tiempo es importante y fundamental para la célula. La síntesis de proteínas, tanto el proceso de transcripción como de traducción son procesos fundamentales que se realizan gracias a los ribosomas, que son los que organizan la síntesis de proteínas.
Los ribosomas están formados por ARN, el cual viene de la transcripción del ADN que hay en el genoma. El gen de ADN que codifica para ARN también se modifica muy poco. La mayoría de las veces se utiliza el gen 16S. Cuantos más nucleótidos diferentes tiene una especie más separada está de otra especie con la que comparamos.
Características generales de los procariotas.
La diferencia entre dominios es sencilla pero el problema esencial es clasificar las especies dentro de cada dominio. Ocupan todos los hábitats de la tierra.
Las bacterias se intercambian el ADN de forma muy fácil. La transferencia horizontal de ADN de una bacteria a otra bacteria. No todas las bacterias intercambian ADN con la misma frecuencia. Hay mucha variabilidad genética.
Pared celular – estructura típica, específica y propia de los procariotas. Cubre la superficie de la célula y la protege de la presión osmótica además de impedir su crecimiento.
Tienen órganos para el movimiento. Desplazamiento hasta el alimento o para abandonar ambiente desfavorable.
Pueden formar estructuras de resistencia, endosporas que sobreviven a condiciones muy adversas (sin actividad metabólica y con toda la información genética).
DOMINIO BACTERIA .
- Agrupa la mayoría de procariotas. Todos los procariotas patógenos pertenecen al grupo de las bacterias.
Algunas viven en simbiosis (fijadores de nitrógeno).
Algunas bacterias también son extremófilas como las acetobacter que fermentan el etanol.
Se caracterizan por presentar gran variedad de morfologías y fisiologías.
Son muy pequeñas, entre 1 y 5 nanómetros. Forma: cocos, bacilos, helicoidales.
Forma natural: alargada.
El más numeroso es el phylum proteobacteria con muchas fisiologías diferentes- Las bacterias se mantienen en medidas muy pequeñas, sin embargo, los protozoários y los rotíferos han aumentado considerablemente de tamaño en los medios de cultivo.
Pared celular.
Característica de los procariotas, la tienen todos. Siempre tiene peptidoglucano (ácido murámico) eucariota-celulosa o quitina, arqueas-otro peptidoglucano o glucoproteínas.
Mantiene la forma y da protección. Impide que la célula crezca mucho y se rompa. Muy diferente de la pared de las eucariotas (plantas, algas y hongos). Solo los Mycoplasma y Chlamydia no tienen pared celular.
Podemos definir dos estructuras diferentes de la pared: Pared gram-positiva y pared gram-negativa.
Gram-positiva: - - Más gruesa, puede ocupar el 50% del peso de la bacteria Puede haber otros polisacáridos unidos a peptidoglucanos (mureina) La síntesis la hace en la cara interna Protege a la célula impidiendo la entrada de compuestos hidrofóbicos (bilis, compuesto que fabricamos para digerir los lípidos de la dieta, emulsiona esos lípidos, separa las lipasas del intestino para poder digerirlos) La mureina es permeable a compuestos hidrofílicos (nutrientes) así como al ADN (que se puede transformar).
Ácidos teicoicos unidos covalentemente al PG, son muy antigénicos. Dependiendo de especie son utilizados como marcadores taxonómicos.
La mureina es digerida por la Lisozima y en un medio con presión osmótica baja la bacteria explota.
Gram negativa - - Más fina y la pared de 20-30 nm, apariencia de muchas capas.
Estructura: mureina + membrana externa Sobre la capa fina de mureina se fija la membrana externa de estructura diferente a las membranas biológicas.
En la capa exterior de la membrana externa no hay fosfolípidos sino una capa de lipopolisacáridos, formando una bicapa con los fosfolípidos de la capa interior. Son muy antigénicos.
Entre las dos membranas queda un espacio paraplasmático donde se pueden liberar muchos productos del metabolismo.
La membrana hace que las gram + y gram – tengan diferencias, en la membrana de la gram – hay peptidoglucanos que permiten hacer transformaciones químicas que dan lugar a compuestos tóxicos que salen al citosol, pero no afectan al citoplasma y se pueden reutilizar.
Gram + tienen el peptidoglucano atravesado por ácido lipoicoico y ácido teicoico y en las grames significativamente más pequeño.
Peptidoglucano Mureina.
N-Acetil murámico y N-acetil glucosamina son dos residuos de la glucosa, al n-acetil murámico se unen aminoácidos. Esta mureina tiene estructura tridimensional de forma que una cadena de aminoácidos está unida a otra cadena. Estos enlaces dan rigidez y también mantienen la forma de la molécula. Esta estructura se repite en todas las especies de las bacterias.
Es un polímero poroso, insoluble y con mucha flexibilidad y rigidez. Es una red bidimensional en cuenta de una cadena.
Capas externas de la pared celular Capsula Solo algunos la tienen, estructura gelatinosa, polisacárido, distinto al peptidoglucano. Está debajo de la membrana externa y tiene diferentes funciones según el hábitat de la bacteria: - Actúa como barrera contra el medio desfavorable Evita la desecación, infección contra bacteriófagos, barrera contra tóxicos En los casos de patógenos actúa como protección Permite la adhesión entre células. Siempre que las bacterias forman estructuras que las permiten mantener juntas son más invulnerables, es más difícil aplicar antibióticos y combatir contra ellas. Ya que forman una especie de redes que les permite protegerse aumentando su virulencia.
Estructura de la cápsula: polisacáridos con agua, no es tan dura como la pared celular, pero da una protección que la hace menos vulnerable.
Tinción de Gram.
Técnica que permite diferenciar visualmente las bacterias gram + de las -. Se basa en que se utilizan dos colorantes diferentes: violeta y rojo. Separaremos las bacterias por colores usando cristal violeta y Lugol, sustancia que fija el color a sustancias orgánicas (muy densa). El cristal violeta se adapta muy bien al peptidoglucano de manera que ambas serán de color violeta, luego añadimos el etanol para hacer una limpieza y nos damos cuenta que en las gram – el color se irá. De manera que las gram – serán incoloras y las gram + seguirán siendo violetas porque su peptidoglucano es más grande.
2 fase es añadir un color rojo. Safranina. Al final veremos las gram + de color violeta y las gram – de color rojo porque tendrán en el peptidoglucano la safranina.
Es una técnica muy útil sobre todo en industrias agroalimentarias, como la fermentación. Se puede ver si las bacterias empleadas tienen alguna contaminación o no, sobre todo cuando sólo se quiere utilizar las gram + o solo las gram -.
Movilidad Flagelos: Estructuras que se pueden encontrar en diferentes lugares de la bacteria, pueden envolver toda la superficie siendo uno o varios. Tienen propiedades de acercarse hacia un alimento o alejarse de un ambiente tóxico.
Está formado por proteína, Flagelina que se sintetiza dentro del citoplasma y que va saliendo al exterior. La tienen muchas bacterias como los unicelulares. Los flagelos de los eucariotas y de los procariotas son diferentes, pero desempeñan las mismas funciones. En las eucariotas es una evaginación de la membrana celular mientras que en las procariotas son proteínas. La manera de avanzar es la misma pero la estructura es completamente diferente.
Otras estructuras de las bacterias: Muchas posibilidades de contactos y comunicación con otras bacterias p.e.
Fimbrias. Apéndice que permite la adhesión. Generan cadenas proteicas similar a flagelos, pero son más finas, no sirven para el movimiento sino de unión a la célula donde se quieren quedar (solo en las gram -) Pili. Estructuras tubulares formadas por subunidades proteicas dispuestas en forma helicoidal.
Estructura necesaria para hacer intercambio de material genético y posteriormente la hibridación. Tubo de proteína que une dos citoplasmas y a través del cual puede pasar el ADN.
Reproducción asexual La manera de dividirse es binaria o por bipartición. Se copia el material genético y seguidamente se divide en dos la célula. Se rompe por un filo la membrana que luego se vuelve a reconstruir dando lugar a dos células hijas. Esta reproducción se realiza de una forma muy frecuente (1-3 horas) p.e. la e-coli se duplica cada 20 minutos.
Bacterias de grandes de profundidades tardan 100 años en dividirse por factores como falta de luz o nutrientes.
Bipartición Duplicación del material genético que da lugar a rotura de la membrana.
- Fácil de crecer en gran numero Poblaciones con ADN idéntico Organización del genoma bacteriano.
Sirve para guardar y replicar la información en forma de secuencia de bases. Regula y coordina el crecimiento, la diferenciación y su propia replicación.
- - Las bacterias se caracterizan por tener un solo cromosoma que es circular.
No tienen citoesqueleto.
El cromosoma está enganchado a la cara interna de la membrana y es muy fácil hacer que se separe por la mitad.
Todo el genoma tiene función codificante. No tiene ADN que no codifique para una proteína.
No contienen histonas ni forman nucleosomas de los eucariotas ni intrones (pero pueden acumular pseudogenes) Los genes que son codificantes tienen funciones complementarias que se organizan en operones, con un solo promotor. El operon solo los tienen los procariotas, se asegura con un promotor que todos los genes actúen en conjunto. Cuando se activa el promotor se activa el resto de los genes. Los operones se encargan de hacer que este sistema funcione correctamente.
Pueden contener plásmidos, fragmentos de ADN que van a parte del cromosoma.
Normalmente no codifica para funciones fundamentales de la célula sino para funciones complementarias que le dan ventajas para resistirse a los antibióticos, - posibilidades para sintetizar polisacárido como la cápsula, protección al medio externo. No son funciones esenciales para la célula, pero le ayuda a sobrevivir.
La mayoría de las bacterias tienen más de un plásmido, cosa que no pasa en los eucariotas.
Las dos cadenas del cromosoma pueden servir como muelle en la replicación.
Puede contener profagos (corriente en virus) Contenido en GC (20-70%) Guanina-Citosina. Caracteriza mucho a grupos diferentes.
No se puede relacionar mucha o poca cantidad de GC con un hecho fisiológico concreto.
El conjunto de elementos genéticos autoreplicativos que tiene una bacteria son: cromosoma y plásmidos.
Cromosoma: - Genes esenciales “house-keeping” Genes específicos de especie Plásmido: Otros genes con propiedades facultativas (localizado en transposones y plásmido) - Permiten la transferencia horizontal de genes Resistencia a agentes tóxicos Permiten la simbiosis y la patogenicidad Operon: es un espacio del genoma donde hay un regulador, un promotor y genes estructurales.
Cuando está activado el regulador y el gen se activa el resto del sistema.
Secuencias no codificantes: - En promedio representan un 10% del total del genoma Función: secuencias reguladoras de transcripción.
Características moleculares particulares.
Pequeños ARNs transcriptores con función reguladora.
Las bacterias no se reproducen sexualmente, pero tienen mecanismos para conseguir la variabilidad genética que necesitan para adaptarse a un entorno cambiante: - - Mutaciones puntuales. Dan lugar a cambios buenos que quedan grabados en el genoma, pero a veces también malos.
Elementos genéticos móviles (transposones). Fragmentos del genoma que pueden saltar de un lugar a otro. Se integran en otro lugar del genoma. Normalmente reconocen 2-3 bases nitrogenadas a las que se enganchan (no es al azar). La movilidad del genoma siempre es un problema porque aportan poca estabilidad genética. Si inutilizan la célula haciendo un salto negativo, la bacteria muere.
Transferencia horizontal del ADN con recombinación posterior con cromosoma o plásmidos. El intercambio de material genético se hace con especies próximas o especies diferentes. Tres mecanismos: Conjugación, transducción, transformación.
1. Mutaciones puntuales.
Cambios de bases que se traducen en la mutación después.
Mutación silenciosa. como tenemos código degenerando y hay cambio de letra puede ser que el mismo aminoácido codifique el triplete con letra distinta.
Mutación con cambio de sentido. Puede dar cambio de aminoácido que dará cambio a la proteína. Si es el aminoácido del mismo grupo (ácido o básico) puede ser que la estructura de la proteína no cambie, pero si el aminoácido pasa de ser ácido a base si hay un cambio de estructura y la proteína sería no funcional. Cambio en el fenotipo.
Mutación sin sentido. A mitad de traducción se para. El cambio de base da lugar a codificar un codón para STOP que dará lugar a una proteína no funcional, a nivel fenotípico cambiará el metabolismo y no se fabricará una proteína.
2. Elementos genéticamente móviles (MGE) Fragmentos de ADN que tienen información suficiente para desengancharse del ADN en un momento y cambiar de lugar, el cual lo reconoce. Es una fuente de variabilidad tanto de ventajas como de desventajas. Se movilizan cuando hay condiciones ambientales desfavorables.
3. Recombinación.
Un trozo de ADN entra en un espacio donde se recombina con otro ADN.
Las bacterias pueden tener el proceso de recombinación en cualquier momento de su vida gracias a la conjugación, transducción o transformación. Se hace principalmente entre bacterias emparentadas entre sí, pero también puede ser de distinta especie. Genes de una bacteria pueden acabar integrados en el genoma de otra muy alejada filogenéticamente, debido a este comportamiento el concepto de especie no se aplica claramente a las bacterias.
Hay tres mecanismos para transferir el ADN: Conjugación Son bacterias capaces de dar y recibir ADN de otras bacterias por contacto directo. Tiene que haber un contacto físico para que se genere el canal y se pueda pasar el material genético (gracias a los pili) Factor F (el más corriente) – plásmido de fertilidad que determina la capacidad de ser donador durante la conjugación.
Cuando ese factor detecta una bacteria que no tiene el plásmido pone en funcionamiento el mecanismo para iniciar la transferencia del ADN. Ambas bacterias acaban teniendo la copia del plásmido (proceso con mucha facilidad) Hay veces que el plásmido F no está libre en el citoplasma, sino que está incrustado en el cromosoma. Ese plásmido integrado se llama HFR (alta frecuencia de recombinación). Cuando HFR detecta la presencia F- en el medio pasa lo mismo que antes, inicia la formación del pili y comienza la copia del ADN.
Problema: el origen de replicación del plásmido no coincide con los extremos sintetizados por el cromosoma. Cuando se quiere hacer la replicación, el plásmido no puede separarse solo, tiene que hacerlo con el cromosoma entero. Tras mucho tiempo pasa el plásmido y un trozo del cromosoma de manera que el plásmido no puede integrarse entero, sino se integra con un trozo del cromosoma de la bacteria de manera que la bacteria nueva tendrá información genética de la bacteria anterior.
El proceso termina de forma que el medio se queda F+ y F-. F- será recombinada con el plásmido de otra bacteria Transformación.
Es recuperar el material genético que hay en la célula e integrarlo dentro del ADN de otra bacteria. ADN liberado por células muertas puede ser captado por otras bacterias. La célula que coge ese ADN de la bacteria muerta puede integrarlo en su propio ADN y transformarse.
Transducción Necesitamos la presencia de los virus. Son fuente de variabilidad genética.
Los virus que infectan las bacterias se denominan bacteriófagos o fagos. El virus infecta la bacteria y la célula hace muchas copias de su ADN.
Tendremos las cápsidas donde se ensambla el ADN del virus. Normalmente ensambla su ADN, pero también hay casos en que ensambla el ADN de la bacteria. De forma que cuando ese fago infecte otra bacteria con el ADN de la bacteria, este se puede recombinar (no tiene ciclo lítico), es decir es un ciclo lisogénico, el ADN se inserta en el ADN y pasa de generación en generación con el ADN recombinado viral con la bacteria.
Hay dos categorías de información genética en la célula procariota: Información básica. 42% Varia por mutaciones puntuales. Formada por cromosoma. Vertical – estabilidad del mensaje genético.
Información flexible. 58% En forma de profagos, plásmido y transposones. Varia con la herencia horizontal y la recombinación. Horizontal – variabilidad del mensaje genético.
Metabolismo y energética bacteriana Si hay aporte de nutrientes continuado las bacterias tienen reservas de energía que les puedan dar esa energía. Orgánulos de reserva: - Poli-beta-hidroxibutirato (PHB). Reserva de C y energía.
Glucógeno. Se moviliza cuando falta C. Se acumula en medio con exceso de C.
Polifosfato. Metabolismo energético y reserva de cationes.
Dextrógiro. Polímeros ramificados de D-glucosas.
Adaptaciones nutricionales y metabólicas: La diversidad nutricional es muy grande en procariotas. Tanto la energía como el carbono la pueden obtener de diferentes orígenes.
Fuente de energía: - Fotótrofos: energía de la luz (fotosíntesis) Quimiótrofos: energía de compuestos químicos inorgánicos Fuente de Carbono: - Autótrofos: La fuente de C es CO2 Heterótrofos: la fuente de carbono es una molécula orgánica Metabolismo de las categorías nutricionales: Fotoautótrofos: - Metabolismo fotosintético oxigénico. Luz y CO2 Metabolismo fotosintético anoxigénico. Utilizan otros nutrientes para fabricar CO2 (microorganismos) Fotoheterótrofos: - Metabolismo fotosintético Quimioautótrofos: - Metabolismo respiratorio Quimioheterótrofos: - Metabolismo respiratorio (respiración aerobia/anaerobio) Metabolismo fermentador Generación de energía y flujo de carbono.
Quimioautótrofos. Son capaces de utilizar compuestos inorgánicos como fuente de energía y donadores de electrones. En cambio, el CO2 es la fuente de carbono para que haya biosíntesis.
Estos organismos participan en muchos ciclos como el de nitrógeno.
Quimioheterótrofos. Solo utilizan compuestos orgánicos tanto para obtener CO2 como energía. Los compuestos orgánicos son carcasas que facilitarán las síntesis de proteínas etc.
Respiración: reacción de oxidoreducción completa donde el donador de electrones es un compuesto orgánico y aceptor un compuesto inorgánico. Tienen una gran diversidad de compuestos orgánicos utilizables para la respiración aeróbica.
La molécula aceptora final es una molécula exógena, en aerobios es el oxígeno y en anaerobios un compuesto inorgánico. Flujo de carbono da lugar a la biosíntesis.
Metabolismo fermentador en organismos Quimioheterótrofos: - - La fermentación es una reacción de oxidoreducción incompleta en la que el donador y el aceptor de electrones son compuestos orgánicos, en general, de la degradación del mismo substrato inicial.
Da lugar a muchos subproductos que requieren respiración para ser transformados.
Necesidad de oxígeno.
El metabolismo de los procariotas es variable en relación al oxígeno.
- Aerobios obligados: necesitan O2 en la respiración celular Anaerobios facultativos: pueden utilizar O2 en la respiración si lo hay, pero también pueden crecer por fermentación Anaerobios obligados: El O2 es tóxico para la célula. Pueden vivir haciendo fermentación o respiración anaerobia utilizando nitratos o sulfatos con aceptores finales de electrones en la cadena respiratoria - Anaerobios aerotolerantes: no lo utilizan, pero el oxígeno no los afecta. No utilizan O2 como aceptor final de electrones.
Clasificación de las bacterias.
Actualmente se sigue con el análisis del ADN. Se utilizan genes muy conservados.
Taxonomía clásica. Se utiliza como complementaria, sigue los aspectos fenotípicos.
- Estructura celular Metabolismo Enzimas Contenido de ADN en GC Filogenia (análisis del genoma) - - Hibridación ADN-ADN: 70% semejanza Ribotipado: análisis de secuencias de ARN ribosomal, ARNr) 98% similitud, secuencia de 16S se compara con bases de datos que contienen colecciones de secuencias (GenBank, EMBL) Multilocus sequence Typing: analiza las secuencias de 6—7 genes (house keeping genes) y se comparan con los genes de otras cepas (conjunto de bacterias que comparten al menos una característica) del mismo organismo.
Filogenia de las bacterias: Proteobacterias: el más numeroso Bacterias Gram positivas Cianobacterias Espiroquetas Clamidias Proteobacterias.
- Grupo de bacterias gram negativas Gran variabilidad estructural, funcional y metabólica. La secuencia del gen no tiene relación con la funcionalidad biológica de esa bacteria.
Fotoautótrofos, Quimioautótrofos y heterótrofas Aerobias y anaerobias Flagelos polares, son móviles Incluyen una gran variedad de patógenos Hay bacterias fijadoras de Nitrógeno Se diferencian 5 grupos (letras griegas) basados en diferencias del ARNr Alfa-Proteobacteria Crecen en niveles bajos de nutrientes. Muchos hacen simbiosis con eucariotas: - Rhizobium, vive en las leguminosas en simbiosis. N2 (atmosférico) a N asimilable.
Azospirillum, fija N2 atmosférico, no simbiótico Nitrobacter, NO2 se oxida a NO3 (bacterias nitrificantes) Agrobacterium, utilizada para transformar plantas. Pasa a células vegetales que infecta. Transforma células vegetales.
Bacterias acéticas, en plantas y productos fermentados. Oxidaciones incompletas de etanol y azúcares, acumulando ácidos orgánicos.
Bacterias purpureas: fototróficas y anoxigénicas Beta-Proteobacteria Colonizan medios acuáticos (aguas residuales) y el suelo.
- Nitrosomonas. Bacterias del suelo que reciclan el nitrógeno. (nitrificantes) Thiobacillus. Quimiolitótrofos.
Neisseria. Bacterias patógenas humanas.
Gamma-Proteobacteria - Patógenas: Legionella, Salmonella, Vibrio cholerae.
Otras son residentes de la flora intestinal Azotobacter: fija N2 aeróbiamente.
Bacterias de azufre.
Fi-Proteobacterias Conjunto de géneros aeróbicos. Dos grupos: Las que viven en el suelo y las reductores del sulfato. Forman cuerpos fructíferos que liberan esporas resistentes y que germinan en condiciones idóneas (falta de agua o nutrientes).
Épsilon-Proteobacteria Comprenden pocos géneros: Wolinella, Helicobacter, Campilobacter con forma helicoidal Viven en el intestino del hombre y de algunos animales - Helicobacter: patógeno, coloniza el estómago. Úlceras.
Campilobacter: patógeno, coloniza el duodeno. Septicemia. Contaminante habitual de la piel del pollo.
Gram positivas.
- Hay gran diversidad, similar a las Proteobacterias La mayoría son Quimioheterótrofos dependientes de respiración o fermentación Algunas producen endosporas Algunas formas estructuras filamentosas como un micelio La división se hace por el plano ecuatorial a menudo Muchas son inmóviles Dentro de las patógenas son muy patógenas, pero hay pocas Flagelos no polares Se dividen en dos grupos: bajo contenido en GC, alto contenido GC De todas las especies de bacterias existentes solo dos Philum están implicadas en el procesamiento y fermentación de los alimentos: Gram positivas y Proteobacterias.
  Bajo GC. Contiene el grupo de bacterias lácticas, el principal grupo de bacterias relacionado con la fermentación de los alimentos. Lactobacillus.
Alto GC (Actinobacterias). Contiene pocos géneros relacionados con la fermentación en alimentos.
Este grupo de bacterias se caracteriza: o o o o o o o o o o o o Producen ácido láctico a partir de azúcares Son fermentadoras obligatorias (no tienen citocromo (proteína cuya función es transporte de electrones) y no es funcional la cadena respiratoria).
No forman esporas Pueden ser cocos y bacilos gram positivos Son catalasa negativa – porque todos los organismos anaerobios no utilizan oxígeno y la catalasa sirve para eliminar los radicales libres que sobran del catabolismo.
Quimioheterótrofos Bajo % C+C Anaerobios facultativos (aerotolerantes) No son móviles Ácido-tolerantes. Este grupo es de las pocas que pueden vivir en pH ácido.
Etanol-tolerantes. Cuando tenemos etanol en un alimento, estas bacterias pueden ayudar a conservar el alimento.
Sal-tolerantes. Ideales para conservar alimentos.
Hay muchos estudios que muestran su diversidad en diferentes matrices (basado en 16S). Se sabe que en ecosistemas naturales aún hay especies no descritas.
Fermentación de vegetales: Sauerkraut Cuando el material vegetal se ha cubierto con salmuera comienza la fermentación, siguiendo una secuencia de especies que se caracteriza para una fase inicial con bacterias heterofementativos (liberan CO2) seguida de una fase homeofermentativa.
Espiroquetas.
Forma helicoidal. Quimioheterótrofos. Gram negativas. Aerobias y anaerobias. Patógenas que se encuentran en el agua, por tanto, son difíciles de cultivar en el laboratorio y por requerimientos nutricionales complejos.
Cianobacterias.
Fotosintéticas oxigénicas, similares a plantas. Muy importantes, crecen en todas las zonas donde hay agua. Posible que el cloroplasto venga de una cianobacteria endosimbionte. solitarias o forman colonias. Algunas filamentosas son fijadoras de Nitrógeno.
Tienen pigmentos blancos (ficobilinas) y amarillos (ficoeritrinas). Para crecer necesitan: CO2 + N2 + luz en medio mineral.
Responsables de la concentración de oxígeno en la atmósfera.
Bacterias purpúreas.
Fotoautótrofos. Hacen fotosíntesis anoxigénica, no producen O2 a diferencias de plantas.
Algunas son quimioorganotróficas y crecen en la oscuridad. Tienen pigmentos similares a las plantas superiores de color rojo, bacterioclorofilas.
Comunidades microbianas.
Actualmente se hacen análisis de comunidades microbianas donde se describen los diferentes aspectos de estas comunidades y su entorno. Conceptos a tener en cuenta: - - Microbiota: conjunto de microorganismos presentes en un sistema o espacio determinado. Normalmente el censo de los microorganismos presentes se hace utilizando métodos moleculares de identificación como la secuencia del gen 16S ADNr Metagenoma: colección de genomas y genes de los miembros de una microbiota determinada y que da una idea del potencial genético de la población, Microbioma: se refiere al conjunto de genomas de los microorganismos de un sistema o espacio determinado, los productos de los microorganismos y el huésped y las condiciones ambientales en las que se encuentran. (humano, fermentativos, del vino…) Microbioma humano.
Comunidad de microorganismos que viven en un espacio y ambiente determinado manteniendo un equilibrio entre ellos.
- No producen males si están en equilibrio No activan los mecanismos de defensa para no ser eliminados por el huésped Ayudan a metabolizar los alimentos Estimula la respuesta inmunitaria a los patógenos.
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