MICRO I. Bloc 2: Estructura, Morfologia i Funció dels Bacteris (1r PARCIAL) (2016)

Apunte Catalán
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Farmacia - 2º curso
Asignatura Microbiologia I
Año del apunte 2016
Páginas 16
Fecha de subida 28/03/2016
Descargas 13
Subido por

Descripción

apunts complementats de microbiologia I

Vista previa del texto

cmarin58 Microbiologia I BLOC II: MORFOLOGIA, ESTRUCTURA I FUNCIÓ DELS BACTERIS 1. LA CÀPSULA: material polimèric que envolta la cèl·lula, aquest material és troba enganxat a la pròpia cèl·lula.
 Composta per polisacàrids molt complexes amb ramificacions. Aquests compostos permeten captar aigua o nutrients. → La càpsula genera una zona amb alta concentració de nutrients.
 Càpsula gruixuda o bé microcàpsula. Hi ha grups de microorganismes que tenen una capa que els envolta però que no és prou densa per ser una càpsula i es diu que aquests microorganismes formen llims. Però com que sovint és complicat diferenciar llim de càpsula se’ls anomena a tots EPS (substàncies polimèriques extracel·lulars)..
 Es pot observar al microscopi òptic amb tinció negativa (amb tinta xina que no pot travessar la càpsula) que ho tenyeix tot menys la càpsula i permet veure-la, i tinció de Muir (blau de metilè i safranina → cèl·lula blava i la resta vermella). I es pot observar pel microscopi electrònic amb tincions de vermell de ruteni i anticossos anticapsulars amb or.
 Formen colònies mucoses  És una estructura que no sempre esta present als microorganismes. En el cas que en tinguin, és pot trobar en el seu medi natural però no en un cultiu al laboratori ja que perden la capacitat de produir-la. Per tant és prescindible.
 La capsula determina la relació amb l’exterior de la cèl·lula → Relació superficial. Ocasiona patogenicitat (antígens de superfície). Ex: Poden contenir fibres que envolten i fixen les cèl·lules.
FUNCIONS  Dóna protecció evitant la dessecació quan hi ha baixa humitat .
 Evita l’acció de determinats microorganismes que els poden atacar (protozous, bacteriòfags...).
 Evita també (dins del cos humà) que els fagocitem degut a que són autofagocitàries i mimetitzen determinats components de les estructures de les cèl·lules del propi organisme de manera que no els reconeixem com a exògens.
 Filtren la concentració de metalls pesants que podria afectar la cèl·lula i faciliten la difusió de nutrients.
 La càpsula dóna adherència a diferents substrats.
1 cmarin58 Microbiologia I * Biofilms Els bacteris capsulats s’adhereixen a substrats inerts I formen consorcis amb altres microorganismes establint biofilms. La càpsula, però, no només permet la unió a substrats inerts, també a altres microorganismes. Els biofilms són importants per microorganismes aquàtics ja que els permeten intercanviar productes de metabolisme amb altres microorganismes del biofilm, cosa que incrementa la supervivència d’aquests en aquest medi. A més, poder-se establir en el fons del medi aquàtic també els suposa una avantatge ja que a la base és on es sedimenta tot i on tenen una concentració de nutrients més elevada. Aquesta adherència pot ser un problema si aquests es formen en canonades d’aigua les poden obstruir o en les nostres dents, on provoquen càries; i també poden produir infeccions molt greus si es troben en pròtesis, catèters, sondes...
Els biofilms, també es poden adherir sobre superfícies vives com el nostre organisme: un exemple són els que tenim al tracte intestinal, que sí no s’enganxessin marxarien amb el flux que hi passa i per això els microorganismes que hi tenim s’enganxen a la mucosa intestinal.
APLICACIONS  Vacunes. La diferent composició de la càpsula determina els diferents grups antigènics capsulars d’un microorganisme.
 Alimentació. Alginats per gelificar, esterificacions, flams, natilles...
 Medicina: creació de pell artificial per evitar llagues en persones grans  Cosmètica, farmàcia, pintura, petroli . Els productes capsulars en solució extrets de cultius bacterians poden augmentar la viscositat de determinades solucions i gelificar amb l’adició de ions com el Ca i el Mg → Augmentar viscositat o donar textura.
Ex: alginat (combinats amb sals de Ca generen els empastes), goma xantana (conté àcid glucurònic que pot gelificar), gurdman...
2 cmarin58 Microbiologia I COMPOSICIÓ DELS PRODUCTES CAPSULARS  La majoria són sucres ramificats i complexes, generalment heterosacàrids (formats per diferents monòmers) i normalment sucres aminats i àcids urònics.
 A vegades, però, trobem homopolisacàrids (formats per un únic monòmer repetit) i poden ser: dextrans i llevants que es formen a partir de la sacarosa o polímers de cel·lulosa (amb moltes subunitats de glucosa).
o Els dextrans tenen diferents subunitats de glucosa i una molècula de fructosa → permeten l’adhesió.
o Els llevants són substàncies de fructosa amb una molècula de glucosa; Que se’n formi un o l’altre depèn d’enzims com la destransferasa.
 També hi ha càpsules peptídiques (formades per proteïnes) constituïdes per diferents subunitats de D-glutàmic. Els bacteris que tenen aquest tipus de càpsula són del gènere Bacillus.
La diferent composició de la càpsula determina els diferents grups antigènics capsulars d’un microorganisme.
SÍNTESIS DE LA CÀPSULA  La síntesis de la càpsula es dur a terme durant tot el cicle cel·lular però predomina cap al final d’aquest.
 Els components es formen en el citoplasma de la cèl·lula a partir de la unió de diferents subunitats a una molècula d’uridí-3-fosfat o -2-fosfat (UTP).
 Un cop activats passen a traves de la paret cel·lular fins on s’està sintetitzant la capsula.
 El transport és dur a terme gràcies al Bactoprenol-P que és un lípid transportador que també transporta altres subunitats.
UTP-Àcid Glucorònic + Bactoprenol = transport a l’exterior.
 Un cop son transportades a l’exterior, s’elimina l’UTP i el sucre es queda en la zona de formació de dextrans o llevants que segueixen una síntesis diferent (a l’exterior de la cèl·lula en un medi de sacarosa i amb enzims necessaris per la formació d’aquests) 3 cmarin58 Microbiologia I CAPA S: capa exclusivament proteica.
· Formada per diferents subunitats que s’agrupen de manera regular formant una capa al voltant de la cèl·lula.
· Estructures complexes que es repeteixen les diferents subunitats: monòmers, dímers, trímers... d’una proteïna concreta.
· Generen estructures hexagonals o simètriques.
· Proteïnes unides amb unions no covalents (ponts d’hidrogen i unions iòniques) que es podran separar fàcilment.
· La seva funció és protectora i adherència (en arques).
· És troba principalment en bacteris aquàtics i es troba relacionada amb la patogenicitat.
2. PARET CEL·LULAR= Peptidoglicà o paret de Mureïna.
 Aquesta es troba en la majoria de microorganismes, tot i que no en tots. Només hi ha un grup dins dels eubacteria que no tenen paret cel·lular: els mycoplasma. Els arqueobacteris, sí que tenen paret tot i que és molt diferent de la dels eubacteria, excepte en un grup que és molt semblant  Responsable de la tinció de gram: o Gram + → Membrana citoplasmàtic i paret cel·lular gruixuda, compacte i homogènia que envolta tota la cèl·lula i està en contacte amb l’exterior. En la tinció de gram, la paret compacte reté el cristall violeta i es veu de color lila.
o Gram - → Membrana citoplasmàtica i paret cel·lular amb dues capes: una més prima que correspon al peptidoglicà i una més externa que correspon a la membrana externa i amb espai periplàstic (ric en proteïnes). En la tinció de gram, com que es tracta de una capa menys compacte no pot retindré el cristall violeta i es veu de color rosa.
4 cmarin58 Microbiologia I  La paret està tancada en si mateixa i recobreix tot el volum de la cèl·lula.
 És flexible: ha de permetre el creixement de la cèl·lula sense que aquesta es trenqui i quedi oberta a l’exterior.
 És rígida: és l’estructura que dona la morfologia a la cèl·lula (rodona, allargada...).
 És permeable per tal de permetre intercanvi entre l’exterior i l’interior.
 A causa de la permeabilitat de la paret cel·lular, es genera un intercanvi de pressions entre l’interior i l’exterior de la cèl·lula que cal regular → Manté la pressió osmòtica interna . Cal evitar que la paret es trenqui ja que causaria la lisis de la cèl·lula.
 Fa de punt d’anclatge del flagel.
COMPONENTS DE LA PARET CEL·LULAR  Formada per glicopèptids, peptidoglicà o mureïna (excepte Planctomyces i Chlamydia que no tenen aquesta paret de mureïna)  La mureïna és un polímer de cadenes on s’alteren sucres aminats: o N-acetilglucosamina (NAG) : que també es troba a la superfície d’altres substàncies com la quitina.
o N-acetilmurànic (NAM), que no es troba en cap altre tipus d’ésser viu.
 Els 2 tipus de sucres s’uneixen entre sí per un enllaç β-1,4-glicosídic que es pot trencar amb un lisoenzim.
 De cada molècula de NAM en penja un pèptid de 4 ó 5 aminoàcids i les diferents cadenes polipeptídiques s’uneixen per mitja d’aquest pèptid amb una unió que pot variar. La diferent unió de les cadenes al pèptid determina els diferents tipus de mureïna.
 Aquest enllaç peptídic que no es trenca amb els enzims que normalment el trencarien com la tripsina o la pepsina ja que molts d’aquesta aminoàcids estan en forma D no natural. *El glutàmic sempre el trobarem en forma D i l’alanina està tant en D com en L NAM- L-alanina – D-Glutàmic – meso-DAP (diaminopimèlic) – D-alanima -- (D-alanina)  Els eubacteria grampositius tenen varies capes de mureïna (10-20) i per això la seva paret és rígida i compacte. A més, la mureïna forma molts més entrecreuaments entre cadenes del NAM. Els gramnegatius tenen una capa molt més prima de mureïna (2-3) i no totes les cadenes del NAM fan entrecreuaments.
5 cmarin58  Microbiologia I Tant la composició de cadascun com els enllaços entre cadenes ens permeten diferenciar entre els diferents tipus de mureïnes: o Mureïnes del grup A: Es formen a partir de la unió de la D-alanina final d’un pèptid del NAM i el tercer aminoàcid d’una segona cadena. Si el tercer aminoàcid és el meso-DAP serà una unió directa degut a que aquest té dos grups amino i sempre en tindrà un de lliure per fer l’enllaç. Si és un altre aminoàcid hi haurà una unió per pont peptídic amb un o varis o Mureïnes del grup B: la unió es fa igual però amb el segon aminoàcid enlloc del tercer i és sempre per pont peptídic.
SÍNTESIS DE MUREÏNA 3 fases: 1.
Fase citosòlica. Síntesis dels diferents components de la mureïna en el citoplasma.
Finalitza amb el precursor de la membrana: unió NAG i NAM amb el pèptid. Cal enviar a l’exterior de la cèl·lula.
 A partir de glucosa que s’amina mitjançant una reacció d’aminació, llavors s’acetila, s’hi afegeix UTP (surt Pi) i obtenim UDP-NAG (un dels components).
 A partir d’aquest se li incorpora fosfoenolpiruvat (PEP) i obtenim UDP-NAM (l’altre component) a la qual s’incorporen els diferents aminoàcids amb una síntesi on no hi intervenen ribosomes sinó que els aminoàcids s’uneixen gràcies a ATP.
 A l’UDP-NAM s’hi posa ATP i L-alanina i s’afegeix el primer, després ATP i D-glutàmic i així amb els tres primers. Les dues D-alanines s’incorporen juntes.
UDP-NAM-aas (urdí difosfat) = nucleòtid de Park.
*Fase de diana de molts antibiòtics:  Cicloserina: és un altre AB que actua a aquest nivell. Aquest, evita la incorporació de les dues D-alanines finals del pèptid del UDP-NAM. Ho pot fer perquè té una elevada afinitat per la sintetasa que incorpora aquests dos aminoàcids. No s’utilitza en clínica perquè pot ser tòxic pel SNC → inhibeix conversió L-alanina a D-alanina.
 Fosfomicina: és un anàleg estructural del fosfoenolpiruvat (PEP) que catalitza la reacció de UDPNAG a UDP-NAM, per tant, al subministrar-lo s’incorpora en lloc del PEP i no s’arriba a sintetitzar UDP-NAM, un component bàsic sense el qual la paret dels bacteris és molt dèbil i no sobreviuen.
6 cmarin58 2.
Microbiologia I Transport.
A l’exterior a través de la membrana citoplasmàtica gràcies al lípid transportador : Bactoprenol-P.
 Primer s’uneix la molècula NAM i el pèptid amb el Bactoprenol-P mitjançant un enllaç pirofosfat i s’allibera urdí-monofosfat (UMP).
 Llavors s’incorpora l’UDP-NAG que forma un enllaç glicosídic amb NAM i s’elimina UDP.
 Per acabar només ha de passar a través de la membrana i l’exterior s’incorporarà al polímer que s’està formant.
 Bacitracina: Aquesta antibiòtic impedeix la desfosforil·lació del bactoprenol-P fent que no es pugui regenerar ni tornar a transportar. Queda bloquejat.
3.
Unió de les diferents subunitats i encreuament de les cadenes.
 No s’incorporen en els extrems, cal que primer es trenqui la cadena que s’està formant amb enzims autolisines que trenquen tant enllaços glicosídics com peptídics de la mureïna.
 Es posa al mig la nova subunitat i es forma el nou enllaç N-glicosídic i es formen els entrecreuaments.
 Per la formació de l’enllaç peptídic de les dues cadenes es necessita energia que prové de la reacció de transpeptidació on es trencarà l’enllaç entre les dues Danilines finals d’un pèptid gràcies a la transpeptidasa. L’energia s’utilitza per formar un enllaç entre la D-alanina que ha quedat i l’altre cadena. L’altre D-alanina es emportada per una carboxipeptidasa.
 Vancomicina: compost molt gran que s’uneix a la regió entre les dues D-alanines i impedeix l’accés de la transpeptidasa estricament.
 β-lactàmics: grup de compostos que actuen junts i s’uneixen físicament a la transpeptidasa impedint la seva acció. Degut a això tots els β-lactànics s’anomenen PBPs (peniciline binding proteins) i els β-lactànics són: penicil·lines, cefalosporines, monobactomas i carbapenems.
*Autolisines: concentrades en zones de creixement del bacteri. La seva funció és lisar el enllaç pentapeptídic de manera controlada i permet l’adició de noves subunitats.
7 cmarin58 Microbiologia I PARET DELS GRAM + . Principals polímers secundaris.
· A mes a mes de mureïna, els bacteris tenen altres components en la paret cel·lular.
· A la part més externa de la paret dels grampositius hi ha una alta concentració de sucres i proteïnes (funció d’adhesió i evitar la fagocitosi) · Els bacteris gram + tenen majoritàriament mureïna.
· Àcids tectoics: polímers lineals en que s’alternen els grups glicerol i fosfat units per un enllaç fosfodièster i segons les restes de glicerol o ribitol de l’àcid tectoic, tindrem: o Gliceroltectoics (poli-glicerol fosfat) → Que poden estar units als lípids de la membrana citoplasmàtica i se’ls anomena també lipoteicoics.
o Ribitoltectoics (poli-ribitol fosfat) → Que es posen paral·lels a la capa de mureïna.
· Aquests àcids estan en relació directe amb les cèl·lules del hoste ja que es troben sobrepassant la superfície i, per tant, estan en contacte amb les superfícies.
· Els grups hidroxil dels diferents àcids presten substituents aminoàcids (alanina) o sucres (glucosa i NAG), principalment. Aquests substituents diferents determinen els grups antigènics dels grampositiu i gram negatiu i son els responsables d’activar el nostre sistema immunològic.
· Els àcids tectoics tenen càrrega negativa i permet que es concentrin ions a la cara externa de la membrana. Aquests ions son necessaris per la síntesis de la paret, ja que son cofactors dels principals enzims, i mantenen l’estabilitat de la membrana citoplasmàtica FUNCIONS DELS ÀCIDS TECTOICS - Lligar la capa S (glicoproteïnes) i els àcids micòtics - Fan funció de biofilms → adhesió dels bacteris amb la superfície.
- Involucrats en la divisió → en la formació de la paret durant la divisió i formació del tabique, redirigeixen la síntesis de subunitats necessàries per la formació.
- Modificacions fisicoquímiques de l’entorn.
- Incrementa la resistència als lisozims. *Lisozim→ en ulls, saliva: degrada els enllaços B-1,4glicosilics i degrada les fibres del peptidoglicà.
- Manteniment del gradient de protons (força motriu de protons generada en la cadena respiratòria en els mitocondris o en la membrana).
- Tapar els porus o cavitats entre les fibres del peptidoglicà per tal d’evitar l’entrada de toxines o molècules antibiòtiques de l’exterior. Cal tenir en compte que el peptidoglicà és molt permeable i amb la presència de polímers secundaris disminueix aquesta permeabilitat.
8 cmarin58 Microbiologia I PARET DELS MICOBACTERIS  Mycobacterium, Corynebacterium i Nocardia: generes bacterians que es tenyeixen com a grampositius tot i tenir una paret molt diferent.
 Tenen una capa de mureïna molt més prima (≈ gramnegatius) i àcids micòtics que són polimers hidrociàcids ramificats que poden tenir diferent longitud segons el gènere: o o o Mycobacterium: té àcids micòtics amb la cadena més llarga: més de 60 C.
Corynebacterium: té la cadena més curta: de 20 a 40 àtoms de C.
Nocardia: té una cadena intermèdia de 40 a 60 àtoms de C.
 La longitud de les cadenes determina si el bacteri és positiu o negatiu en la tinció de ZhielNeelsen (Z-N) = àcid-alcohol resistent. Normalment els bacteris patogènics són Z-N positiu (Corynebacterium).
 És tracta d’una paret molt hidrofòbica que provoca una incorporació lenta i difícil dels nutrients → creixement lent i lenta evolució en infecció.
Ex: Tuberculosi i Lepra (Mycobacterium) També hi trobem altres sucres:  Arabinogalactan en el qual s’alternen les subunitats d’arabinosa i galactosa unides covalentment amb la mureïna per una banda i per l’altre als àcids micòlics.
 Lipoarabinomanan (d’arabinosa i manosa) que també s’uneix als àcids micòlics.
 A més també trobem glicolípids i unes estructures que són les úniques que permeten entrar coses a la cèl·lula: són proteïnes trimèriques típiques de la paret de gramnegatius anomenades porines.
PARET DELS GRAM  Membrana cel·lular unida al peptidoglicà unit a la membrana externa → visió ondulada.
 No és una capa homogènia, conté dues capes: o Una capa prima de mureïna → Té menys entrecreuaments interns, es troba entre la membrana externa i la citoplasmàtica, en un espai que s’anomena periplasmàtic o periplàsmic.
o Una capa externa anomenada membrana externa (molt asimètrica) → Té una constitució i estructura semblant a la membrana citoplasmàtica: és unitària amb diferents lípids i proteïnes i amb una regió hidrofòbica interior i dues regions hidrofíliques exteriors. A diferencia de la membrana plasmàtica, aquesta conté un fosfolípid característic en la cara externa: lipopolisacàrid (LPS) 9 cmarin58 Microbiologia I LIPID A (endotoxina) → regió hidrofòbica.
  Constituït per disacàrids de glucosamina-fosfat unit a àcids grassos de cadena llarga.
Activitat d’endotoxina que viatge pel corrent sanguini i és capaç de activar la cascada de complement i les cèl·lules del SI responsables de la inflamació.
Nucli central o CORE → format per sucres, destaca el KDO (2-ceto-3-desoxioctanat): present únicament en gramnegatiu i permet la identificació.
  Situat a la regió propera amb el lípid A.
Heptosa que pot ser variable (NAG, glucosa, galactosa) CADENA LATERAL o variable → antigen O (AgO)  Format per hexoses (20 sucres). Polisacàrids molt variables pel tipus i el canvi de configuració que determina la serologia.
COMPOSICIÓ MEMBRANA EXTERNA (Gram -)  Principalment proteïnes estructurals que estabilitzen o constitueixen un canal de pas per on entren els components cap a l’interior:  Porines: serveixen pel transport, per deixar passar els diferents components. A l’interior de porus hi ha aminoàcids que segons la seva càrrega determinen que la molècula que pugui entrar sigui un anió o un catió, per això diem que tenen especificitat de pas.
 Lipoproteïna de Brawn o lipoproteïna de la mureïna: té funció estructural i fixa la membrana externa a la cèl·lula.
 Omp A: ocupa els dos estrats de la membrana externa. Fa de porus i està relacionada amb el transport d’aminoàcids. A aquestes proteïnes s’hi uneix el pili sexual i permet l’intercanvi de material genètic.
 Proteïna Lam B: específica del pas de substrats, en aquest cas de maltosa o maltodectrines.
Amb receptor específic pel bacteriòfag-λ.
 (cara interna) Fosfolípids: idèntics als de la membrana citoplasmàtica, amb regió hidrofílica a l’exterior i regió hidrofòbica a l’interior de la membrana.
10 cmarin58 Microbiologia I PROPIETATS DE LA MEMBRANA EXTERNA (Gram -)  A causa de la seva cara hidrofílica i hidrofòbica, eviten l’entrada de substàncies hidrofòbiques com ara els colorants, antibiòtics, sals biliars...
 Formació de vesícules de membrana: es generen protuberàncies o invaginacions a causa de la força que generen proteïnes o altres molècules on es forma la vesícula.
 Les vesícules de membrana són de gran importància ja que permeten a la cèl·lula comunicarse amb l’entorn i altres cèl·lules, alliberar components tòxics, generar una resposta a l’estrès (augment de la temperatura o de la pressió, antibiòtics...), transferència dels factors de virulència, DNA o RNA...
3. MEMBRANA CITOPLASMÀTICA: present en tots els microorganismes.
 Doble capa de membrana unitària de fosfolípids (esters saturats o monoinsaturats) on s’hi intercalen diferents tipus de sucres i proteïnes (20-30%).
*Fosfolipids saturats i insaturats es diferencien en el punt de fusió, els bacteris canvien la seva composició de membrana segons la temperatura del medi.
 No conté esterols, a diferencia de les cèl·lules eucariotes, i això permet que sigui molt més flexible.
 Envolta la cèl·lula fent una monocapa que a vegades pot formar replecs que entren cap a l’interior del citoplasma → Principalment en bacteris fotosintètics, fixadors de nitrogen i metanogènics.
 Les proteïnes són les estructures més freqüents en la membrana i es separen en dos grups:  o Integrals o constitutives: estan inserides a la membrana citoplasmàtica unides per enllaços hidrofòbics difícils de trencar. Són proteïnes implicades en la síntesi de la paret cel·lular o ATPases que faciliten el pas d’electrons a l’interior de la cèl·lula i permeten la síntesis d’ ATP a partir d’ADP.
o Perifèriques: Estan unides a la membrana només per enllaços iònics fàcils de trencar i són sobretot permeases implicades en el pas de nutrients.
Els fosfolípids es troben tant en la cara externa com en la cara interna de la membrana: amb la part hifrofílica a l’exterior i la part hidrofòbica a l’interior. Hi trobem principalment: o A la part hidrofílica: grups glicerol units a fosfats → fosfatidilglicerol o de difosfatidilglicerol.
o A la part hidrofòbica: àcids grassos units per enllaços ester i normalment son saturats o monoinsaturats.
11 cmarin58  Microbiologia I Els sucres es solen trobar a la cara externa i s’uneixen als fosfolípids, varien molt segons el microorganisme i alguns no en tenen.
 Gramicidina: polipèptid complex que despolaritza la membrana i forma un forat al mig (com un porus) que permet el pas de protons cap a l’interior.
 Polimixines: produït pel Bacillus polimyxa. Actua sobre els fosfolípids de membrana i augmenten la permeabilitat de la membrana, que es desestabilitza i perd la seva funció.
No s’utilitzen molt ja que son tòxics pel ronyó i són més actius pels grampositius.
 Amfotericina B: s’uneix a components de la membrana dels fongs com l’ergosterol i desestabilitza la membrana. Només serveix per infeccions fúngiques.
FUNCIONS - Permet el pas de substàncies.. Entrada de nutrients necessaris i la sortida de productes metabòlics que cal eliminar.
- Conté alguns dels elements necessaris per la cadena transportadora d’electrons.
- Ancora els flagels.
- La membrana està involucrada en la segregació del cromosoma en la replicació del DNA.
*Mesosoma: estructura que es pot trobar al citoplasma. Replecs membranosos que s’observen en la divisió cel·lular. Més comú en els grampositius.
*Pseudomembrana: Membrana unitària que envolta algun orgànul citoplasmàtic. Es tracta d’una membrana proteica.
4. CITOPLASMA  A l’interior de la cèl·lula, al citoplasma, fonamentalment veiem una regió més clara, menys densa en electrons, que conté el material nuclear.
 També diferenciem una zona més densa en electrons (que forma com granets), que correspon als ribosomes cel·lulars.
 Aquests dos components (material nuclear + ribosomes) són sempre presents a les cèl·lules bacterianes. A més, també hi haurà diferents orgànuls citoplasmàtics segons el grup de microorganismes.
 També podem trobar al citoplasma material de reserva ja siguin hidrats de carboni o lípids.
 Cap dels elements del citoplasma té una membrana delimitant → Poden tenir pseudomembrana.
 El citoplasma té estructura de gel: format principalment per aigua.
12 cmarin58 Microbiologia I RIBOSOMES (70S)  Formats per RNA (60%) i proteïnes (40%), tenen estructura semblant als ribosomes de les cèl·lules eucariotes.
 La seva funció és la síntesis de proteïnes.
 Estan formats per dues subunitats: una gran (50S) i una petita (30S): o o  30 S: formada per RNA 16S i 21S i small proteins.
50S: formada per RNA 23S i 5S i large proteins.
Les proteïnes dels ribosomes estabilitzen la síntesis proteica: neutralitzen les càrregues negatives del RNA.
DNA → (transcripció) → mRNA → (traducció) → PROTEÏNA     Aminoglicòcids (etapa de iniciació): només actuen sobre procariotes.
Tetraciclina (etapa de iniciació): impedeix que el tRNA s’uneixi al mRNA.
Cloramfenicol (etapa de elongació): inhibeix la formació del enllaç peptídic.
Grup dels macròlids com l’eritromicina (etapa d’elongació): impedeix que un cop format l’enllaç peptídic s’alliberi l’RNA de transferència i que s’incorpori l’aminoàcid següent, per tant atura l’elongació del pèptid.
 Àcid fusídic MATERIAL NUCLEAR  Constituït principalment pel cromosoma bacterià.
 Cadena de DNA doble circular i tancada.
 Es troba en forma condensada dins la cèl·lula formant el nucleoid. Es tracta d’un plegament que permet la transcripció.
 Tenen un sol origen de replicació i és una replicació bidireccional en forma de forquilla i amb la participació de DNA polimerases.
 Sulfamides, Trimethoprim → actuen durant la síntesis de precursors de bases del DNA.
 Mitomicina C, Colorants d’Acridina → interaccionen directament amb el DNA.
 Quinolones, Novomicina, Rifampicina, Actinomicina D → actuen sobre la girasa.
13 cmarin58 Microbiologia I 5. ORGÀNULS CEL·LULARS VACUOLES DE GAS : microorganismes aquàtics      Tenen forma allargada amb dos cons piramidals als extrems.
N’hi poden haver moltes.
Estan envoltades d’una membrana proteica permeable a gossos i impermeable per l’aigua i soluts.
La seva funció és mantenir les cèl·lules en la superfície de l’aigua on hi ha les condicions idònies per el seu creixement i per el seu metabolisme fotosintètic.
Poden ascendir o descendir en l’aigua depenent del gas que continguin: es poden inflar o desinflar.
CLOROSOMA :bacteris fotosintètics   Són vesícules membranoses distribuïdes al voltant de la membrana citoplasmàtica.
Contenen les reserves de pigments fotosintètics.
CARBOXISOMES : en bacteris autòtrofs   Estructures arrodonides i granulars.
Contenen enzims que fan el cicle de transformació de CO2 en compostos complexes.
FICOBILISOMES: bacteris fotosintètics  Són estructures membranoses que contenen grànuls amb pigments fotosintètics.
MAGNETOSOMES : bacteris aquàtics   Grànuls plens de magnetita que es troben disposats en l’eix longitudinal de la cèl·lula.
Orienten el microorganisme en el pol magnètic de la Terra i en el punt on la concentració d’Oxigen és adequada i no resulta tòxica.
ENDOESPORES    Té una capa complexa que garanteix la resistència de la endoespora.
L’endoespora s’allibera de la cèl·lula vegetativa i surt a l’exterior on, si es donen les condicions necessàries, aquesta donarà lloc a una nova forma vegetativa normal.
És forma un compost (cristalls de tunigina) que té efecte insecticida.
14 cmarin58 Microbiologia I 6. MATERIAL DE RESERVA       Generalment: hidrats de carboni, fosfats, sofre o algun material nitrogenat→ Fons de C, N, S S’acumulen a l’interior de la cèl·lula sense cap membrana que els envolti.
S’utilitzen en determinades situacions on son necessaris.
POLISACARIDS   Poden emmagatzemar midó → en plantes.
Poden emmagatzemar glicogen → en animals, fongs i llevats.
LÍPIDS  Poli-βhidroxibutirat (PHB)     Poli-hidroxi-alcanoats (PHA)    És un polímer lineal que es pot acumular en grans quantitats a l’interior de les cèl·lules quan tenen baixes concentracions de oxigen.
És font de C i d’energia.
És utilitzat per la formació de bioplàstics.
Tenen cadenes alquilades d’àcids grassos amb de 8-14 carbonis.
S’utilitza per la formació de polièster produït a partir de glucosa.
Triglicèrids acumulats en vacúols.
FOSFATS   S’emmagatzemen polifosfats quan el bacteri creix en condicions de mancança d’algun altre component com el sulfat.
Es tenyeixen amb blau de metilè i es veuen vermells → són metacromàtics.
SOFRE   En bacteris fotosintètics i filamentosos.
Es formen precipitats tant a l’interior com a l’exterior de la cèl·lula.
MATERIAL NITROGENAT  Acumulat en cianobacteris en formació de cianofícies.
*Heterocist: cèl·lula de colònia que s’especialitza en la fixació del nitrogen amb benefici de les altres cèl·lules → en gramnegatiu 15 cmarin58 Microbiologia I 7. FLAGEL  Estructura llarga i filamentosa que permet el desplaçament dels bacteris en medi líquid.
 Poden disposar-se a un extrem (flagel·lació polar) , al voltant de la cèl·lula (flagel·lació peritrica) i pot tractar-se de un conjunt de flagels disposats a un extrem de la cèl·lula (flagel·lació lofòtrica).
 Els flagels de procariotes són diferents als de les eucariotes.
 Es tracta d’una estructura proteica amb un cilindre central buit i en alguns casos pot tenir una beina externa.
 Està format per subunitats proteiques de pes molecular alt, la flagelina (en la qual hi predominen aminoàcids àcids o neutres i mai no hi ha cisteïna o triptòfan).
 Està format per una gran varietat d’aminoàcids que determina l’antigen H, un dels antígens de la cèl·lula bacteriana.
 A diferencia de les eucariotes, les subunitats de flagelina es disposen de forma helicoïdal.
 El seu moviment també és helicoïdal a diferencia del moviment ondulatori de les eucariotes.
 Moviment per tactisme: atracció o repulsió a una substància química.
o Aerotactisme: positiu o negatiu per l’oxigen.
o Quimiotactisme: resposta a un producte químic. Si aquesta resposta és positiva parlem de Atractants i sí és negativa, parlem de Repelents. Les proteïnes reconeixen aquestes substàncies i generen un tipus de resposta o un altre.
o Fototactisme: resposta positiva o negativa pel contacte amb la llum.
16 ...

Tags: