MICROBIOLOGIA TEMA 2 (2014)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Biotecnología - 2º curso
Asignatura Microbiologia
Año del apunte 2014
Páginas 11
Fecha de subida 17/11/2014
Descargas 8
Subido por

Vista previa del texto

      MICROBIOLOGIA   2º  CURS  DE  BIOTECNOLOGIA                                             BLOC  1  ESTRUCTURA  I  FUNCIÓ  DELS  PROCARIOTES      TEMA  2.  LA  CÈL·∙LULA  PROCARIÒTICA   2.1.  Organització  de  la  cèl·∙lula  procariòtica   Totes  les  cèl·∙lules  presenten  tres  compartiments  principals:   -­‐ Una   membrana   que   els   envolta   (   també   anomenada   membrana   citoplasmàtica   ):   és   la   barrera   que   separa   l’interior   cel·∙lular   del   medi   extern   i   limita   l’accés   a   l’interior   de   la   cèl·∙lula.   -­‐ DNA   cel·∙lular   o   nucleoide:   és   la   maquinària   per   al   creixement   i   la   funció   cel·∙lular.   És   el   lloc  on  es  guarden  les  instruccions  genètiques.   -­‐ Dins   de   la   membrana   es   troben   diverses   estructures   suspeses   o   dissoltes   en   un   fluid   anomenat  citoplasma  (físicament  és  el  lloc  situat  entre  la  membrana  i  el  DNA).  És  el  lloc   on   es   duen   a   terme   totes   les   reaccions   metabòliques,   especialment   la   síntesi   proteica   (ribosomes).  També  hi  trobem  plasmidis  i  cossos  d’inclusió  o  vesícules  de  gas,  en  el  cas   dels  procariotes.   A  més  a  més,  els  bacteris  sovint  també  presenten  aquestes  característiques:   -­‐ -­‐ -­‐ -­‐ Presenten  una  paret  cel·∙lular  per  resistir  la  pressió  osmòtica  i  evitar  la  lisi  cel·∙lular.   Una   càpsula   o   capa   S   (són   dos   conceptes   diferents)   relacionats   amb   la   protecció   i   la   formació  de  biofilms(1).   Flagels  que  fan  servir  per  a  desplaçar-­‐se  o  moure’s.   Pili/fimbriae  que  són  bàsicament  estructures  d’unió.   2.1.1.  Morfologia  cel·∙lular   La  morfologia  és  la  forma  de  les  cèl·∙lules.  Les  principals  morfologies  cel·∙lulars  dels  procariotes   són:   -­‐ -­‐ Cocs:  tenen  una  forma  esfèrica  o  ovoide.  Segons  la  seva  agrupació  els  podem  agrupar  en:     § Diplococs  si  es  troben  en  parelles.   § Streptococs  si  es  troben  formant  cadenes.   § Staphylococs  si  es  troben  en  forma  de  raïm.   § Tetrades  on  4  cocs  formen  un  quadrat.   § Sarcina  una  configuració  cúbica  de  8  cocs.   Bacils:  tenen  una  forma  cilíndrica  o  de  bastó.  Els  podem  classificar  en  tres  subgrups:   § Cocobacils  són  uns  bacils  molt  curts.   § Diplobacils  són  bacils  aparellats.   § Streptobacils  quan  formen  cadenes.   -­‐ Espirils:  tenen  la  forma  d’una  espiral  rígida,  com  una  hèlix.   -­‐ Espiroquetes:    tenen  la  forma  d’una  espiral  flexible  .   -­‐ Vibrils  són  semblants  als  bacils  però  tenen  forma  de  coma.         BLOC  1  ESTRUCTURA  I  FUNCIÓ  DELS  PROCARIOTES      TEMA  2.  LA  CÈL·∙LULA  PROCARIÒTICA   Tot  i  que  també  existeixen  diverses  variacions  de  les  morfologies  de  tipus  bàsiques.   Les  cèl·∙lules  pleomòrfiques  (pleomòrfic  significa  moltes  formes)  són  organismes  que  poden  variar   de  forma,  ja  que  no  presenten  paret  cel·∙lular,  com  per  exemple  Mycoplasma  sp.  (menys  rigidesa).                           Figura  2.1.  Esquema  de  les  diferents  morfologies  de  la  cèl·∙lula  procariòtica.   Tot  i  que  la  morfologia  cel·∙lular  és  un  caràcter  fàcilment  reconeixible,  en  general,  diu  poc  sobre  al-­‐ tres   propietats.   En   conseqüència,   amb   molt   rares   excepcions,   resulta   impossible   predir   la   fisiologia,   ecologia,  filogènia  o  pràcticament  qualsevol  altre  propietat  d’una  cèl·∙lula  procariòtica  simplement  a   partir  de  la  seva  morfologia.   No  obstant  vàries  forces  selectives  deuen  jugar  un  paper  important  en  la  determinació  de  la  morfo-­‐ logia   d’una   espècie   determinada,   incloent   la   optimització   per   la   presa   de   nutrients   (cèl·∙lules   petites   i  amb  una  elevada  relació  de  superfície  i  volum),  la  mobilitat  (o  motilitat)  per  natació  en  ambients   viscosos  o  gairebé  superficials  (bacteris  espirals  o  helicoïdals),  la  mobilitat  per  lliscament  (bacteris   filamentosos),  entre  altres.  La  morfologia  d’una  cèl·∙lula  microbiana  no  es  un  aspecte  trivial,  doncs   és  una  característica  que  està  genèticament  dirigida  i  ha  estat  seleccionada  per  la  evolució  per  as-­‐ segurar  la  adaptació  de  l’espècie  a  un  hàbitat  particular.               BLOC  1  ESTRUCTURA  I  FUNCIÓ  DELS  PROCARIOTES      TEMA  2.  LA  CÈL·∙LULA  PROCARIÒTICA   2.1.2  Grandària  cel·∙lular   Els  procariotes  presenten  mides  que  van  des  de  0,2  μm  a  més  de  700  μm  de  diàmetre.  La  gran   ma-­‐joria  dels  bacils  procariòtics  que  s’han  cultivat  en  laboratoris  estan  entre  0,5-­‐4  μm  d’ample   per  menys  de  15  μm  de  llarg,  però  uns  quants  procariotes  grans,  com  Epulopiscium  fishelsoni   són  més  grans,  amb  cèl·∙lules  que  sobrepassen  els  600  μm  (0,6  mil·∙límetres).     Les  cèl·∙lules  del  procariota  de  mida  més  gran  conegut,  el  quimiolitòtrof  del  sofre  Thiomargarita,     pot   arribar   als   750   μm   de   diàmetre,   de   manera   que   són   gairebé   visibles   a   simple   vista.   La   majoria  dels  procariotes  de  mida  gran  són  microorganismes  quimiolitòtrofs  del  sofre  (Bacteris   S)  o  ciano-­‐bacteris.   Les  cèl·∙lules  eucariotes  de  tipus  mig  poden  variar  de  10  a  més  de  200  μm  de  diàmetre.  En  altres   pa-­‐raules,   els   procariotes   són   generalment   més   petits   en   comparació   amb   les   cèl·∙lules   eucariotes.   Avantatges  de  ser  petit   Per  a  una  cèl·∙lula,  la  mida  petita  té  els  seus  avantatges.  Les  cèl·∙lules  petites  posseeixen  més   àrea   superficial   en   relació   al   volum   cel·∙lular   que   les   cèl·∙lules   grans,   és   a   dir,   tenen   una   relació   superfície/volum  més  elevada.     Figura  2.2  Relació  entre  àrea  de  la  superfície  i  volum  cel·∙lular.   (http://www.ugr.es/~eianez/Microbiologia/images/03form2.jpg) La  relació  S/V  d’una  cèl·∙lula  té  implicacions  importants  en  diversos  aspectes  de  la  seva  bio-­‐ logia,   incloent   la   seva   evolució.   Per   exemple,   com   la   seva   velocitat   de   creixement   depèn,   entre  altres  coses,  de  la  velocitat  d’intercanvi  de  nutrients,  el  major  valor  S/V  de  les  cèl·∙lules   més  petites  afavoreix  un  major  intercanvi  de  nutrients  per  unitat  de  volum  cel·∙lular  en  com-­‐ paració  amb  les  cèl·∙lules  de  mida  gran.     2.1.3  Membrana  citoplasmàtica  en  Bacteria  i  Archea   Estructura  de  la  membrana   La   membrana   citoplasmàtica   és   una   estructura   fina   (6-­‐8   nm   gruix)   que   rodeja   la   cèl·∙lula.   Aquesta   estructura   vital   és   la   barrera   que   separa   l’interior   cel·∙lular   (el   citoplasma)   de   l’exterior.   Si  la  mem-­‐brana  es  trenca,  es  destrueix  la  integritat  de  la  cèl·∙lula.  La  membrana  citoplasmàtica   és   també   una   barrera   amb   una   elevada   permeabilitat   selectiva   que   capacita   a   la   cèl·∙lula   per   concentrar  meta-­‐bòlits  específics  i  per  excretar  productes  de  rebuig.             BLOC  1  ESTRUCTURA  I  FUNCIÓ  DELS  PROCARIOTES      TEMA  2.  LA  CÈL·∙LULA  PROCARIÒTICA   Composició  de  les  membranes   Les   membranes   citoplasmàtiques   estan   formades   per   un   70%   de   proteïnes   més   un   30%   de   lípids.   L’estructura   general   és   la   d’una   bicapa   fosfolipídica   on   hi   suren   les   proteïnes.   Els   fosfolípids   conte-­‐nen   components   hidrofòbics   (àcids   grassos)   i   hidrofílics   (glicerol-­‐fosfats)   que   poden  presentar  múl-­‐tiples  formes  químiques  diferents.   Figura  2.3  Estructura  de  la  membrana  citplasmàtica  (Font:  http://www.alterna3d.com/3d-­‐ cientifico/animacion-­‐3d-­‐cientifico-­‐aredsan/)   a)  Fosfolípids   Figura  2.4  Estructura  d’un  fosfolípids   (https://teaching.ncl.ac.uk/bms/wiki/images/thumb/5/5e/Phospholipid.gif/350px-­‐Phospholipid.gif) Terminacions  Polars:   Les   porcions   hidrofíliques   romanen   exposades   cap   a   l’espai   exterior   o   cap   al   citoplasma.   Aquestes  interaccionen  amb  l’aigua.   Terminacions  No  Polars:   Els  àcids  grassos  apunten  cap  a  l’interior  per  a  formar  ambients  hidrofòbics.  Són  insolubles   en  aigua.   b)  Proteïnes  de  membrana   Les   principals   proteïnes   de   la   membrana   citoplasmàtica   tenen   zones  hidrofòbiques   en   les   regions  que  s’inclouen  en  la  membrana  i  zones  hidrofíliques  en  les  regions  que  contacten   amb  el  medi  exterior.   Trobem  dos  tipus  de  proteïnes  segons  com  es  troben  associades  a  la  bicapa:   § § Proteïnes   integrals/transport:   Estan   incrustades   fermament   a   l’interior   de  la  membrana  i  són  de  difícil  extracció.   Proteïnes   perifèriques:   No   estan   ancorades   a   la   membrana   però   s’uneixen  a  superfícies  i  són  fàcilment  extretes.   Les   proteïnes   de   la   cara   externa   sovint   estan   relacionades   amb   el   reconeixement   i   transport,   mentre   que   les   proteïnes   de   la   cara   interna   estan   relacionades   amb   processos   d’obtenció  d’energia  (o  rendiment  energètic)  i  quimiotaxi.   c)  Agents  reforçants   Una   de   les   diferències   més   significatives   entre   les   membranes   dels   procariotes   i   la   dels   eucariotes,   és   que   la   d’aquests   últims   posseeixen  esterols.   Els   esterols   estan   absents   de   les   membranes  de  gairebé  tots  els  procariotes  (els  bacteris  metanòtrofs  i  els  micoplasmes  són   una  excepció).         BLOC  1  ESTRUCTURA  I  FUNCIÓ  DELS  PROCARIOTES      TEMA  2.  LA  CÈL·∙LULA  PROCARIÒTICA   Els   esterols   són   molècules   rígides   i   planes,   mentre   que   els   àcids   grassos   són   flexibles   i   la   seva  presència  en  les  membranes  afavoreix  la  seva  estabilització  però  les  fa  menys  flexibles.   Els  hopanoides  són  molècules  similars  als  esterols  que  estan  presenta  en  moltes  espècies   del  domini  Bacteria  i  és  possible  que  duguin  a  terme  un  paper  similar  al  dels  esterols.  Fins   ara  no  s’han  trobat  en  espècies  del  domini  Archea.   Figura  2.4.  Comparació  estructural  dels  esterols  i  els  hopanoides.   (http://images.slideplayer.es/1/117933/slides/slide_4.jpg) L’estructura   global   de   la   membrana     s’estabilitza   mitjançant   ponts   d’hidrogen   i   interaccions   hidrofòbiques.   A   més   a   més,   cations   com   el   Mg2+   i   el   Ca2+   ajuden   a   la   estabilització   formant   enllaços   iònics   amb   les   càrregues   negatives   dels   fosfolípids.   La   membrana   és   bastant   fluïda,   amb  una  viscositat  equivalent  a  la  dels  olis  d’alt  grau.   Membranes  d’Archea   Els  lípids  de  membrana  d’Archea  són  diferents  als  de  Bacteria  i  Eukarya.  A  diferència  del  que   succeeix   a   Bacteria   i   Eukarya,   on   els   enllaços   éster   són   els   responsables   de   la   unió   entre   el   glicerol   i   els   àcids   grassos,   els   lípids   d’Archea   posseeixen   enllaços   èter   entre   el   glicerol   i   les   cadenes   laterals   hidrofòbiques.   A   més   a   més,   les   cadenes   laterals   no   són   àcids   grassos,   en   aquest  cas  estan  compostes  per  isoprenoides  (repeticions  d’unitats  d’isoprè,  molècula  de  5  C).     Els  principals  lípids  en  Archea  són  dièters  de  glicerol,  que  tenen  cadenes  laterals  de  20  àtoms   de   carboni   (anomenades   grups   fitanil),   y   tetraèters   de   glicerol,   amb   cadenes   laterals   de   40   àtoms  de  carboni  (anomenades  grups  bifitanil,  ja  que  són  dos  grups  fitanil  units  covalentment).   En   els   lípids   amb   tetraèter,   les   cadenes   de   fitanil   de   cada   molècula   de   glicerol   estan   cova-­‐ lentment  unides.  Això  fa  que  es  formi  una  monocapa,  molt  resistent  a  la  disgregació  atorgant   una  resistència  a  elevades  temperatures  (hipertermofília).     Figura  2.5.  Estructura  del  dièter  de  glicerol  i  el  tetraèter  de  glicerol   (http://202.204.115.67/jpkch/jpkch/2008/wswx/chapter%203/26.jpg) Funcions  de  la  membrana  citoplasmàtica   La   membrana   citoplasmàtica   és   més   que   una   simple   barrera   que   separa   l’interior   i   l’exterior   cel·∙lular  i  duu  a  terme  funcions  cel·∙lulars  molt  importants.  En  primer  lloc,  actua  com  a  barrera   de   permeabilitat,   evitant   la   pèrdua   passiva   de   components   del   citoplasma   com   l’entrada   indiscriminada  de  substàncies.  Per  altra  banda,  és  el  lloc  on  s’assenten  moltes  proteïnes  que  en   molts   casos   són   enzims   que   catalitzen   reaccions   bioenergètiques   o   estan   implicades   en   el   transport  de  substàncies.         BLOC  1  ESTRUCTURA  I  FUNCIÓ  DELS  PROCARIOTES      TEMA  2.  LA  CÈL·∙LULA  PROCARIÒTICA   La   membrana   pot   estar   en   una   forma   energèticament   carregada   en   la   que   existeix   una   separació   dels   protons   (H+)   i   els   ions   hidroxil   (OH-­‐)   a   través   de   la   seva   superfície.   Aquesta   separació   de   càrrega   és   una   forma   d’energia   similar   a   la   energia   potencial   present   en   una   bateria.  Aquest  estat  energètic  de  la  cèl·∙lula  és  coneix  com  a   força  motriu  de  protons,  i  és  la   responsable   del   manteniment   de   moltes   funcions   cel·∙lulars   que   requereixen   energia,   com   algunes  formes  de  transport,  la  mobilitat  i  la  biosíntesi  d’ATP.     La   membrana   pot   actuar   també   en   la   detecció   i   resposta   a   agents   químics   de   l’exterior   amb   l’ajut  de  molècules  receptores  especials  de  membrana.   Transport  i  sistemes  de  transport  a  través  de  la  membrana   El   transport   de   nutrients   és   un   procés   essencial   en   la   vida   de   la   cèl·∙lula.   En   els   procariotes   existeixen   diferents   mecanismes   de   transport,   cadascun   d’ells   amb   unes   característiques   pròpies.     a)  Transport  passiu   Difusió  simple   La  difusió  simple  és  el  pas  lliure  de  molècules  a  través  de  la  membrana  a  favor  de  gradient  de   concentració  (  de  concentració  més  alta  a  més  baixa).  Les  molècules  petites  i  sense  càrrega   (com  H2O,  O2  i  el  CO2)  són  les  que  poden  difondre  passivament  per  la  membrana.   Difusió  facilitada   La   difusió   facilitada   és   el   transport   de   molècules   assistit   per   una   proteïna   transportadora   (permeasa).   És   un   mètode   de   transport   poc   comú   en   procariotes,   només   alguns   nutrients   passen   així.   S’utilitza   principalment   per   al   transport   de   molècules   hidrofíliques   com   H2O,   glicerol,  sucres  i  aminoàcids.  Com  que  participen  proteïnes,  el   transport  és  més  específic  i  la   velocitat  augmenta  fins  a  un  punt  de  saturació.   b)  Transport  actiu   Transport  simple   El  transport  simple  implica  només  una  proteïna  transmembranal.  Es  poden  donar  tres  tipus   de  processos  de  transport:  uniportador,  simportador  i  antiportador.   Els   sistemes   uniportadors   són   proteïnes   que   transporten   una   molècula   en   un   sol   sentit   a   través   de   la   membrana.   Els   simportadors   són   proteïnes   que   funcionen   transportant   una   molècula   juntament   amb   una   altra,   normalment   un   protó.   Els   antiportadors   són   proteïnes   que  transporten  una  molècula  a  través  de  la  membrana  i  simultàniament  en  transporten  una   altra  en  sentit  contrari.             BLOC  1  ESTRUCTURA  I  FUNCIÓ  DELS  PROCARIOTES      TEMA  2.  LA  CÈL·∙LULA  PROCARIÒTICA   Translocació  de  grup   La   translocació   de   grup   requereix   una   sèrie   de   proteïnes   que   cooperen   en   el   sistema   de   transport,   és   un   tipus   de   transport   en   el   que   la   substància   transportada   és   químicament   modificada,  generalment  és  fosforil·∙la,  durant  el  transport.   Els  casos  més  ben  estudiats  d’aquest  tipus  de  transport  són  els  que  es  refereixen  al  transport   dels  sucres  glucosa,  manosa  i  fructosa.   Un   exemple   d’aquest   tipus   de   transport   és   el   sistema   de   la   fosfotransferasa,   format   per   una   família  de  proteïnes,  de  les  quals  se’n  necessiten  cinc  per  dur  a  terme  el  transport  d’un  sucre   determinat.   Abans   que   el   sucre   sigui   transportat,   les   mateixes   proteïnes   del   sistema   fosfotransferasa   es   fosforil·∙len   i   defosforil·∙len   alternativament   en   cascada   fins   que   el   transportador  real,  que  és  l’enzim  IIc,  fosoforil·∙la  al  sucre  durant  el  procés  de  transport.  Els   components  inespecífics  es  fosforil·∙len  i  defosforil·∙len  en  resposta  al  transport  de  qualsevol   sucre,   mentre   que   els   components   específics   s’activen   en   resposta   al   transport   d’un   sucre   concret.     Components  inespecífics   Components  específics             Figura  2.6  Sistema  de  la  fosfotransferasa  a  Escherichia  coli.   Sistema  ABC   El  sistema  ABC  (ATP-­‐Binding  Casette)  consta  de  tres  components:  una  proteïna  d’unió  al  sub-­‐ strat,  un  transportador  integrat  a  la  membrana  i  una  proteïna  que  hidrolitza  ATP).  En  proca-­‐ riotes   s’han   identificat   més   de   200   sistemes   ABC   relacionats   amb   l’entrada   de   compostos   orgànics  com  sucres  o  aminoàcids,  i  de  nutrients  inorgànics  com  sulfat,  fosfat  i  metalls  traça.   Són  sistemes  de  transport  que  fan  servir  proteïnes  periplàsmiques  d’unió  juntament  amb  un   transportador   de   membrana   capaç   d’hidrolitzar   ATP.   Una   de   les   característiques   pròpies   dels   transportadors  ABC  és  l’alta  afinitat  de  substrat  que  presenten  les  proteïnes  periplàsmiques   d’unió.   Una   vegada   han   atrapat   el   substrat   corresponent,   el   complex   interacciona   amb   el   respectiu   component   transmembranal   que   transporta   el   substrat   gràcies   a   l’energia   alli-­‐ berada  per  la  hidròlisi  de  l’ATP.  És  interessant  assenyalar  que  encara  que  els  bacteris  gram-­‐ positius   no   tenen   periplasma,   també   posseeixen   sistemes   ABC.   Tot   i   que,   en   aquest   cas   les   proteïnes   específiques   d’unió   al   substrat   s’ancoren   a   la   cara   externa   de   la   membrana   cito-­‐ plasmàtica.         BLOC  1  ESTRUCTURA  I  FUNCIÓ  DELS  PROCARIOTES      TEMA  2.  LA  CÈL·∙LULA  PROCARIÒTICA   Figura  2.8.  Mecanisme  de  transport  del  sistema  ABC   http://www.nature.com/nrm/journal/v10/n3/images/nrm2646-­‐f1.jpg   c)  Transport  de  proteïnes  a  l’exterior   Fins   ara   hem   considerat   el   transport   de   molècules   petites.   Com   es   realitza   el   transport   de   molècules   grans,   com   les   proteïnes?   Pel   seu   correcte   funcionament,   moltes   proteïnes   necessiten   ser   transportades   fora   de   la   membrana   citoplasmàtica   o   inserir-­‐se   a   ella   d’una   manera  específica.  En  les  cèl·∙lules  procariòtiques  això  es  duu  a  terme  gràcies  a  l’activitat  de   proteïnes  anomenades  translocases,  unes  de  les  més  importants  constitueixen  el  sistema  Sec   (de  sistema  de  secreció).  Aquest  sistema  actua  tant  per  exportar  proteïnes  com  per  inserir-­‐ les   a   la   membrana.   Les   proteïnes   destinades   al   transport   són   reconegudes   pel   sistema   Sec   perquè  estan  marcades  de  manera  específica.   El  sistema  Sec  de  translocació  anomenat  via  de  secreció  general,  consisteix  de  set  proteïnes  i   secYEG  és  el  veritable  transportador  transmembranal,  secreta  proteïnes  sintetitzades  com  a   pre-­‐proteïnes  amb  un  senyal  peptídic  amino  terminal.  Altres  components  del  sistema  Sec  son   SecA,   que   és   un   enzim   que   subministra   energia   necessària   pel   procés   mitjançant   l’hidròlisi   d’ATP,  secB,  que  és  una  proteïna  que  evita  el  plegament  de  les  pre-­‐proteïnes  al  citoplasma   (xaperona),   y   secD   i   F,   que   són   proteïnes   que   ajuden   al   procés   de   translocació   mentre   consumeixen  energia  de  la  força  motriu  de  protons.  Quan  la  proteïna  surt  una  peptidasa  treu   el  pèptid  senyal     Figura  2.9  Secreció  de  proteïnes  a  través  de  la  membrana   d’Escherichia  Coli  (Sistema  Sec  de  translocació).   (http://img.medscape.com/article/753/993/753993-­‐fig2.jpg) Figura  2.10  Els  cinc  tipus  de  sistemes  Sec  de  secreció  en   gramnegatius.   http://www.nature.com/nrmicro/journal/v7/n10/images/nrmicro2218-­‐i1.jpg 2.1.4  El  citoplasma   El   citoplasma   està   compost   majoritàriament   per   aigua   (un   70%   aproximadament)   amb   un   aspecte  granular  degut  a  la  presència  de  ribosomes.  En  els  procariotes  no  hi  trobem  orgànuls.   És   un   líquid   extremadament   viscós   amb   una   elevada   concentració   de   ribosomes   (   20%   proteïnes,  7-­‐20%  RNA,  2%  DNA  i  1-­‐2%  precursors  solubles  i  ions.   Hi   podem   trobar   una   regió   nuclear   o   nucleoide   ben   diferenciada   que   conté   la   informació   genètica.  La  transcripció  es  duu  a  terme  a  la  interfície  citoplasma-­‐nucleoide.         BLOC  1  ESTRUCTURA  I  FUNCIÓ  DELS  PROCARIOTES      TEMA  2.  LA  CÈL·∙LULA  PROCARIÒTICA   2.1.5  Ribosomes   Els  ribosomes  són  estructures  complexes  formades  per  dues  subunitats  compostes  de  proteïna   i  RNA.  Un  60  %  és  RNA  o  rRNA  ribosomal  i  un  40%  és  de  proteïna.   La   seva   funció   és   la   de   convertir-­‐se   en   el   lloc   de   síntesi   de   proteïnes.   A   diferència   dels   ribosomes  eucariòtics(80S),  els  ribosomes  procariòtics  són  més  petits  (70S)     Figura  2.11  Ribosoma  procariòtic   http://3dciencia.com/blog/wp-­‐content/uploads/2011/02/ribozima-­‐   bacterial-­‐ribosome-­‐detail-­‐peptidil-­‐active-­‐site-­‐anticodon-­‐ribosoma-­‐   bacteriano-­‐3Dciencia-­‐eng.jpg 2.1.6  Nucleoide  versus  nucli   Els  genomes  presenten  una  organització  diferent  en  cèl·∙lules  procariòtiques  i  en  cèl·∙lules  euca-­‐ riòtiques.  En  les  procariòtiques,  el  DNA  es  presenta  com  una  llarga  molècula  de  dues  cadenes   ano-­‐menada   cromosoma   que   es   condensa   en   una   massa   visible   per   microscòpia   electrònica   anomena-­‐da  nucleoide.     En  general,  les  cèl·∙lules  procariòtiques  tenen  un  cromosoma  únic  o  genòfor.  Per  aquesta  raó,   típicament   contenen   una   sola   copia   de   cada   gen   i   per   conseqüent   són   genèticament   haploides,   però   poden   existir   varies   còpies   del   mateix   quan   el   bacteri   creix   ràpid.   Molts   procariotes   contenen   també   petites   quantitats   de   DNA   extracromosòmic,   disposats   habitualment   de   manera  circular  que  constitueixen  els  plasmidis.   Els  cromosomes/genòfors  aïllats  contenen  aproximadament  un  60  %  de  DNA,  un  30  %  de  RNA  i   un   10   %   de   proteïnes   en   pes.   Normalment,   existeix   un   sol   cromosoma   circular,   tancat   covalentment  (c.c.c.)   Les  mides  de  cromosomes  procariòtics  per  exemple:   -­‐ -­‐ -­‐ En  bacteris  típics  solen  tenir  entre  3000-­‐5000  kpb.  Escherichia  coli  presenta  4700  kpb   En  bacteris  petits  solen  tenir  entre  700-­‐1000  kpb.  Mycoplasma  genitalium  presenta  700   kpb   Bacteris   amb   cicles   complexes   acostumen   a   tenir   12000   kpb,   com   per   exemple   Actinomicets  o  cianobacteris.     Figura  2.12  Nucleoide  (Regió  vermella)   http://3dciencia.com/blog/wp-­‐content/uploads/2011/02/ribozima-­‐   bacterial-­‐ribosome-­‐detail-­‐peptidil-­‐active-­‐site-­‐anticodon-­‐ribosoma-­‐   bacteriano-­‐3Dciencia-­‐eng.jpg       BLOC  1  ESTRUCTURA  I  FUNCIÓ  DELS  PROCARIOTES      TEMA  2.  LA  CÈL·∙LULA  PROCARIÒTICA   2.1.7  Plasmidis   A   més   a   més   del   material   genètic   present   en   el   nucleoide,   molts   procariotes   contenen   molècules   de   DNA   extracromosòmic   anomenats   plasmidis.   Els   plasmidis   són   petites   dobles   cadenes   de   DNA   que   existeixen   independentment   del   cromosoma,   on   la   majoria   són   de   ADN   c.c.c.  .   Alguns   plasmidis   són   capaços   d’integrar-­‐se   dins   del   cromosoma   i   són   replicats,   per   tant,   juntament  amb  el  cromosoma,  aquest  tipus  de  plasmidis  s’anomenen  episomes.   La  seva  mida  varia  des  de  2  kpb  fins  a  més  de  1000  kpb.  Acostumen  a  codificar  per  a  diverses   funcions,  com  resistència  a  antibiòtics,  a  metalls  pesants,  virulències,  etc...       Figura  2.13  Diferència  entre  DNA  bacterià  i  plasmidi   http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d7/Plas mid_%28spanish%29.svg/320px-­‐Plasmid_%28spanish%29.svg.png       ...