Microbiologia

Tercera clase ESTRUCTURA Y FISIOLOGIA BACTERIANA

[pic 1]

ESENCIALES: siempre presentes

No esenciales: no todas los presentan

CITOPLASMA

El citoplasma de la bacteria esta principalmente constituido por agua, 70% es agua, y un 30 esta constituido por macromoléculas biológicas, proteínas, ácidos nucleicos, carbohidratos y lípidos.

No presenta ningún compartimento, no existen endomembranas (no hay retículos), solo esta el nucleoide y ribosomas, agua y macromoléculas.

Carente de compartimentación, es como una gran piscina

El genoma de bacteria esta contenido dentro del nucleoide o cromosoide, se denomina así porque esta empaquetado, super enrollado, parecido a los cromosomas. No presenta histonas, el genoma de la bacteria tiene un tamaño de 4,8 megabases  400 mil pares de bases, cuanto se agrega un detergente al citoplasma, el ADN se desempaqueta y al medir la longitud mas o menos mide  1 milímetro, esto es mil veces más grande que la bacteria; la bacteria mide 1 micrómetro (mil veces mas grande del tamaño de la celula).

Este genoma esta constituido por acido desoxirribonucleico, y las diferencias entre cada nucleótido esta dado por las bases nitrogenadas. Además este nucleoide bacteriano es circular, de doble hebra y único, esta super enrollado y tiene hasta 4 millones de pares de bases, además esta cartografeado.

GENOMA BACTERIANO: PLASMIDIOS

Existe otro elemente genetico en las bacterias, que se conoce como plasmidios, también son estructura de ADN circular y de doble hebra.

Tienes un tamaño variable y se replican de manera autónoma al cromosoma bacteriano, una bacteria puede contener uno o varios cientos de plasmidios, estos son de menor tamaño que el cromosoma bacteriano, también son circulares, doble hebra, y normalmente codifican para genes que le aportan a la bacteria una ventaja adaptativa, por ejemplo codifican para genes de resistencia a los antibióticos, a metales pesados, contienen rutas metabólicas o codifican para algún factor de virulencia de la bacteria.

Estos plasmidios se pueden transferir mediante CONJUGACION que es un mecanismo genetico, eso quiere decir que una bacteria que sea resistente a un antibiótico le puede entregar esa informacion a través de conjugación a otra bacteria que es sensible, estos genes de resistencia entonces son transferidos y esto explica porque las bacterias se van haciendo resistentes a antibióticos con tanta facilidad.  

Existen en el citoplasma, plasmidios que pueden estar super enrollados o a veces relajados, pero en general ocupan un espacio mucho menor que el cromosoma, y una bacteria puede tenerlos como también no.

Una bacteria vive aprox. 20 minutos como la e. coli cada 20 minutos se reproduce o media hora, y una bacteria de siglo lento como la Mycobacterium tuberculosis se reproduce cada 24 horas, eso quiere decir que muere y se divide y se transforma en otra bacteria.

MEMBRANA CITOPLASMÁTICA

• Es similar a la membrana eucarionte, también constituye la separación entre el medio interno y medio externo.
• Constituye una barrera de permeabilidad selectiva (semipermeables) y cumple el modelo de mosaico fluido una bicapa de fosfolípidos mas proteínas que atraviesan esta capa y pueden ser integrales o periféricas (que están solo en una capa de la membrana o en la otra), que pueden cumplir la función de canales.
• Cumple el papel de los organelos membranosos presentes en las células eucarióticas
• Carece de esteroles (colesterol) la bacteria  a diferencia de las membranas eucariontes animales  (excepción: Hopanoides). El colesterol regula la fluidez de la membrana.
• Existen funciones metabólicas en esta membrana: al no tener REL como la eucariótica para producir lípidos , las enzimas para la elaboración de los lípidos en la bacteria están en la hoja externa de la membrana plasmática. En una celula eucariontes la fosforilacion oxidativa ocurre en las mitocondrias; en la bacteria al no tener mitocondrias, la cadena respiratoria que esta en la membrana plasmática en la hoja externa están las enzimas. Es por estas cosas que la membrana eucarionte es diferente a la procarionte.

[pic 2]

Por ejemplo los lípidos y fosfolípidos participan en la señalización al medio intracelular, la bacteria también trabduce señales, necesita reaccionar frente a los estimulos, tienen receptores.

Y realizan quimiotaxis, reaccionan a estimulos químicos.

La mayor cantidad de ATP se fabrica en la membrana, ATP sintetaza y también ahí esta la cadena respiratoria.

Recordemos que la bacteria es un sistema abierto, eso quiere decir que debe ingresar nutrientes y eliminar desechos. Hay en la membrana algunas proteínas integrales de membrana que son canales que permiten el paso de solutos.

Existen 3 sistemas de canales de transporte:

1. Sistema uniportador: en el cual la bacteria ingresa un soluto o saca un soluto a través del lumen de la proteína integral, ejemplo de ello el uniportador de potasio (que permite la entrada de iones potasio al citoplasma).
2. Sinportadores: van a movilizar dos solutos de distinta naturaleza química, en el mismo sentido, ejemplo el sinporte de sulfato que ingresa iones sulfato y protones. El sinporte de sulfato que ingresa sulfato y protones.
3. Antiportador: ocurre a través de un canal de membrana que a la medida que ingresa una cantidad de solutos va a salir hacia el exterior otro soluto de distinta naturaleza química. Ejemplo de esto el antiportador de protones y sodio que a la medida que entra un protón saca sodio.

Esto le permite a la bacteria mantener la concentración de iones y solutos de manera equilibrada, mantener su concentración.

RIBOSOMAS

[pic 3]

Los ribosomas bacterianos están presentes en el citoplasma no se encuentran unidos a ninguna membrana como ocurre en el RER, tienen o están constituidos por dos subunidades, una mayor que mide 50s y una menor que mide 30s. Esta unidad S es una unidad de sedimentación. Se debe su nombre  “S” a un sueco que invento la ultra centrifugación.

Es una unidad de medida, un escala aceptada para fraccionar componentes celulares a través de la ultra centrifugación.

Se rompe la bacteria y se coloca en una centrifuga especial que trabaja a 100 mil G produce una aceleración que muchas veces la fuerza de gravedad, asi las cosas cichas pasan con mayor facilidad y las grandes quedan retenidas. Y asi podemos saber cuantos pesan y se miden con una escala.

...