Celula Microbiana

UNIDAD 2

LA CÉLULA MICROBIANA

Definición

La célula microbiana es una entidad, aislada de otras células por una membrana celular y

que contiene en su interior una variedad de sustancias químicas y de estructuras

subcelulares.

Características generales de la célula microbiana

Todas las células son similares en tres aspectos: todas inician su vida con una membrana

plasmática, material genético y una región de citoplasma.

Membrana plasmática

Membrana externa de doble capa, separa el interior de la célula de sus alrededores y

selectivamente permite que la sustancias la atraviesen.

Citoplasma

Región interna organizada donde se llevan a cabo conversiones de energía, síntesis de

proteínas, desplazamiento de partes celulares y otras actividades necesarias.

Material genético

Dependiendo de la especie, el ADN ocupa un saco recubierto de membrana (nucleo) en el

interior de la célula o sólo una región del interior de la célula (nucleoide)

Conclusión

La Membrana Celular es una Barrera que separa del exterior el interior de la Célula. Dentro

de la membrana celular se encuentran las diversas estructuras y sustancias que hacen

posibles las funciones de la célula. Todas las células tienen estructuras claves: el Núcleo,

donde se almacena la información necesaria para producir más células, y el Citoplasma,

donde está la maquinaria para el desarrollo y las funciones de la célula. Todas las células

microbianas contienen ciertos tipos de componentes químicos complejos:

- Proteínas

- Ácidos Nucleicos

- Lípidos

- Polisacáridos.

“Un organismo es un sistema complejo, organizado, específico, capaz de reproducir su

especie”.

Célula eucariota

Son aquellos en cuyas células puede diferenciarse un núcleo que contiene el material

genético separado de un citoplasma en el que se encuentran diferentes orgánulos celulares.

Célula procariota

Son aquellos en los que no existe la separación entre núcleo y citoplasma. Dentro de este

grupo se incluyen las bacterias.

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Estructura bacteriana

A los elementos bacterianos los podemos dividir en:

Elementos obligados:

 Pared bacteriana.

 Membrana citoplasmatica.

 Citoplasma.

 Ribosomas.

 Nucloide (Nucleoide) o cromosoma bacteriano.

Elementos facultativos:

 Capsula.

 Flagelos.

 Fimbrias o pili.

 Esporo.

 Glicocalix.

 Plasmidos.

 Transposones.

Pared celular

 Se pone de manifiesto con la tinción de Gram:

 Es una estructura compleja y fundamental para la bacteria formada por

peptidoglicanos (mureína o glucopeptido), cuyos componentes básicos son:

o El N-acetilglucosamina (NAG)

o El N-acetilmurámico (NAM).

o Un tetrapeptido:

 Compuesto por aminoácidos que se alternan en sus configuraciones L y

D. De estos aminoácidos, el D-glutamato, D-alanina y el acido

mesodiaminopimelico no se encuentran en otra proteína conocida.

 El peptidoglicano representa el 5-20 % de la composición de la pared de las

bacterias Gramnegativas y el 90 % en las Grampositivas.

Componentes del Peptidoglicano

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 Su espesor varia según se trate de bacterias grampositivas o gramnegativas:

o En las bacterias grampositivas es una capa sólida de 50-100 moléculas de

peptidoglicanos

o En las bacterias gramnegativas tiene un espesor de solo una o dos moléculas.

 Por su rigidez le da su forma peculiar a la bacteria

 La protege de los cambios de la presión osmótica del medio que la rodea.

 Es el lugar donde se localizan numerosos determinantes antigénicos que permiten

diferenciar a las bacterias entre sí.

 La endotoxina de algunos grupos también se encuentra aquí.

 La pared celular se constituye (se "fabrica") mediante una serie de etapas

enzimáticas en las que participan al menos 30 enzimas.

 Es el sustrato donde actúan antimicrobianos como los beta-lactámicos.

 Participa en la división celular.

Pared celular

Membrana externa

Las bacterias Gram-negativas presentan una segunda membrana (membrana

externa) por el exterior de la capa de peptidoglicano que tiene ciertas diferencias en

su estructura respecto a las membranas clásicas. Las más relevantes son la

presencia de un lipopolisacárido en su cara exterior y la presencia de porinas.

El lipopolisacárido es una molécula compleja que proyecta hacia el exterior de la

célula cadenas de polisacárido. Su importancia radica en que es altamente

antigénico.

Las variantes de lipopolisacárido de diferentes cepas de una misma bacteria se

pueden distinguir usando métodos serológicos. El antígeno de lipopolisacárido se

conoce como antígeno O.

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En las bacterias Gram-positivas, carentes de membrana externa y, por tanto, de

lipopolisacárido, una función equivalente a la de éste la realizan los ácidos

teicoicos.

En la membrana externa se encuentran unas proteínas características denominadas

porinas que intervienen en abrir vías de entrada de solutos al interior celular. Las

porinas son complejos de varias moléculas de proteína que forman un canal por el

que pueden atravesar la membrana externa moléculas de hasta 1000 Da de tamaño

molecular.

Membrana citoplasmática

 Está formada por fosfolípidos y proteínas, y a diferencia de las eucariotas, no

contiene esteroles (excepto el mycoplasma).

 Las enzimas del transporte electrónico se encuentran aquí (produce energía).

 Componentes de la capsula y la pared celular son sintetizados aquí.

 Es una barrera osmótica, selectiva y activa:

o Actúa como barrera osmótica para la célula.

o Contiene sistemas de transporte para los solutos y regula el transporte de

productos celulares hacia el exterior.

 Las bacterias gramnegativas tienen dos membranas: una interna y otra externa,

mientras que las grampositivas, solo poseen una membrana (interna).

 Es sitio de acción de detergentes y antibióticos polipeptídicos.

Citoplasma

Formado 85 % por agua. Contiene los ribosomas y el cromosoma bacteriano.

Ribosomas

Compuestos por ARN ribosómico. Su importancia radica en ser el sitio de acción de

numerosos antibióticos: Aminoglucósidos, tetraciclinas, cloranfenicol, macrolidos y

lincosamidas.

Nucleoide o cromosoma bacteriano

Llamado también equivalente nuclear. No posee membrana nuclear (de allí el término

nucleoide). Está formado por un único filamento de ADN apelotonado (superenrollado).

Confiere sus peculiaridades genéticas a la bacteria. Regula la síntesis proteica.

Flagelos

Estructuras proteicas, de mayor longitud que los pili. De estructura helicoidal y

locomotores (responsables de la motilidad bacteriana). Según la posición de los flagelos

tenemos bacterias: Monótricas: un flagelo en un extremo o ambos. Logótricas: varios

flagelos en un extremo o ambos. Perítricas: flagelos en toda la superficie.

Bacteria y sus flagelos

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Fimbrias o Pili

Son estructuras cortas parecidas a pelos. Visibles solo al

Microscopio Electrónico. Carentes de motilidad. Los

poseen fundamentalmente las Gramnegativas.

Intervienen en la adherencia de las bacterias al huésped.

Facilitan el intercambio de ADN durante la conjunción

bacteriana. Tiene capacidad antigénica.

Esporas

Estructura presente en algunas especies bacterianas exclusivamente bacilares. Le permite

a la célula sobrevivir en condiciones extremadamente duras. El material genético de la

célula se concentra y es rodeado por una capa protectora, que hace que la célula sea

impermeable a la desecación, al calor y numerosos agentes químicos. Se coloca en una

situación metabólica de inercia. Puede permanecer meses o años así. Cuando las

condiciones son más favorables se produce la germinación, con la formación de una célula

única que después se reproduce con normalidad. El esporo no se tiñe con los colorantes

habituales y se identifica como una zona clara, redondeada u ovalada, que contrasta con el

resto de la bacteria que aparece coloreada.

Cápsula

Estructura polisacarida de envoltura. Factor de virulencia de la bacteria. Protege a la

bacteria de la fagocitosis y facilita la invasión. Permite la diferenciación en tipos

serológicos.

Glicocalix

Entramado de fibrillas polisacaridas situadas en posición extracelular. Facilita la

adherencia.

Estructuras extracelulares bacterianas: 1-cápsula, 2-glicocalix

(capa mucosa), 3-biopelícula

Plásmidos y Transposones

Los plásmidos (plasmidios) son elementos extracromosómicos compuestos por ADN de

doble cadena, con frecuencia circular, autoreplicativos y autotransferibles.

Los transposones (genes saltarines o móviles) son elementos compuestos de ADN que

pueden moverse de forma autosuficiente a diferentes partes del genoma bacteriano. No

poseen la capacidad de autoreplicarse pero pueden transferirse a través de plasmidios. El

transposon al cambiar de posición puede arrastrar una secuencia de ADN contigua y

originar cambios fenotípicos en la bacteria.

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