Bloque 2: Bacteriología
“Estudio de las bacterias y sus propiedades”
BACTERIOLOGÍA 3. Microorganismos bacterianos. Anatomía y estructura
bacteriana.
4. Elementos Constantes I
5. Elementos Contantes II
6. Elementos Inconstantes
7. Constitución química de las bacterias.
8. Fisiología bacteriana. Respiración y fermentación.
9. Nutrición bacteriana.
10. Métodos de cultivo. (Prácticas)
11. Reproducción de bacterias. Crecimiento bacteriano
12. Biología bacteriana: Agentes, físicos y químicos.
13. Antibióticos.
14. Estudio del poder patógeno de las bacterias.
• Sustancia celular limitada por la membrana plasmática.
• Compuesta un 80% por agua, el resto son proteínas, hidratos de carbono, lípidos, iones
inorgánicos, …
• Es espeso, semitransparente y elástico.
• Dentro del citoplasma encontramos:
• Inclusiones
• Ribosomas
• Procarionte
Bacteriología
Tema 5: CITOPLASMA
Definición
• Son vesículas rodeadas por membrana localizadas en el citoplasma.
• Realmente son depósitos de reserva de energía, de nutrientes y además protegen a la
célula de los aumentos de la presión osmótica.
• Sólo son visibles con M.E o de contraste de fases.
• Tipos de inclusiones:
Inclusión de ácido poli-β-hidroxibutírico (PHB)
• Formadas por 4 a 18 monómenos de β-hidroxibutírico
• Reserva de carbono y energía
Bacteriología
Tema 5: CITOPLASMA
INCLUSIONES
• Tipos de inclusiones:
Inclusión de glucógeno y almidón
• Se acumula cuando la fuente de carbono está en exceso en el medio
• Reserva de carbono y energía
Gránulos de azufre
• Acumula azufre como reserva de energía
(bacterias sulfurosas)
Carboxisomas
• Acumulan la enzima ribulosa 1,5-difosfato carboxilasa para poder fijar el
CO2. (Bacterias fotosintéticas)
Bacteriología
Tema 5: CITOPLASMA
INCLUSIONES
• Tipos de inclusiones:
Inclusiones de volutina o Metacromáticos
• Son de gran tamaño y se tiñen de rojo con colorantes azules.
• Reserva de energía
• Corynebacteria diphteriae
Magnetosomas
• Son inclusiones de óxido de hierro (Fe3O4) producidas por bacterias
gramnegativas que actúan de imanes.
• Magnetotaxis
Bacteriología
Tema 5: CITOPLASMA
INCLUSIONES
• Tipos de inclusiones:
Vesículas de gas
• Estructuras fusiformes, huecas y rígidas.
• Constantes para cada tipo de organismo
• Membrana formada por proteínas GvpA (estructural 97%) y GvpC
(fuerza 3%), impermeable a solutos y agua, permeable a gases
• Funciones
• Flotabilidad
• Permite a las bacterias colocarse en diferente alturas en función de las
condiciones medioambientales
Bacteriología
Tema 5: CITOPLASMA
INCLUSIONES
Tema 5: PROCARION o NUCLEOIDE
Definición
• El procarion es un único cromosoma bacteriano (ADN bicatenario circular continuo) no
rodeado por membrana y no posee histonas.
• Es el responsable de la información genética para todas las estructuras y funciones
celulares.
• Características: carece de intrones y de sistema mitótico.
• Composición: 60% DNA, 30% RNA y 10%
proteínas (HU, FIS, IHF,…)
• Se localiza en el citoplasma (20% del volumen
celular) suelto o bien unido a los mesosomas.
Bacteriología
Tema 5: PROCARION o NUCLEOIDE
Definición
Bacteriología
• Una bacteria puede tener más de un nucleoide cuando la célula está en división celular.
• A veces el cromosoma bacteriano presenta proyecciones hacia el citoplasma cuando la
célula está creciendo, estas proyecttiones tiene DNA que está siendo transcrito a
RNA.
Tema 5: PLASMIDO
Definición
Bacteriología
• Elementos genéticos extracromosómicos formados por pequeñas moléculas de DNA
circular o lineal.
• Su replicación es independiente a la del procarion, excepto si se integra con él,
entonces recibe el nombre de EPISOMA
• El tamaño varía entre < 1 Kb hasta > 500 Kb. Entre 5 y 100 genes.
• No está asociado a proteínas
• No contiene información esencial para su supervivencia, pero lo confiere ciertas
ventajas:
• Resistencia a antibióticos.
• Tolerancia a Mt. tóxicos
• Sintetizar toxinas y enzimas
• Los plásmidos pueden pasar de unas bacterias a otras.
• Plásmido F: codifican pili sexual. Transferencia a bacterias (Conjugación).
• Plásmido R: codifican enzimas responsables de la resistencia a antibióticos
• Determinantes de la patogeneidad: codifican toxinas, bactericinas y
factores de virulencia.
• Pásmido Ti: inducen tumores en plantas
• Plásmidos degradativos: permiten la digestión de sustancias
• Plásmido Col: codifican colinas, sustancias para matar a otras bacterias
Tema 5: PLASMIDO
Clasificación según la función que desempeñan
Bacteriología
Tema 5: PLASMIDO
Aplicación Biotecnológica. Terapia Génica.
Bacteriología
Plásmido bacteriano
Gen insulina hum
E.coli
E.Coli recombinada
Insulina hum purificada
Insulina
Tema 5: PLASMIDO
Aplicación Biotecnológica. Insulina recombinante
Bacteriología
¿Realmente lo hemos entendido?
Tema 5: GENÉTICA BACTERIANA
Definición
Bacteriología
• Genética es la ciencia de la herencia,
estudia qué son los genes, cómo se
transporta la información, cómo se
replican y se transmiten a
generaciones ulteriores de células o
entre organismos, cómo la expresión
de su información dentro de un
organismo determina las
características particulares de ese
organismo.
• Los procesos genéticos requieren tres
tipos de polímeros:
• Acido Desoxirribonucleico (DNA).
• Acido Ribonucleico (RNA)
• Proteínas.
• Es el proceso por el que los elementos genéticos contenidos en dos genomas
separados se juntan en una unidad.
• Contribuye a la diversidad genética de una población
• Se transfieren genes completos, grupos de genes o cromosomas completos.
Tema 5: GENÉTICA BACTERIANA
Recombinación Genética
Bacteriología
• Tipos de recombinación genética:
Transformación: El DNA libre se
incorpora a una célula.
Transducción: La transferencia
del DNA donador esta mediada
por un virus.
Conjugación: la transferencia de
DNA implica contacto célula –
célula y la presencia de un
plásmido y de una estructura
llamada pili.
• Este descubrimiento fue uno de los hechos mas relevantes, pues condujo a
experimentos que probaron que el DNA es el material genético. Frederick Griffith
(1920).
• Experimentos de Griffith:
Tema 5: GENÉTICA BACTERIANA
Recombinación Genética: TRANSFORMACIÓN
Bacteriología
Tema 5: GENÉTICA BACTERIANA
Recombinación Genética: TRANSFORMACIÓN
Bacteriología
• Al incorporar una bacteria a su
material genético fragmentos de DNA
desnudo que están libres por el medio
el resultado es una célula híbrida.
Todos descendientes de esta célula
serán idénticos a ella.
• Donante y receptora deben de estar
próximas.
• Cuando una célula es capaz de tomar
fragmentos de DNA y transformarse
se denomina Célula competente.
• No todas las cepas poseen esta
característica. Propiedad hereditaria.
• La conjugación implica el contacto directo “célula – célula” para pasar material
genético de una célula (donadora, F+) a otra (receptora, F-).
• El material genético transferido puede ser un plásmido o una porción del cromosoma.
• Las células que se conjugan deben ser de tipo sexual opuesto. Donadora: plásmido y
Receptora: sin plásmido. Bacterias gramnegativas Plásmido F (pili sexual)
Bacterias grampostivas moléculas superficie adherentes.
Tema 5: GENÉTICA BACTERIANA
Recombinación Genética: CONJUGACIÓN
Bacteriología
Tema 5: GENÉTICA BACTERIANA
Recombinación Genética: CONJUGACIÓN
Bacteriología
Tema 5: GENÉTICA BACTERIANA
Recombinación Genética: TRANSDUCCIÓN
Bacteriología
• El DNA bacteriano se transfiere de una bacteria a otra por medio de un virus:
BACTERIOFAGO
• Puede ocurrir de 2 formas:
1. Transducción generalizada: cualquier porción del genoma bacteriano pasa a
formar parte del genoma de la partícula vírica.
2. Transducción especializada: el DNA de una región especifica del cromosoma del
hospedador se integra directamente en el genoma del virus.
• No todos los fagos pueden transducir, ni todas las bacterias son transducibles.
Tema 5: GENÉTICA BACTERIANA
Recombinación Genética: TRANSDUCCIÓN
Bacteriología