Comunicación Bacteriana: Quorum Sensing
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Questions and Answers

¿Qué son los microorganismos que proporcionan beneficios para la salud al ser consumidos adecuadamente?

  • Especies invasoras
  • Hongos y algas
  • Bacterias y levaduras (correct)
  • Virus y parásitos

¿Cuál de las siguientes es una estrategia de biorremediación que utiliza plantas?

  • Lombricultivo
  • Micorremediación
  • Biorremediación enzimática
  • Fitorremediación (correct)

¿Qué proceso utiliza organismos vivos como lombrices para mejorar la calidad del suelo?

  • Lombricultivo (correct)
  • Fitorremediación
  • Biosparging
  • Bioventilación

¿Cuál es la técnica de biorremediación que se aplica directamente en el sitio contaminado?

<p>Biorremediación in situ (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué estrategia de biorremediación utiliza hongos para descomponer contaminantes?

<p>Micorremediación (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal del AIP en el sistema Agr de Staphylococcus aureus?

<p>Actuar como molécula señalizadora. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué proceso permite la recuperación simultánea de líquidos y gases contaminantes en biorremediación?

<p>Bioslurping (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué promotores del operón agr se activan después de que AgrA es fosforilado?

<p>P2 y P3 (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué técnica de biorremediación implica la inyección de aire en el suelo?

<p>Bioventilación (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el componente principal de la matriz que rodea a los microorganismos en un biofilm?

<p>Polisacáridos (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de biorremediación utiliza enzimas producidas por microorganismos?

<p>Biorremediación enzimática (D)</p> Signup and view all the answers

Durante la formación de un biofilm, ¿qué ocurre en la fase de adhesión irreversible?

<p>Las bacterias se anclan firmemente a la superficie. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es una característica de un biofilm maduro?

<p>Desarrolla una matriz extracelular compuesta de varias sustancias. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué papel cumple RNAIII en el sistema Agr de Staphylococcus aureus?

<p>Facilita la formación de biopelículas. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se comunican las bacterias dentro de un biofilm en crecimiento?

<p>Mediante el quorum sensing. (D)</p> Signup and view all the answers

Después de la fase de maduración en un biofilm, ¿qué proceso ocurre a continuación?

<p>La dispersión de algunas células hacia el medio ambiente. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes técnicas de biorremediación implica el tratamiento del material contaminado en una instalación específica?

<p>Biorremediación ex situ (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué técnica utiliza microorganismos para tratar residuos orgánicos contaminados en un entorno controlado?

<p>Compostaje (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué clase de enfermedades se producen por la ingestión de alimentos con microorganismos vivos?

<p>Infecciones alimentarias (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes procesos extrae metales pesados del suelo o agua utilizando microorganismos?

<p>Lixiviación (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué es el quorum sensing?

<p>Un sistema de comunicación que utilizan las bacterias para interactuar entre sí. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se activa la respuesta en bacterias durante el quorum sensing?

<p>Cuando detectan una concentración suficiente de autoinductores. (D)</p> Signup and view all the answers

Los organofosforados son comúnmente utilizados en cuál de las siguientes áreas?

<p>Agricultura (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué rol juegan los autoinductores en el quorum sensing?

<p>Permiten a las bacterias comunicarse y coordinar acciones en grupo. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de toxicidad ocurre al consumir alimentos con toxinas preformadas?

<p>Intoxicaciones alimentarias (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué microorganismos son utilizados para degradar hidrocarburos en el medio ambiente?

<p>Bacterias y hongos (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de molécula señalizadora utiliza Vibrio fischeri para la bioluminiscencia?

<p>N-acil homoserina lactona (HSL). (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de bacterias utilizan los péptidos autoinductores como autoinductores?

<p>Bacterias gram-positivas. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de las enzimas?

<p>Catalizar reacciones (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre cuando la concentración de autoinductores es baja?

<p>Las bacterias no pueden detectar las señales de comunicación. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es uno de los efectos del quorum sensing en las bacterias?

<p>Facilitar la producción de substancias virulentas. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué molécula señalizadora emplea Pseudomonas aeruginosa en su sistema Pqs?

<p>2-heptyl-3-hydroxy-4-quinolone (PQS). (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué es la holoenzima?

<p>La unión de una apoenzima con un cofactor o coenzima. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de las transferasas?

<p>Catalizar la transferencia de grupos funcionales de un sustrato a otro. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de enzimas son las hidrolasas?

<p>Catalizan reacciones de hidrólisis mediante la adición de agua. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes es una característica de las enzimas alostéricas?

<p>Cambian su actividad catalítica al unirse a un ligando en un sitio distinto al sitio activo. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de reacciones catalizan las oxidorreductasas?

<p>Reacciones de oxidación-reducción. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el efecto de la temperatura sobre la regulación enzimática?

<p>Puede alterar la forma en que funcionan las enzimas al cambiar su estructura. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede en una reacción catalizada por una ligasa?

<p>Dos sustratos se unen con el suministro de energía de nucleótidos de trifosfato. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué catalizan las isomerasas?

<p>La transformación de isómeros en variantes geométricas o estructurales. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué componente en la pared celular de las bacilos alcohol resistentes contribuye a su resistencia a los antibióticos?

<p>Lipoarabinomanano (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es una característica de las bacterias Gram positivas en comparación con las Gram negativas?

<p>Tienen múltiples capas de peptidoglucano (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes funciones no corresponde a la membrana plasmática?

<p>Producción de antígenos (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué estructura está presente en la membrana externa de las bacterias Gram negativas?

<p>Lípido A (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de enlaces une las cadenas de polisacáridos en la estructura del peptidoglucano?

<p>Enlaces glicosídicos Beta (1,4) (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes no es una función de los plásmidos en las bacterias?

<p>Producción de hormonas (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué característica distingue el espacio periplasmático en las bacterias Gram negativas?

<p>Es muy amplio y contiene enzimas degradativas (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los ácidos teicoicos es cierta?

<p>Contribuyen a la estabilidad de la pared celular en Gram positivas (C)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Quorum Sensing

Sistema de comunicación entre bacterias para saber cuántas hay en un área. Usan autoinductores para coordinar acciones grupales.

Autoinductores

Moléculas producidas por las bacterias que actúan como señales para la comunicación entre bacterias.

Concentración de autoinductores y densidad bacteriana

A medida que crecen las bacterias, aumenta la concentración de autoinductores. Las bacterias detectan este cambio para coordinar funciones.

Activación de genes

Cuando las bacterias detectan una alta concentración de autoinductores, activan ciertas funciones.

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Biopelículas

Grupos de bacterias que se pegan entre sí, consecuencia de Quorum Sensing.

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Virulencia

Capacidad de una bacteria para causar enfermedad.

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Acil-homoserina lactonas (AHLs)

Tipo de autoinductor común en bacterias gram-negativas.

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Autoinductor-2 (AI-2)

Tipo de autoinductor reconocido por bacterias gram-positivas y gram-negativas.

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Biorremediación

Proceso que usa organismos vivos como plantas o microorganismos para limpiar ambientes contaminados.

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Fitorremediación

Usa plantas para eliminar, degradar o inmovilizar contaminantes en suelos, aguas y sedimentos.

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Lombricultivo

Uso de lombrices para descomponer materia orgánica y mejorar la calidad del suelo.

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Micorremediación

Utiliza hongos para degradar contaminantes en el medio ambiente.

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Ficorremediación

Uso de algas para eliminar contaminantes del agua.

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Bioestimulación

Añadir nutrientes al suelo contaminado para estimular el crecimiento de microorganismos que degradan los contaminantes.

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Bioventilación

Introducir aire en el suelo para aumentar la actividad de microorganismos aeróbicos y mejorar la biodegradación.

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Atenuación Natural

Aprovechar los procesos naturales del medio ambiente para degradar contaminantes sin intervención humana.

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Sistema Agr

Un sistema de comunicación bacteriana en Staphylococcus aureus que utiliza un péptido autoinductor (AIP) para regular la expresión genética.

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AIP (Péptido Autoinductor)

Una molécula señalizadora producida por Staphylococcus aureus que activa el sistema Agr.

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¿Qué activa el sistema Agr?

La unión del AIP al receptor AgrC, lo que inicia una cascada de señalización.

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AgrA

Un regulador de transcripción que se activa al ser fosforilado por la cascada de señalización del sistema Agr.

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RNAIII

Una molécula de ARN que se produce en respuesta a la activación del sistema Agr. Favorece la formación de biopelículas y la resistencia a los antibióticos.

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Matriz extracelular

Una sustancia pegajosa que rodea las bacterias en una biopelícula, compuesta principalmente de polisacáridos, proteínas, lípidos y ADN.

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Etapas de formación de la biopelícula

Las bacterias se adhieren inicialmente de forma reversible, luego se anclan de forma irreversible, maduran formando una matriz extracelular, crecen y se dispersan.

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Biorremediación ex situ

Proceso de limpieza de suelos o aguas contaminadas en una instalación específica fuera del lugar de la contaminación.

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Biopilas

Montones de suelo contaminado tratados con aireación y nutrientes para estimular la actividad microbiana.

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Compostaje

Descomposición de residuos orgánicos contaminados mezclados con nutrientes, en un entorno controlado.

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Landfarming

Aplicación de suelo contaminado en una superficie preparada, mezclado y aireado para promover la biodegradación.

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Biorremediación de metales pesados

Uso de microorganismos, plantas y otros organismos para eliminar, estabilizar o transformar metales pesados tóxicos en el medio ambiente.

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Lixiviación

Proceso de extracción de metales del suelo o agua a través de organismos como bacterias y arqueas.

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Infecciones alimentarias

Enfermedad causada por comer alimentos contaminados con microorganismos vivos.

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Intoxicaciones alimentarias

Enfermedad por ingerir alimentos con toxinas preformadas (producidas por bacterias).

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Apoenzima

Parte proteica de una enzima; es la base estructural y determina la especificidad de la reacción.

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Cofactor

Parte no proteica de una enzima, que puede ser un ion metálico o una pequeña molécula orgánica, necesaria para la función enzimática.

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Coenzima

Es un cofactor orgánico que participa en la reacción enzimática. Por ejemplo, FAD o NAD.

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Holoenzima

Enzima completa formada por la unión de la apoenzima (parte proteica) con el cofactor (no proteica) o la coenzima.

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Sitio activo

Región de la enzima donde se une el sustrato, para que ocurra la reacción química.

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Enzimas alostéricas

Enzimas que regulan su actividad mediante la unión de moléculas en un sitio específico (aloestérico), diferente al sitio activo.

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¿Qué es un sustrato para una enzima?

La molécula sobre la cual actúa una enzima, la sustancia que se modifica en la reacción.

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Regulación enzimática

El proceso de controlar la actividad de las enzimas, que puede influir en la velocidad de las reacciones químicas.

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Pared de las BAAR

Las bacterias alcohol resistentes (BAAR) tienen una pared celular con lipoarabinomanano, ácidos micólicos y arabinogalacano, lo que les da resistencia a los antibióticos.

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Diferencias entre bacterias Gram positivas y Gram negativas

Las bacterias Gram positivas tienen una pared celular gruesa de peptidoglucano, sin membrana externa; mientras que las Gram negativas tienen una pared delgada con membrana externa.

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Peptidoglucano

Es la capa principal de la pared celular bacteriana, formada por cadenas de polisacáridos unidos por enlaces glicosídicos Beta (1,4) y puentes peptídicos. Es sensible a la acción de la lisozima.

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Lipopolisacárido (LPS)

Un componente de la membrana externa de las bacterias Gram negativas. Consta de tres partes: lípido A, núcleo central y antígeno O.

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Funciones de la membrana plasmatica

Controla el paso de sustancias hacia dentro y fuera de la célula, ancla proteínas, y genera energía.

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Plásmidos importantes

ADN circular extracromosómico que confiere características especiales a las bacterias, como la degradación de compuestos.

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¿Qué son los ácidos teicoicos?

Son polímeros de alcohol fosfatados que se encuentran en la pared celular de las bacterias Gram positivas. Ayudan a mantener la integridad de la pared celular y la protección de la bacteria.

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Espacio periplasmatico

Es el espacio entre la membrana plasmática y la membrana externa en bacterias Gram negativas. Contiene enzimas y proteínas implicadas en el transporte y la degradación de nutrientes.

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Study Notes

Quorum Sensing

  • Quorum sensing is a bacterial communication system.
  • Bacteria use it to determine the population density in a given area.
  • Communication occurs through autoinducers.
  • Quorum sensing enables bacteria to act as a group, improving survival and adaptation to their environment.

How Quorum Sensing Works

  • Signal Production: Bacteria produce and release autoinducers into the environment.
  • Density Detection: As the population increases, so does the concentration of autoinducers. Bacteria detect a specific threshold concentration.
  • Response Activation: Once a sufficient concentration is detected, bacteria activate specific genes. This allows them to work together for tasks such as biofilm formation and increased virulence.
  • Biofilm Formation: Bacteria congregate and form communities attached to surfaces. Biofilms provide added protection and facilitate communication between bacteria.
  • Virulence Enhancement: Certain bacteria produce more virulent substances, increasing their ability to cause disease.
  • Environmental Adaptation: Bacteria modify their behavior to better adapt to their environment.

Autoinducer Types

  • Acyl-homoserine lactones (AHLs) are common in gram-negative bacteria.
  • Autoinducer-2 (AI-2) can be recognized by both gram-positive and gram-negative bacteria.
  • Peptide autoinducers are common in gram-positive bacteria.

Quorum Sensing Examples

  • Vibrio fischeri: Uses N-acyl homoserine lactones (HSL) as signaling molecules. Increased HSL concentration triggers light production gene expression via the LuxR receptor.
  • Pseudomonas aeruginosa: Uses 2-heptyl-3-hydroxy-4-quinolone (PQS) as a signaling molecule. Binding of PQS to PqsR receptor results in toxic production.
  • Staphylococcus aureus: Uses Autoinducing Peptide (AIP) as a signaling molecule. When AIP concentration reaches a critical level, it binds to the AgrC receptor.

Biofilm Formation

  • Initial Attachment (Reversible): Bacteria attach to a surface (initially reversible adherence). Adherence depends on the surface charge.
  • Irreversible Adherence: Bacteria stop producing flagella and produce other substances to anchor to the surface, forming microcolonies.
  • Maturation: Extracellular matrix (composed of polysaccharides, proteins, and DNA) develops as microcolonies grow. This enables cell cohesion and protection within the biofilm.
  • Three-Dimensional Structure: Biofilms develop a complex 3D structure with channels for nutrient and waste transport.

Biofilm Function

  • Localized Gradients: Biofilms establish nutrient and oxygen gradients, allowing for specialization and adaptation of different bacterial species within the biofilm.
  • Nutrient Retention: The matrix traps available nutrients for growth.
  • Enzyme Retention: Biofilms can retain extracellular enzymes for efficient metabolic processes.
  • Cooperation and Competition: Different species within the biofilm can exchange nutrients.
  • Tolerance and Resistance: Bacteria within biofilms exhibit increased tolerance to stressors like antibiotics.

Biorremediation

  • Fitorremediation: Uses plants to eliminate or degrade contaminates in soil, water, and sediments.
  • Lombricultivo: Uses earthworms to break down organic matter and improve soil quality.
  • Micorremediacion: Utilizes fungi to degrade or immobilize environmental contaminants.
  • Ficorremediacion: Uses algae to remove environmental contaminants from water.
  • Biorremediacion bacteriana: Employs bacteria to break down pollutants.
  • Bioremediation in situ: This technique uses local treatments to eliminate contamination.
  • Bioaugmentation: Uses microbes to speed up natural decay processes

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Description

Este cuestionario explora el concepto de quorum sensing, un sistema de comunicación en bacterias. Aprenderás cómo las bacterias utilizan autoinductores para detectar la densidad poblacional y activar respuestas colaborativas que mejoran su supervivencia y adaptación. También se abordarán temas como la formación de biopelículas y el aumento de virulencia.

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