Pared Celular de las Bacterias

Pared Celular de las Bacterias

• La pared celular de las bacterias se ubica debajo del glicocálix y rodea la membrana plasmática.
• Su función es mantener la forma de la bacteria y protegerla de daño físico o químico, incluyendo el sistema inmune.
• La dureza de la pared celular se debe al peptidoglucano, un polímero de hexosas (N-acetil-glucosamina y N-acetil-acido murámico) unidos por péptidos.
• La cantidad y composición del peptidoglucano permite diferenciar las bacterias gram-positivas de las gram-negativas.

Bacterias Gram-positivas

• La pared celular de las bacterias gram-positivas posee una gruesa capa de peptidoglucano (20 a 80nm).
• Contiene polisacáridos como ácido teicoico y ácido lipoteicoico, que contribuyen a la acidez de la superficie celular.
• El espacio periplásmico entre la pared celular y la membrana celular es mínimo.

Bacterias Gram-negativas

• La pared celular de las bacterias gram-negativas tiene una fina capa de peptidoglucano (5 a 10nm).
• Es más compleja que la de las gram-positivas, con una membrana externa anclada a la capa de peptidoglucano.
• La membrana externa es similar a la membrana plasmática, pero contiene lipopolisacáridos en su superficie.
• Los lipopolisacáridos actúan como receptores y antígenos, con una porción lipídica llamada Lípido A (endotoxina) y una porción de heteropolisacáridos llamada núcleo.
• Algunas bacterias gram-negativas presentan un antígeno O que permite su clasificación en serogrupos.
• La membrana externa posee porinas que permiten la entrada de pequeñas moléculas, formando una barrera de defensa contra moléculas grandes como antibióticos.
• El espacio periplásmico es mayor, pudiendo representar hasta el 40% del volumen total de la bacteria.

Lipopolisacárido (LPS)

• El LPS, también conocido como endotoxina, es el componente principal de la membrana externa de las bacterias gram-negativas.
• Es una toxina termoestable que resiste la esterilización.
• Es el principal antígeno superficial de las bacterias gram-negativas y juega un papel crucial en la activación del sistema inmunológico.

Membrana Plasmática y Transporte de Moléculas

• Procariotas y eucariotas están rodeados de la membrana plasmática.
• Esta membrana crea un ambiente acuoso intracelular y extracelular.
• Se compone principalmente de fosfolípidos y proteínas.
• Los fosfolípidos tienen un extremo polar hidrofílico y un extremo no-polar hidrofóbico.
• La membrana plasmática forma una bicapa lipídica donde los extremos hidrofóbicos se enfrentan, mientras que los hidrofílicos están expuestos al ambiente acuoso.
• La membrana plasmática contiene proteínas, carbohidratos, colesterol y glicolípidos que se proyectan extracelularmente.
• Estas moléculas proveen apoyo estructural, transportan moléculas, actúan como enzimas, receptores y antígenos de superficie.

Transporte Pasivo

• Movimiento de moléculas de un área de alta concentración a baja concentración, sin consumir energía (ATP).
• La fuerza motriz es el movimiento atómico y molecular (movimiento Browniano).
• Tipos de transporte pasivo:
  • Difusión: movimiento de moléculas a través de un gradiente de concentración.
  • Difusión facilitada: transporte de moléculas que no se difunden fácilmente a través de la membrana celular, con la ayuda de proteínas de transporte o canales transmembrana.
  • Osmosis: difusión de agua a través de una membrana permeable.
  • Filtración: movimiento de moléculas a través de la membrana desde un área de mayor presión hidrostática a un área de menor presión.

Transporte Activo

• Movimiento de moléculas en contra de un gradiente de concentración, necesitando energía (ATP).
• Se usa para transportar moléculas rápidamente.
• Tipos de transporte activo:
  • Bomba de transporte: utiliza energía obtenida de la hidrolisis de ATP para mover iones y moléculas.
  • Endocitosis: movimiento de material extracelular al interior de la célula utilizando vesículas.
    • Fagocitosis: endocitosis de partículas grandes o materia sólida.
    • Pinocitosis: endocitosis de líquidos.
    • Endocitosis mediada por receptores: endocitosis que requiere la unión de la molécula a un receptor en la membrana.
  • Exocitosis: expulsión de moléculas grandes como polipéptidos, proteínas y otras, fuera de la célula.

Tinción Gram

• Técnica desarrollada por Hans Christian Gram (1884) para diferenciar bacterias entre gram-positivas y gram-negativas.
• Se basa en la reacción de los compuestos con la pared celular bacteriana.
• Pasos del proceso:
  • Tinción con cristal violeta: el tinte cristal violeta se une a la pared celular bacteriana, tiñendo tanto gram-positivas como gram-negativas.
  • Tinción con iodo: el iodo actúa como mordante, incrementando la fijación del cristal violeta en la pared celular, formando un complejo insoluble en agua.
  • Decoloración con etanol 95% o etanol-acetona: el etanol disuelve el complejo cristal violeta-iodo, afectando más a las bacterias gram-negativas por su fina capa de peptidoglucano.
  • Tinción con Safranina: la safranina, también con carga positiva, tiñe las bacterias gram-negativas de color rosado, mientras que las gram-positivas permanecen de color violeta.