Tema 3 Componentes intracelulares
27 Questions
1 Views

Choose a study mode

Play Quiz
Study Flashcards
Spaced Repetition
Chat to lesson

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

¿Cuál de las siguientes proteínas citoesqueléticas se encarga de la división celular en bacterias y arqueas?

  • FtsZ (correct)
  • MamK
  • ParA
  • CreS
  • ¿Cuál de las siguientes inclusiones está especialmente relacionada con el almacenamiento de nitrógeno?

  • Gránulos de glicógeno
  • Carboxisomas
  • Volutina
  • Cianoficinas (correct)
  • ¿Qué función tiene la proteína CreS en Caulobacter crescentus?

  • Posicionar magnetosomas
  • Inducir curvatura (correct)
  • Evitar la polimerización de FtsZ
  • Segregación del cromosoma
  • ¿Qué tipo de inclusiones presentan gránulos de polifosfatos que muestran un efecto metacromático?

    <p>Volutina</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los carboxisomas es correcta?

    <p>Contienen la enzima RuBisCo</p> Signup and view all the answers

    Durante la fase III de esporulación, ¿qué ocurre con la prespora?

    <p>Queda rodeada por dos membranas con polaridad opuesta.</p> Signup and view all the answers

    En la fase IV, ¿qué ocurre con la corteza de la endospora?

    <p>Se deposita PG entre las membranas de la prespora.</p> Signup and view all the answers

    En la fase V, ¿qué material se deposita por fuera de la membrana externa de la espora?

    <p>Materiales de las cubiertas.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la principal función de los cuerpos parasporales producidos por Bacillus thuringiensis?

    <p>Actuar como toxinas para insectos.</p> Signup and view all the answers

    En qué fase se produce la autolisis de la célula madre y qué sucede con el exosporio?

    <p>Fase VII; el exosporio pierde agua y se adhiere a las cubiertas.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe mejor el protoplasto de una endospora?

    <p>Es un citoplasma muy deshidratado que carece de enzimas biosintéticas.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función principal de las pequeñas proteínas ácidas solubles (SASP) en una endospora?

    <p>Proporcionan protección contra radiaciones UV al acomplejar el ADN.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué características tienen las endosporas en términos de resistencia?

    <p>Resisten condiciones extremas debido a su diseño estructural.</p> Signup and view all the answers

    Aproximadamente, ¿qué porcentaje del peso de una endospora corresponde al dipicolinato de calcio (DPC)?

    <p>15%</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la configuración típica de la localización de una endospora dentro de la célula madre?

    <p>Puede ser subterminal, central o terminal.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de moléculas se encuentra en proporciones mínimas dentro del protoplasto de la endospora?

    <p>Tri nucleótidos de ATP.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de estructuras protegen el ADN de las endosporas de las radiaciones UV?

    <p>Las pequeñas proteínas ácidas solubles (SASP).</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función principal de la pared de la endospora?

    <p>Constituir la pared de la futura célula vegetativa</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué característica del córtex de la endospora se destaca en su composición?

    <p>Presencia de lactama del ácido murámico</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el efecto principal de la hipometabolia en las esporas?

    <p>Gran inercia a los sustratos externos</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué evento desencadena el proceso de esporulación en Bacillus?

    <p>La señal de privación de nutrientes</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué porcentaje del peptidoglucano del córtex está formado por NAM con tetrapéptidos?

    <p>30%</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de estas propiedades biológicas NO es característica de las esporas?

    <p>Hipermetabolismo</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de estructura forma el exosporio de las esporas?

    <p>Una estructura membranosa transparente</p> Signup and view all the answers

    Durante la esporulación, las fases del proceso se nombran con:

    <p>Números romanos</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la composición principal del córtex en términos de NAM?

    <p>30% NAM con tetrapéptidos y 55% de lactama</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué función desempeña la cúbierta de la endospora?

    <p>Impidir la entrada de agentes químicos</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Proteínas Citoesqueléticas Bacterianas

    • Las proteínas citoesqueléticas bacterianas son homólogas a las encontradas en eucariotas, pero tienen funciones y estructuras ligeramente diferentes.
    • FtsZ, similar a la tubulina, juega un papel crucial en la división celular, formando un anillo contráctil en el sitio de división.
    • FtsA, análogo a la actina, también participa en la división celular, colaborando con FtsZ en la formación del anillo contráctil.
    • MreB y Mbl, homólogos de la actina, son responsables de mantener la forma de las bacterias en forma de bastón, además de participar en la segregación del cromosoma y la localización de proteínas.
    • CreS, una proteína citoesquelética única en bacterias, induce la curvatura en ciertas especies, como Caulobacter crescentus.
    • MinD y ParA son proteínas adicionales que regulan la división celular y la segregación del cromosoma, respectivamente.

    Membranas Intracitoplásmicas

    • Las bacterias pueden desarrollar membranas intracitoplásmicas para realizar funciones especializadas.
    • Estas membranas pueden ser más o menos extensas dependiendo del tipo de bacteria y su estilo de vida.
    • Son útiles para la fotosíntesis, la respiración aerobia y la quimiolitotrofía.
    • En las bacterias fotosintéticas, las membranas intracitoplásmicas contienen los pigmentos fotosintéticos.

    Inclusiones

    • Las inclusiones son gránulos de materiales orgánicos o inorgánicos almacenados por la bacteria para un uso posterior.
    • Algunos ejemplos incluyen:
      • Glicógeno: fuente de energía
      • Poli-β-hidroxibutirato (PHB): fuente de carbono y energía
      • Polifosfatos: reservorio de fosfatos
      • Azufre: fuente de energía para la oxidación del sulfuro de hidrógeno
    • Algunas inclusiones están rodeadas por una membrana simple, cuya composición varía según la inclusión.

    Inclusiones: Cianoficinas

    • Las cianoficinas son grandes polipéptidos ricos en arginina y ácido aspártico.
    • Son visibles al microscopio óptico y actúan como reservorios de nitrógeno.

    Inclusiones: Carboxisomas

    • Los carboxisomas son inclusiones citoplásmicas de forma poliédrica que contienen la enzima RuBisCo.
    • Se encuentran en bacterias que realizan la autotrofía a través del ciclo de Calvin, como las cianobacterias, los quimiolitotrofos y las bacterias rojas del azufre.

    Inclusiones: Volutina

    • Los gránulos de volutina son una forma de almacenamiento de polifosfatos inorgánicos en el citoplasma.
    • Los gránulos de volutina muestran un efecto metacromático, presentando un aspecto rojo cuando se tiñen con azul de metileno.

    Nucleoide

    • El nucleoide es una región de morfología irregular en el citoplasma donde se localiza el cromosoma bacteriano y las proteínas asociadas.
    • No está rodeado por una membrana (excepto en algunas excepciones).
    • El ADN se compacta mediante superenrollamiento y con la ayuda de proteínas no histonas.

    Endosporas Bacterianas

    • Las endosporas son formas de resistencia que las bacterias Gram positivas (como Bacillus, Clostridium, Sporosarcina) forman en condiciones adversas.
    • Son estructuras metabólicamente inactivas (criptobiósis) y altamente resistentes a factores ambientales como la desecación, el calor, la radiación UV y los productos químicos.
    • Las endosporas se utilizan como criterio taxonómico en la clasificación de las bacterias.

    Estructura de una Endospora

    • Las endosporas poseen una estructura compleja que les permite resistir condiciones adversas.
    • Capa externa: exosporio (proteínas)
    • Cubierta: proteínas hidrofóbicas
    • Córtex: peptidoglicano especial
    • Pared celular
    • Núcleo: cromosoma y proteínas asociadas

    Protoplasto (Núcleo de la Endospora)

    • El protoplasto de la endospora contiene poca agua (10-30%), un cromosoma, pocos ribosomas, ARNt, ARN polimerasa, monómero y dímeros de nucleótidos, pero no trifosfatos (como ATP).
    • Carece de componentes inestables como ARNm, enzimas biosintéticas, aminoácidos, bases nitrogenadas y cofactores reducidos (NADH, CoA).
    • El protoplasto contiene un elevado número de proteínas pequeñas, ácidas y solubles (SASP), que mantienen el pH más bajo que en la célula vegetativa.
    • Las SASP actúan como reserva de aminoácidos para la germinación, protegen el ADN de la radiación UV y sirven como fuente de energía (3-fosfoglicerato → PEP).
    • El protoplasto contiene una cantidad importante de dipicolinato de calcio (DPC), que representa hasta el 15% de su peso.

    Membrana Interma de la Espora

    • Rodea al protoplasto y se caracteriza por su falta de fluidez (estructura policristalina).

    Pared de la Endospora

    • Se trata de una capa de peptidoglicano similar al de la célula vegetativa, pero más delgada.
    • Se sintetiza a partir de la prespora y constituirá la pared de la futura célula vegetativa.

    Corteza o Córtex

    • Se encuentra entre las dos membranas de la prespora, con una estructura laxa y flexible.
    • Su composición de peptidoglicano es especial, con un bajo grado de entrecruzamiento y una cantidad significativa de lactama del ácido murámico.

    Cubiertas

    • Se encuentran por fuera de la membrana externa de la espora.
    • Compuestas por una o más proteínas de tipo queratina, ricas en cisteína y aminoácidos hidrófobos.
    • Son insolubles e impermeables, protegiendo la espora de agentes químicos agresivos.

    Exosporio

    • Es una capa membranosa transparente, delgada y formada por proteínas, polisacáridos complejos y lípidos.
    • Es muy resistente a enzimas proteolíticas.

    Propiedades Biológicas de las Esporas

    • Hipometabolismo: estado de bajo metabolismo
    • Dormancia: poca respuesta a los nutrientes externos
    • Resistencia al calor
    • Deshidratación
    • Resistencia a los rayos UV
    • Acidificación: las proteínas ácidas solubles (SASP) contribuyen a la resistencia al ácido.

    Esporulación

    • La esporulación es un proceso complejo de diferenciación celular en el que la célula bacteriana forma una endospora.
    • Se inicia cuando la célula experimenta inanición (falta de nutrientes).
    • Este proceso requiere la activación de cientos de genes (spo, ssp) y se divide en siete fases (I-VII).

    Fases de la Esporulación

    Fase I (T0-T1):

    • Los dos cromosomas se condensan formando un filamento.
    • Se inician dos tabiques en los polos de la célula.
    • Se degradan proteínas viejas, y los aminoácidos se emplean en la síntesis de proteínas específicas para la esporulación.
    • Se sintetizan y liberan al medio antibióticos y exoenzimas.

    Fase II (T1-T2):

    • El tabique cerca de un polo se completa, mientras que el del otro polo aborta.
    • Cada nucleoide queda en un compartimento:
      • Prespora: compartimento pequeño
      • Célula madre: compartimento grande
    • Continua la síntesis de antibióticos y exoenzimas.

    Fase III (T2-T3):

    • Formación del protoplasto de la espora debido a la degradación selectiva del peptidoglicano del tabique y el avance de la membrana citoplásmica de la célula madre hacia el polo.
    • La prespora ahora tiene dos membranas con polaridad opuesta.
    • La síntesis de proteínas continúa en la célula madre, pero se detiene en la prespora.

    Fase IV (T3-T4):

    • Formación de la corteza: deposición de peptidoglicano entre las dos membranas de la prespora.
    • Deposición del peptidoglicano de la pared, procedente de la prespora.
    • La espora puede verse refráctil en fresco.
    • Comienza la síntesis de ácido dipicolínico (DPA) y la acumulación de calcio.
    • Comienza la síntesis del exosporio.

    Fase V (T4-T5.5):

    • Depósito de materiales de las cubiertas por fuera de la membrana externa de la espora.
    • Continúa la acumulación de DPA y la formación de dipicolinato de calcio (DPC).

    Fase VI (T5.5-T7):

    • Maduración de la prespora a endospora.
    • Maduración de la corteza, de las cubiertas y del peptidoglicano especial de la corteza.
    • El citoplasma se vuelve más denso.
    • La espora adquiere resistencia al calor, al cloroformo, a los rayos UV y a la lisozima.

    Fase VII (T7-T8):

    • Autolisis de la célula madre y liberación de la espora.
    • El exosporio pierde agua y se adhiere a las cubiertas.

    Cuerpos Parasporales

    • Producidos por algunas especies: Bacillus thuringiensis y B. popiliae.
    • Son cristales proteicos octaédricos (bipiramidales) formados en el esporangio durante la esporulación.
    • Se trata de una agregación regular de subunidades de una glucoproteína de 120 kDa en la fase IV (proteínas Cry).
    • Son insecticidas ecológicos con efecto específico contra larvas de coleópteros y dípteros.

    Toxinas Cry

    • Las toxinas Cry actúan como insecticidas específicos contra larvas de insectos.
    • Se unen a receptores en el intestino de las larvas, formando poros en la membrana celular y causando parálisis y muerte.

    Germinación

    • La germinación es el proceso por el cual una endospora se convierte en una célula vegetativa.
    • Es mucho más rápida que la esporulación (dura unos 90 minutos).
    • La germinación se inicia por un agente germinante (glucosa, iones, L-alanina, etc.) que se une a los receptores (GR) de la cubierta de la espora.
    • La germinación se divide en cuatro etapas: preactivación, activación, germinación y crecimiento.

    Preactivación

    • La cubierta de la espora debe erosionarse.
    • Esto puede ocurrir de forma natural por envejecimiento progresivo o de forma artificial mediante:
      • Calor: 100°C durante algunos minutos
      • Radiaciones ionizantes
      • pH bajo
      • Tratamiento con sustancias que poseen grupos –SH libres (como mercaptoetanol).

    Activación

    • Es una etapa reversible.
    • El metabolismo todavía es latente.
    • Se desencadena por un agente germinante (iones inorgánicos, L-alanina, glucosa, adenina, etc.).
    • El agente germinante es detectado por un receptor alostérico en la membrana interna (MI) de la espora.
    • El receptor activado adquiere capacidad proteolítica y rompe la proenzima unida al peptidoglicano de la corteza.
    • La enzima hidroliza el peptidoglicano de la corteza, permitiendo la entrada de agua al protoplasto.
    • La espora pierde la refringencia (capacidad de refractar la luz) y comienza a perder resistencia al calor.

    Germinación

    • La espora ya no es reversible a su estado latente.
    • El metabolismo se reactiva.
    • La espora se convierte en célula vegetativa.

    Crecimiento

    • Salida del citoplasma de la espora, produciendo una célula vegetativa.

    Studying That Suits You

    Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

    Quiz Team

    Related Documents

    Description

    Este cuestionario explora las proteínas citoesqueléticas en bacterias, comparándolas con aquellas en eucariotas. Se discuten funciones clave como la división celular y la forma de las bacterias, junto con ejemplos de proteínas específicas como FtsZ y MreB.

    Use Quizgecko on...
    Browser
    Browser