Bacterias PDF

Profesor Félix Acosta Arbelo UNIVERSIDAD DE LAS PALMAS DE GRAN CANARIA Instituto ECOAQUA Grupo de Investigación en Acuicultura 1  Bacteria Procariotas Último ancestro Archaea universal común Eukarya Bacterias — Las bacterias...

Profesor Félix Acosta Arbelo UNIVERSIDAD DE LAS PALMAS DE GRAN CANARIA Instituto ECOAQUA Grupo de Investigación en Acuicultura 1  Bacteria Procariotas Último ancestro Archaea universal común Eukarya Bacterias — Las bacterias son seres vivos unicelulares y procariotas. — Son ubicuas, viven en casi todos los ambientes de la Tierra conocidos. 3 — Las bacterias son organismos extraordinarios en términos de adaptación a ambientes extremos, desarrollándose en zonas que resultan inhóspitas para otras formas de vida. Cualquier lugar donde exista vida, incluye vida bacteriana. 4  MORFOLOGIA BACTERIANA — La forma de las bacterias es muy variada y, a menudo, una misma especie adopta distintos tipos morfológicos, lo que se conoce como pleomorfismo. — Las bacterias presentan una amplia variedad de tamaños y formas. La mayoría presentan un tamaño diez veces menor que el de las células eucariotas, es decir, entre 0,2 y 10 μm. 5  Clasificación según su forma Bacilos (alargadas) Cocos (esféricas) Espiroquetas (tirabuzón) Morfología bacteriana  Estructura de las bacterias Pared celular Cubierta rígida que recubre la membrana plasmática. Está constituida principalmente por peptidoglucano que se disponen formando una malla que envuelve la célula. Existen dos tipos de pared que difieren en su grosor y forma. Fueron descubiertas por Hans Christian Gram en 1884, el cual comprobó que podían diferenciarse según un método de tinción, que fue denominado tinción de Gram en su honor. 8 9 Así, podemos diferenciar: Bacterias Gram positivas: Presentan una pared celular gruesa, con gran cantidad de peptidoglucano y ácidos teicoicos. 10  Bacterias Gram negativas: La pared es más delgada, con poca cantidad de peptidoglucano, sin ácidos teicoicos. Presentan adicionalmente una membrana externa por encima de la pared celular. 11 Membrana plasmática Está formada por una doble capa de fosfolípidos, con proteínas incluidas. En muchas especies, puede formar pliegues hacia el interior de la célula. De este modo, se aumenta su superficie. Estos pliegues se denominan mesosomas. La membrana contiene múltiples enzimas que participan en la respiración celular y la fotosíntesis. 12 Citoplasma Tiene una estructura fibrosa, similar al citoesqueleto de las células eucariotas. Está constituido por proteínas que se entrelazan para formar una matriz. El resto está formado por un 80 % de agua. Las enzimas necesarias para las actividades metabólicas suelen ubicarse en el citoplasma. Se encuentran presentes los ribosomas, cromosoma y plásmidos. Los ribosomas tienen un tamaño algo más pequeño que los ribosomas de las células eucariotas. Participan en la síntesis de proteínas. 13 Genoma bacteriano Las bacterias no poseen envoltura nuclear, pero el contenido esta disperso en el citoplasma en una región llamada nucleoide. Contienen un único cromosoma, denominado genóforo constituido por una doble cadena de ADN, cerrada sobre sí misma y muy replegada. En ocasiones, también contienen plásmidos, que son un fragmento circular de ADN bicatenario extra. 14 Flagelos Son estructuras proteicas (flagelina) alargadas, presentes en algunas especies de bacterias, cuya función consiste en proporcionar movimiento a las células. Los flagelos parten de la membrana plasmática, atraviesan la pared y se extienden hacia el exterior de la célula. El número y la posición de los flagelos varían en las distintas especies, y se pueden clasificar las bacteria flageladas como : Monótricas (con un flagelo en un extremo). Lofótricas (dos o más en un extremo). Anfítricas (flagelos en ambos extremos). Perítricas (flagelos en toda la superficie bacteriana) 15 16 Fimbrias Estructuras proteicas (pilina) cortas. También parten de la membrana plasmática, atraviesan la pared y se extienden alrededor de la célula. Las fimbrias se clasifican según su función: - Fimbrias de infección: Permiten la adhesión a las células que infectan. - Pilis: Facilitan el proceso de la conjugación, es decir, la transferencia de material genético de una célula a otra.  METABOLISMO BACTERIANO Según su nutrición: Bacterias fotoautótrofas Utilizan la luz solar como fuente de energía y : sustancias inorgánicas (principalmente CO2) como fuente de carbono. Bacterias quimioautótrofas Utilizan compuestos inorgánicos reducidos : como fuente de energía y dióxido de carbono como fuente de carbono. Bacterias fotoheterótrofas Utilizan la luz como fuente de energía y : moléculas orgánicas como fuente de carbono. Bacterias quimioheterótrofas Utilizan moléculas orgánicas como fuente : de carbono, que a la vez utilizan como reactivo en reacciones para obtener energía. Existen otras clasificaciones de las bacterias, que toman en cuenta el hábitat o sus componentes bioquímicos. C) Según la temperatura en que se desarrollan: Psicrófilas: crecen tª mín≤0ºC tª ópt45ºC; tª ópt ~ 50-80ºC) Hipertermófilas: crecen a tª>80ºC (tª mín>55ºC; tª ópt ~ 80-106ºC) 19 D) Según el pH en que viven: Bacterias acidófilas: viven en un pH acido. Bacterias alcalinófilas: viven en un pH alcalino. 20  Clasificación de las Bacterias A) Según el tipo de metabolismo respiratorio: — Aeróbicas: requieren oxígeno. — Anaeróbicas Estrictas: no requieren oxígeno. — Anaeróbicas Facultativas: pueden requerir o no oxigeno. — Microaerófilas: requieren poca cantidad de oxígeno. B) Según el tipo de nutrición: Bacterias autótrofas (producen su propio alimento): — Fotosintéticas : luz solar, agua y CO2 — Quimiosintéticas: compuestos químicos. Bacterias heterótrofas (no producen su propio alimento) — Quimioorganotróficas: moléculas orgánicas. — Quimiolitotróficas: moléculas inorgánicas. 21  Reproducción bacteriana Fisión binaria: La fisión binaria consiste en la duplicación del cromosoma (algo parecido a una fase S de los eucariotas), seguida por una fase de división en la que el material genético se reparte, y el citoplasma se divide. Las bacterias pueden dividirse por fisión en minutos. División celular Fases del crecimiento bacteriano Tiempo de Generación El intervalo que transcurre en la formación de dos células a partir de una célula se llama generación y el tiempo requerido para esto es el tiempo de generación o tiempo de duplicación.  Genética bacteriana Los elementos del genoma bacteriano comprenden: Plasmidos Bacteriofagos Transposones Integrones y Cassettes Isla de Patogenicidad  Plásmidos Son estructuras de ADN circular (no forman parte del cromosoma) que se replican en forma autónoma Contienen genes accesorios, es decir que la bacteria puede vivir sin ellos. Pueden contener genes que codifican factores de : virulencia, resistencia a antibióticos, resistencia a metales pesados Se transmiten de dos formas: Durante la fisión binaria Durante la conjugación  GENÉTICA BACTERIANA CONJUGACIÓN La conjugación tiene lugar cuando el material genético pasa de forma directa de una bacteria a otra. Un plásmido o parte del cromosoma bacteriano, pasa de una célula dadora a otra receptora. En la mayoría de las bacterias, la conjugación depende de un factor de fertilidad (F) Hfr (highfrequence of recombination), que está presente en la bacteria dadora (F+) y ausente en la receptora (F-). El factor F contiene genes que codifican para los pili sexuales.. Genética bacteriana Integrones: son elementos genéticos capaces de captar y expresar genes en casetes de resistencia a antibióticos  Genética bacteriana Islas de patogenicidad: son secuencias de DNA que se caracterizan por contener genes asociados a virulencia y que pueden estar tanto en plásmidos, como en el cromosoma bacteriano. Entre los genes de virulencia asociados a estas islas de patogenicidad tenemos: adherencia, producción de toxinas, invasividad, resistencia a antibióticos y formación de biopelículas. Genética bacteriana Genética bacteriana Diagnostico bacteriológico  Diagnostico bacteriológico TOMA DE MUESTRA Muestra directa: se extrae directamente del órgano o cavidad infectada. Son sitios que en condiciones normales son estériles. Muestra indirecta: que se emiten de manera espontánea y que atraviesan una región que contiene flora normal. Muestra en sitios con flora normal: intestino y branquias. Se investigan bacterias que normalmente no se encuentran en animales sanos. Diagnostico bacteriológico Diagnostico bacteriológico  Diagnostico bacteriológico Según su consistencia: Diagnostico bacteriológico Diagnostico bacteriológico MEDIOS DE CULTIVO I) Medios para propósitos generales: medios solidos para bacterias aerobias y anaerobias facultativas. Contienen los nutrientes necesarios para bacterias no muy exigentes. Ej: Agar sangre II) Medios enriquecidos: permiten el crecimiento de las especies bacterianas denominadas “fastidiosas” ya que requieren nutrientes específicos. Ej: Agar chocolate III) Medios selectivos: aquellos que tienen suplementos que favorecen el desarrollo de determinadas especies bacterianas, inhibiendo el desarrollo de otras. Ej: medios con coloronates (Agar MacConkey; Medio de Levine) o antibióticos (Thayer-Martin) IV) Medios especializados Para aislamiento: ej: Lowenstein-Jensen Para sensibilidad antibiótica V) Medios de enriquecimiento: medios líquidos (caldo base) con aditivos. Se usan para muestras con baja concentración de bacterias. Ej: Caldo selenito para Salmonella Shigella. Luego de su incubación requieren ser subcultivados en medios selectivos y/o diferenciales  Agar MacConkey Agar chocolate Agar sangre (detecta hemolisis) Lowenstein jensen Salmonella-Shigella Diagnostico bacteriológico Diagnostico bacteriológico FIN 47