clasificación de las bacterias estructura, genética y metabolismo

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Clasificación de las Bacterias Estructura, Genética y Metabolismo M. Paz UMG-2012

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Clasificación de las Bacterias Estructura, Genética y Metabolismo. M. Paz UMG-2012. Importancia de las Bacterias. Los microorganismos colonizan todos los ambientes sobre la tierra. >80% de la historia de la vida fue bacteriana Cada ser humano pose más células bacterianas que células humanas - PowerPoint PPT Presentation

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Clasificacin de las Bacterias Estructura, Gentica y Metabolismo

Clasificacin de las BacteriasEstructura, Gentica y MetabolismoM. PazUMG-20121Importancia de las BacteriasLos microorganismos colonizan todos los ambientes sobre la tierra.>80% de la historia de la vida fue bacterianaCada ser humano pose ms clulas bacterianas que clulas humanasLos microorganismos juegan un papel clave en la bisferaLos microorganismos patgenos globalmente son la causa ms importante de enfermedad y muerte en el ser humano.

2Importancia de la InfeccinPapel decisivo en la historiaCausa principal de muerte en el mundoPreocupacin pblicaMeningitis, Intoxicacin alimenticiaEnf. de las vacas locasBrotes epidmicosInfecciones emergentes y re-emergentesInfeccin hospitalaria (nosocomial)Resistencia a los antimicrobianos3TamaoClula animal 1 micra10 micrasClulas Bacterianas4Clula bacteriana

5Metabolismo bacterianoMetabolismo: conjunto de reacciones qumicas que tiene lugar en la clula.

Tres funciones especficas:- obtener energa qumica del entorno, almacenarla, para utilizar luego en diferentes funciones celulares,- convertir los nutrientes exgenos en unidades precursoras de los componentes macromoleculares de la clula bacteriana,- formar y degradar molculas necesarias para funciones celulares especficas, como por ejemplo, movilidad y captacin de nutrientes.

6Metabolismo bacterianoSecuencias de reacciones catalizadas enzimticamente, y se divide en anabolismo y catabolismo. Anabolismo: proceso por el cual la clula bacteriana sintetiza sus propios componentes, tambin se denomina biosntesis.

Catabolismo: conjunto de reacciones degradativas de los nutrientes para obtener energa o para convertirlos en unidades precursoras de biosntesis.

7Metabolismo bacterianoLa energa es obtenida de reacciones de oxido-reduccin Transferencia de electrones o de tomos enteros de hidrgeno, por lo que se conocen tambin con el nombre de reacciones de deshidrogenacin.

En las bacterias de inters mdico los sistemas de oxido-reduccin que transforman la energa qumica de los nutrientes en una forma biolgicamente til, incluyen la fermentacin y la respiracin.

8Aerobiosis vs anaerobiosisAerobios obligadosDeben vivir en ambientes donde el oxgeno est presenteAnaerobios obligadosDeben vivir donde no hay oxgeno.Obtienen su energa por procesos de fermentacin.Anaerobios facultativosPueden vivir con o sin oxgeno9Nutricin BacterianaDesde el punto de vista biosintetico:Litotrofas: que slo requieren sustancias inorgnicas sencillas (SH2 S0, NH3, NO2-, Fe, etc.)Organotrofas: requieren compuestos orgnicos (hidratos de carbono, hidrocarburos, lpidos, protenas, alcoholes...).Autotrofas: crecen sintetizando sus materiales a partir de sustancias inorgnicas sencillas. El concepto de autotrofa se limita a la capacidad de utilizar una fuente inorgnica de carbono (CO2). Heterotrofas: su fuente de carbono es orgnica (si bien otros elementos distintos del C pueden ser captados en forma inorgnica).

10Nutricin BacterianaFotoauttrofos:utilizan la energa solar y producen azcares.Quimoauttrofos:necesitan slo dixido de carbono para obtener energa de elementos inorgnicos.Fotohetertrofos:son nicos y necesitan la luz solar para producir energa, a partir de compuestos orgnicos.Quimohetertrofos:utilizan molculas orgnicas para producir su energa necesaria.

11NutrientesAgua CO2

Como fuente de carbono para reducirlo (f.a) u oxidarlo (q.a.l.)Como aceptor de electrones (metanognicas)Reacciones de carboxilacinMacronutrientes C, H, O, N, P, S, K, Mg (reacciones enzimticas)Micronutrientes o elementos traza Co, Cu, Zn, Mo12Reproduccin bacterianaFisin binariaFormacin de nuevo ADN casi continuamenteIntercambio gentico:TransformacinGenes tomados del ambiente que les rodeaConjugacinGenes transferidos de clula a clula (pili)TransduccinGenes transferidos por virus (fagos)

13Crecimiento BacterianoAtmsfera:Aerbica, anaerbica o microaeroflicaAnaerobios facultativos u obligadosTemperatura:37 grados C usualmenteTiempo de incubacin:La mayora de bacterias clnicamente importantes crece en 24-48 horasExcepciones: las micobacterias necesitan meses para crecer y otras bacterias no pueden ser cultivadas.14Crecimiento bacterianoCuando existen buenas condiciones de crecimiento, una bacteria crece ligeramente en tamao o en longitud.Una nueva pared celular se forma por el centro formando dos clulas hijas, conteniendo cada una, el mismo material gentico que la clula madre.Si el ambiente es ptimo, las dos clulas hijas pueden dividirse en cuatro en 20 minutos. 15Fases del Crecimiento bacterianoFase LAG: El crecimiento es lento al principio, mientras las bacterias se adaptan a los nutrientes que estn en su nuevo ambiente. Fase LOG: Una vez la maquinaria metablica se ha disparado, las bacterias se multiplican exponencialmente, doblando su nmero cada pocos minutos. Fase ESTACIONARIA: Al haber ms y ms m.o. compitiendo por el alimento y los nutrientes, el crecimiento acelerado se detiene y el nmero de bacterias se estabiliza. Fase de MUERTE: Se forman productos txicos de desecho, la comida se agota y las bacterias comienzan a morir. 16Crecimiento bacteriano

17Procedimiento de la coloracin de Gram

Desarrollada en 1884 por el mdico dans Hans Christian Gram

Ha sido una herramienta importante en la taxonoma bacteriana

Puede aplicarse a cultivos puros de bacterias, o a muestras clnicas.

18Cristal violetaLugol Decoloracin con Alcohol-acetonaContrastee.g. safraninaGram-positivos prpuraGram-negativos Rojo o rosadoTincin de Gram19Bacilos Gram-positivoBacilos Gram-negativoCocos Gram-positivoCocos Gram-negativo20Gram-positive cocciAnaerbicosBacilos Gram-positivoAnaerbicosBacilos Gram-negativoAnaerbicosCocos Gram-positivoAnaerbicosCocos Gram-negativo21Bacilos Gram-NegativoBacterias EntricasE. coliSalmonellaShigellaYersiniaPseudomonasProteusVibrio choleraeKlebsiella pneumoniae

22Bacilos Gram-NegativoBGN fastidiososBordetella pertussisHaemophilus influenzaeCampylobacter jejuniHelicobacter pyloriLegionella pneumophilaBGN AnaerbicosBacteroides fragilisFusobacterium

23Cocos Gram-NegativoNeisseria gonorrhoeaeGONOCOCONeisseria meningitidisMENINGOCOCOAmbos son diplococos Gram-negativo intracelulares

24Cocos Gram-positivoEstafilococosCatalasa-positivaCocos Gram-positive en racimosStaphylococcus aureuscoagulasa-positivaStaph. epidermidis Y otros estafilococos coagulasa negativo.

25Cocos Gram-PositivoEstreptococosCatalasa-negativeCocos Gram-positivo cocci en cadenas y parejas.Strep. pyogenesStrep. pneumoniaeViridans-type strepsEnterococcus faecalis

26Bacilos Gram-PositivoClostridiosAnaerobiosC.perfringensC. tetaniC. botulinumC. difficileBacillus cereusAerobioListeria monocytogenesAnaerobio faculativo

27Bacterias que no se tien con GramOcasionalmente son Gram-positivoEspiroquetasBacterias intracelulares obligadas28Gram-positivo: (inusuales)MicoplasmasOrganismos ms pequeos de vida libreNo hay pared celularM. pneumonia, M. genitaliumMicobacteriasBacilos alcohol-cido resistentes, se tien con Ziehl-Neelsen M. tuberculosisM. lepraeM. avium

29EspiroquetasBacterias en espiral delgadasObservables por microscopa de contraste de fases o por coloracin de plataTreponema pallidumBorrelia burgdorferiLeptospira

30Bacterias intracelulares obligadasRickettsiaCoxiella burnetiChlamydiasC. trachomatisC. pneumoniaeC. psittaci

31Medios de Cultivosolucin acuosa (lquida o incorporada a un coloide en estado de gel) en la que estn presentes todas las sustancias necesarias para el crecimiento de determinado(s) microorganismo(s). Los medios de cultivo se pueden clasificar, en primera instancia, en tres grandes tipos: Complejos o indefindosSintticos o definidosSemisintticos32Medios de Cultivo: complejosSe desconoce su composicin qumica exacta, ya que son producto de realizar infusiones y extractos de materiales naturales complejos.Ejemplos:Digeridos crudos de extracto de carne Digeridos de extracto de levadura Digeridos de peptona de carne o de soya Digeridos de casena (de la leche).Con ellos se logra un tipo de medio rico nutricionalmente, aunque indefinido qumicamente. Ideales para obtener un buen crecimiento bacteriano.Sin embargo, con ellos no podemos tener un control nutricional preciso.33Medios de Cultivo: sintticosSe obtienen disolviendo en agua destilada cantidades concretas de distintas sustancias qumicas puras, orgnicas y/o inorgnicas. La composicin concreta de un medio sinttico depender de la bacteria que queramos cultivarUn medio definido para una bacteria con grandes capacidades biosintticas ser ms sencillo que el medio definido de otra bacteria con menores posibilidades biosintticas. 34Medios de Cultivo: sintticosSe obtienen disolviendo en agua destilada cantidades concretas de distintas sustancias qumicas puras, orgnicas y/o inorgnicas. La composicin concreta de un medio sinttico depender de la bacteria que queramos cultivarUn medio definido para una bacteria con grandes capacidades biosintticas ser ms sencillo que el medio definido de otra bacteria con menores posibilidades biosintticas. 35Medios de Cultivo: semisintticos"mezcla" de los anterioresllevan algunas sustancias qumicas cuya naturaleza y cantidad conocemos, junto con sustancias de naturaleza y composicin indefinidas. 36Tipos de Medios de CultivoLquidosSlidosOrigen lquido y se agrega un coloideGelatinaAgar-agar: ms utilizadoSlica gelSelectivospermiten seleccionar un tipo (o unos pocos tipos) de microorganismos. SInhiben el crecimiento de ciertas bacterias, pero permiten el crecimiento de otras. Diferencialespermiten distinguir a simple vista dos o ms tipos de bacterias en funcin de su distinto comportamiento respecto de algn nutriente del medio. 37

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