Clase Bacterias

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Las bacterias son microorganismos procariotas que presentan un tamaño de unos pocos micrómetros (alrededor de 0,5 y 5 μm de longitud) y diversas formas. Son ubicuas, se encuentran en todos los hábitats terrestres y acuáticos; crecen hasta en los más extremos como en los manantiales de aguas calientes y ácidas, en desechos radioactivos, en las profundidades tanto del mar como de la corteza terrestre.

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Las bacterias son microorganismosprocariotas que presentan un tamaño de unos pocos micrómetros (alrededor de 0,5 y 5 μm de longitud) y diversas formas.

Son ubicuas, se encuentran en todos los hábitats terrestres y acuáticos; crecen hasta en los más extremos como en los manantiales de aguas calientes y ácidas, en desechos radioactivos, en las profundidades tanto del mar como de la corteza terrestre.

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Dos grandes grupos de procariotas bien diferenciados: Bacteria y Archea debe emplearse el término procariota para Archea y Bacteria (el término bacteria se refiere específicamente a las células del dominio Bacteria).

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Con base en el estudio de fósiles y modelos, se calcula que

emergieron hace unos 3.6 - 4 billones de años.

Su importancia radica en el hecho de haber desarrollado una

pared celular o membrana externa que les confirió, desde el

principio, de autonomía y protección con respecto a su medio

ambiente. Desde entonces constituyeron la forma de vida más

abundante en el planeta en términos de biomasa y numero de

especies.

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Se diferencian en:

Pared celular que encierra las células bacterianas contiene

peptidoglicano

La estructura y composición de las membranas plasmáticas.

Los ribosomas y las RNA polimerasas, al igual que en las

características fundamentales de procesos básicos como la

transcripción y la traducción.

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Según su aspecto macroscópico y microscópico

Por su diferencia metabólica, antigénica y genética

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Clasificación bacteriana

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Microscópicamente…

Clasificación bacteriana

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Oval o esférica (cocos)

Cilíndrica o de bastón (bacilos)

Espiral o helicoidal (espirilos)

La mayoría de las bacterias presentan forma de coco o

bacilo.

Microscópicamente…

Clasificación bacteriana

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Los cocos son células casi esféricas. Pueden existir como células individuales, pero se asocian también en agrupaciones características que son útiles frecuentemente para identificar a las bacterias.

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Agrupaciones de los cocos:

Diplococos: los cocos se dividen en dos planos y permanecen unidos en parejas.

Estreptococos: se dividen en planos paralelos formando cadenas

Tetracocos: se dividen en dos planos perpendiculares (cuatro células)

Sarcina: se dividen en tres planos perpendiculares dando agrupaciones cuboidales.

Estafilococos: se dividen en tres planos irregulares formando racimos de cocos.

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La otra forma más común bacteriana

es el bastoncillo, denominado bacilo.

Los bacilos varían considerablemente

entre la proporción de longitud y

diámetro, siendo los cocobacilos tan

cortos y anchos que parecen cocos.

La forma del extremo del bacilo varía

a menudo entre especies; puede ser

plana, redondeada, en forma de puro o

bifurcada.

Aunque muchos bacilos aparecen

aislados, pueden permanecer juntos

después de dividirse, formando parejas

(diplobacilo) o cadenas

(estreptobacilo, en empalizada).

Bacillus anthraxis

Escherichia coli

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Vibrios: bacterias en forma de bastoncillos, curvados, con

forma de coma o de espiral incompleta

Actinomicetos: largos filamentos multinucleados

característicos o hifas, que pueden ramificarse para

constituir una red denominada micelio.

Espirilos: Forma de bacilos largos retorcidos como

espirales o hélices rígidos.

Espiroquetas: Forma de bacilos largos retorcidos como

espirales o hélices flexibles.

Con yema: de forma ovalada a pera que produce una

yema al final de una larga hifa.

Con pedúnculos: Forma bacilar que tiene prolongaciones

en forma de rabillo o chichón.

Pleomórficas: bacterias que tienen formas variables,

aunque generalmente tienen forma bacilar.

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Características metabólicas de las bacterias:

Necesidad de un entorno aerobio o anaerobio

Capacidad de fermentar hidratos de carbono específicos o emplear distintos compuestos como fuentes de carbono par el crecimiento

Producción de productos metabólicos específicos (ácidos, alcoholes) y enzimas especificas (catalasas).

Diferencias antigénicas:

Uso de anticuerpos que detectan antígenos característicos de la cepa a estudiar (serotipado)

Serotipado también para subdividir a las bacterias con fines epidemiológicos

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Análisis de su material genético:

Distinción de bacteria mediante secuencia de DNA

hibridación del DNA, PCR, etc

Analisis de secuencia de DNA ribosómico para detectar

secuencias conservadas que distinguen a una familia o

genero y las variables para especie o subespecie

Analisis de plásmidos

Ribotipado

Análisis de fragmentos e DNA cromosómicos

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Citoplasma contiene:

DNA circular de doble

cadena

Plásmidos

Ribosoma: 70s 30s y

50s

Membrana citoplasmática

doble capa lipidia sin

esteroides (excepto

micoplasmas)

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La presencia de la pared protege a la bacteria de

la diferencia de presión osmótica entre el medio

interno de la bacteria y el medio exterior.

Además la pared cumple funciones de protección

contra sustancias tóxicas.

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Las células bacterianas no contienen núcleo característico como en las células vegetales y animales, si bien tienen “cuerpos” dentro del citoplasma que se considera como estructura nuclear.

Se encuentra en una región llamada nucleoide.

Se trata de una molécula superenrrollada de ADN bicatenario, formada por dos moléculas antiparalelas de polinucleótidos complementarios.

Contiene la información genética e induce la división por fisión binaria.

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Dentro del citoplasma de las células procarióticas (y eucarióticas) se encuentran varios tipos de depósitos de reserva conocidos como inclusiones. Algunas inclusiones son comunes a una amplia variedad de bacterias mientras que otras están limitadas a un pequeño numero de especies y sirven, por lo tanto, como un criterio para la identificación.

Hay de dos tipos:

Sin membrana que los rodea: gránulos de polifosfato, polipéptidos, glucógeno, almidón y gotitas de grasa.

Con membrana que los rodea: gránulos de ácido de poli-β-hidroxibutirato, azufre, carboxisomas (ayuda a la fijación de CO2) y vacuolas de gas (hace que la bacteria flote).

Estas inclusiones sirven como reserva de alimento, almacenamiento de energía y oxidación del azufre.

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Son elementos granulosos que se hallan

contenidos en el citoplasma bacteriano;

esencialmente compuestos por ácido

ribonucleico, desempeñan un papel principal en

la síntesis proteica.

Contienen dos subunidades: 30s y 50s

Así mismo hay tres tipos: Mensajero, de

Transferencia y Ribosomal.

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Son apéndices capilares sumamente finos que salen a través de la pared celular y que se originan en una estructura granular (cuerpo basal) en el citoplasma inmediatamente por debajo de la membrana celular.

Son la causa de la movilidad de las bacterias. Permiten a la celula dirigirse hacia los nutrientes y alejarse de sustancias toxicas(quimiotaxis)

Están hechos de flagelina (proteína de forma helicoidal)

Tienen tres partes: un a estructura basal, una estructura a manera de gancho y un filamento.

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También denominadas pili

Apéndices cortos, finos, similares a pelos, más delgados que los flagelos y que normalmente, no participan en la movilidad celular.

Favorecen la adhesión a otras bacterias o al hospedero.

Una célula puede estar cubierta por 1000 fimbrias, pero sólo son visibles en el microscopio electrónico.

Compuestos por subunidades de proteínas organizadas helicoidalmente.

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También conocida como glucocálix o cápsula mucosa.

Es la sustancia viscosa que forma una cubierta o envoltura alrededor de la

célula. No está presente en todas las bacterias.

Los hidratos de carbono están presentes en la membrana plasmática

unidos covalentemente a la proteína o lípidos formando glucoproteínas y

glucolípidos.

El grado de desarrollo del glucocálix es muy variable, en la mayoría de las

células forma una capa muy delicada. Sin embargo, en las células

epiteliales suele estar muy desarrollado.

Tiene las funciones de: Selectividad en la incorporación de sustancias de

bajo peso molecular a la célula, Reconocimiento específico de células

entre sí, Uniones intercelulares y ahherencia a los tejidos del hospedero,

Propiedades inmunitarias, Anclaje de enzimas, virulencia.

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Muchas bacterias poseen uno o varios elementos genéticos accesorios extracromosómicos, a los que denominamos plásmidos, los cuales poseen capacidad de replicación autónoma.

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Ciertas bacterias grampositivas pueden sintetizar un órgano de

resistencia que les permite sobrevivir en condiciones más

desfavorables, y se transforma de nuevo en una forma vegetativa

cuando las condiciones del medio vuelven a ser favorables.

Esporogenia:

Se activan genes que producen la maquinaria para formar la espora y se

desactivan genes involucrados en la función vegetativa celular.

Se forma un filamento axial de ADN

Se produce una invaginación de la membrana lo que produce una

estructura de membrana doble que engloba a la espora en desarrollo.

En el centro se sintetizan los constituyentes únicos de la espora. Posee

un sistema generador de energía por glucólisis.

La espora queda rodeada de adentro hacia afuera por: la pared de la

espora, la corteza, la capa y el exosporio.

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El método usual de duplicación de las células procariotass se denomina fisión binaria.

La duplicación de la célula va precedida por la replicación del cromosoma bacteriano. Primero se replica y luego pega cada copia a una parte diferente de la membrana celular. Cuando las células que se originan comienzan a separarse, también se separa el cromosoma original del replicado.

Luego de la separación queda como resultado dos células de idéntica composición genética (excepto por la posibilidad de una mutación espontánea)

Una consecuencia de este método asexual de reproducción es que todos los organismos de una colonia son genéticamente iguales. Cuando se trata una enfermedad originada en una infección bacteriana, una droga que mata a una bacteria matará a todos los miembros de ese clon (colonia).

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CONJUGACIÓN: En este proceso, una bacteria donadora F+

transmite a través de un puente o pili, un fragmento de

ADN, a otra bacteria receptora F-. La bacteria que se

llama F+ posee un plasmido, además del cromosoma

bacteriano.

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Bacillus

anthracis

Ántrax o

Carbunco

Infección subcutánea. La zona infectada por el ántrax

se vuelve roja e inflamada. En algunas zonas se libera

pus, el tejido se necrosa y ulcera y tras la extirpación

cicatriza. Fiebre, pápula cutánea, septicemia.

Clostridium

perfringens

Gangrena

gaseosa

Enfermedad infecciosa de los animales de granja que

se caracteriza por hinchazón subcutáneo y

generalmente es fatal

Clostridium

tetani

Tétanos Enfermedad grave del sistema nervioso a través de

heridas. Sus síntomas son: cefalea, depresión,

dificultad para tragar y para abrir la mandíbula por

completo, rigidez del cuello, espasmo en músculos de

la mejilla. Fiebre, parálisis.

Clostridium

botulinum

Botulismo Intoxicación producida por el consumo de alimentos

contaminados por una bacteria tóxica

Corynebacte

rium

diphtheriae

Difteria La toxina afecta al corazón y al sistema nervioso

central. Se forma un exudado blanco grisáceo que

afecta a las superficies de la nariz y la garganta,

aumenta de tamaño y llega a obstruir el conducto

respiratorio

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Escherichia coli Diarrea Alteración del ritmo intestinal que se acompaña de

deposiciones semilíquidas. La perdida de líquidos puede

producir deshidratación

Listeria

monocytogenes

Encefalitis Cualquier enfermedad infecciosa del sistema nervioso

central humano caracterizada por inflamación del

cerebro. Los síntomas típicos son cefalea, fiebre y

letargia intensa, que puede conducir con el tiempo a un

estado de coma. En la fase aguda de la enfermedad

suele haber visión doble, delirio, sordera y parálisis

facial. Los efectos tardíos de la encefalitis pueden

comprender sordera, epilepsia y demencia

Mycobacterium

tuberculosis

Tuberculosis Enfermedad infecciosa aguda o crónica, que puede

afectar a cualquier tejido del organismo pero que se

suele localizar en los pulmones. El nombre de

tuberculosis deriva de la formación de unas estructuras

celulares características denominadas tuberculomas,

donde los bacilos quedan encerrados. La enfermedad no

suele aparecer en animales en su hábitat natural pero sí

puede afectar al ganado vacuno, porcino y avícola.

Neisseria

meningitidis

Meningitis Inflamación de las meninges que envuelven el cerebro y

la médula espinal. Se debe a la invasión de las

meninges por microorganismos bacterianos a través de

la circulación. Sus síntomas: cefalea, rigidez de nuca,

fiebre, náuseas, vómitos, apatía e irritabilidad, que con

frecuencia conducen al coma

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Salmonella sp Salmonelosis El organismo se transmite por alimentos

contaminados, producen dolor abdominal, fiebre,

náuseas, vómitos y diarrea

Salmonella typhi, S.

paratyphi

Fiebre tifoidea Fiebre alta, bacteriemia, cefalalgia, estupor,

tumefacción de la mucosa nasal, lengua tostada,

úlceras en el paladar; hepatoesplenomegalia, diarrea,

perforación intestinal

Streptococcus

pneumoniae,

Staphylococcus

aureus, Klebsiella

pneumoniae,

Mycoplasma spp.,

Chlamydia spp.

Neumonía Fiebre alta, expectoración amarillenta y/o

sanguinolenta, dolor torácico.

Streptococcus spp. Erisipela Fiebre, eritema, prurito, dolor

Treponema

pallidum

Sífilis Enfermedad infecciosa de trasmisión sexual, causada

por la espiroqueta Treponema pallidum. La infección

por objetos es muy poco frecuente porque el

microorganismo muere por desecación en poco

tiempo. La madre gestante puede transmitir la

enfermedad al feto, originándose la llamada sífilis

congénita, diferente, desde el punto de vista clínico, de

la afección por transmisión sexual

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Vibrio cholerae Cólera Grave enfermedad infecciosa endémica en India y en

ciertos países tropicales, aunque pueden aparecer

brotes en países de clima templado. Los síntomas del

cólera son fiebre, diarrea, vómitos y deshidratación por

la pérdida de líquidos y sales minerales en las heces.

En los casos graves hay una diarrea muy importante,

con heces características en "agua de arroz", vómitos,

sed intensa, calambres musculares, y en ocasiones,

fallo circulatorio. En estos casos el paciente puede

fallecer a las pocas horas del comienzo de los

síntomas. Dejada a su evolución natural, la mortalidad

es superior al 50%, pero no llega al 1% con el

tratamiento adecuado

Yersinia

enterocolitica

gastroenteritis Enfermedades infecciosas del estómago y el intestino.

Producen dolor abdominal, náuseas vómitos, diarrea y

síntomas generales.

Actinomyces israeli,

Porphyromonas

gingivalis,

Tannerella forsythia,

Treponema

denticola,

Treponema palidum

Gingivitis y

periodontitis

La gingivitis es una enfermedad bucal generalmente

bacteriana que provoca inflamación y sangrado de las

encías. La periodontitis, denominada

comúnmente piorrea, es una enfermedad que

inicialmente puede cursar con gingivitis, para luego

proseguir con una pérdida de inserción colágena,

recesión gingival e incluso la pérdida de hueso, en el

caso de no ser tratada, dejando sin soporte óseo

al diente. La pérdida de dicho soporte implica la

pérdida irreparable del diente mismo.

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Productos industriales y farmacéuticos

Productos alimenticios

Control biológico

Biorremediación

Tratamiento de aguas residuales

Ingeniería genética

Dispositivos electrónicos

Experimentación científica