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microbiologia generalidades

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ppt de microbiologia generalidades, de la profesora Ilse Valderrama

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  • 1. Aspectos generales en Microbiologia clínica Escuela de medicina: UMAR
  • 2.
    • Ciencia que estudia los seres vivos que no se pueden ver a simple vista
      • mikros (pequeño)‏
      • bios (vida)
      • logos (ciencia)
    • Esta definición implica que su objeto de estudio está determinado por la metodología:
      • Microscopio
      • Técnicas de cultivo puro en laboratorio etc.
    Definición de microbiología
  • 3. Tamaño pequeño: consecuencias biológicas
    • Tamaño pequeño  intercambio más eficiente, permite mayor velocidad metabólica
    • La relación S/V es muy alta
    • Mayor contacto directo con el medio (reciben de modo inmediato las influencias ambientales)
    • Gran tasa de entrada de nutrientes
    • Altas tasas de crecimiento
    • Gran tasa de salida de productos de desecho
  • 4. Ramas que estudia la microbiología: facilitar su estudio
    • Bacteriología
      • ( bacterias y arqueobacterias)‏
    • Micología
      • Hongos (unicelulares y filamentosos)‏
    • Virologìa ( parasito intracelular)‏
      • Virus, priones
    • Parasitologìa
      • Protozoos (unicelulares)‏
      • Metazoos (pluricelulares)‏
        • Helmintos (platelmintos y trematodos)‏
  • 5. DIVERSIDAD MICROBIANA TIPO CÉLULAR PROCARIOTA EUCARIOTA HONGOS PARASITOS BACTERIA ARQUEA PROTOZOOS METAZOOS ACELULAR VIRUS PRIONES
  • 6. PROTOZOOS BACTERIAS HONGOS VIRUS Helmintos
  • 7. TIPOS CELULARES PROCARIONTE EUCARIONTE Bacterias Arquea Protistas Hongos Plantas Animales
  • 8.  
  • 9. Cilios y flagelos (9+ 2)‏ Flagelos (s/9+2)‏ Órganos de locomoción Presente Ausente Sistema de Endomebranas Presentes Ausentes Nucléolos De celulosa (vegetales)‏ De mureína Pared celular 80S (60S + 40S)‏ 70S (50S + 30S)‏ Ribosoma en células vegetales (con ribosomas 70S)‏ Cloroplasto Presentes (con ribosomas 70S)‏ Ausente. Los procesos bioquímicos equivalentes tienen lugar en la membrana citoplasmática Mitocondria Mitosis o Meiosis Fisión binaria División celular Múltiples Único Cromosomas con histonas Desnudo y circular ADN Presente Ausente Membrana nuclear Eucariontes Procariontes Característica
  • 10.  
  • 11. Clasificación Organismos Vivos
    • La Teoría de la Evolución y la Teoría Celular nos proveen las bases para comprender la interrelación entre los seres vivos
    • Sistema de Clasificación Jerárquica de Whittaker (1969) distribuyendo a los seres vivos en cinco reinos:
        • Moneras
        • Protistas
        • Hongos
        • Plantas
        • Animales
  • 12. Clasificación Organismos Vivos
    • Carl Woese (1980) construye un árbol filogenético a partir de los estudios del ARNr (ácido ribonucléico ribosómico)‏
      • Se basa en el estudio de las diferencias en las secuencias de ARNr comunes a todos los seres vivos
    • De este tronco común surgirían en la evolución tres modelos de células y una clasificación en 3 dominios:
      • Bacteria
      • Archae
      • Eucarya
    Analizó las secuencia del rRNA 16S, descubriendo un dominio entero de vida, las Archeas y sus resultados condujeron a una clasificación en tres dominios
  • 13. Clasificación Organismos Vivos
    • En 1980 se vio la necesidad de modificar la clasificación de los 5 reinos agregando un sexto que corresponde a las Arqueobacterias
  • 14. Los tres grandes dominios de la vida
  • 15.
    • Árbol filogenético Universal establecido por Carl Woese y su discípulo Gary Olsen que muestra los tres Dominios
    • El termino "dominio" refiere a un nuevo taxón filogenético que incluye tres líneas primarias:
      • Archaea, Bacteria y Eucarya ; y en línea descendente siguen seis Reinos: I-Moneras, II-Arqueobacterias (obviamente separadas de Moneras), III-Protistas, IV-Hongos, V-Plantas, VI-Animales.
  • 16. La gran profundidad evolutiva de los microorganismos
  • 17. ARBOL FILOGENETICO UNIVERSAL
  • 18. Características diferenciales entre Bacteria, Archaea y Eukarya
  • 19. Diferencia entre la estructura celular de Bacteria, Archaea y Eucarya Eter, ramificados Ester unido a glicerol Ester unidos a glicerol Lípidos de membrana SI SI NO (hopanoides)‏ Esteroles en membrana NO NO SI Peptidoglicano en la pared 70S 80S 70S Tamaño ribosoma NO SI NO Organelos NO SI NO Membrana nuclear Archaea Eucarya Bacteria Propiedad
  • 20. Estructura y fisiología Bacteriana
  • 21. Estructura y función celular: PROCARIOTA BACTERIA ARQUEA
  • 22. TAXONOMÍA
    • Rama de la biología que se ocupa de Nombrar, Organizar y Mostrar Relaciones entre seres vivos
      • Funciones:
        • 1.Identificar y describir la unidad taxonómica básica o especie
        • 2.Visualizar la forma apropiada de catalogar esas unidades
        • Tiene tres disciplinas de apoyo:
          • • La Clasificación
          • • La Nomenclatura
          • • La Identificación
  • 23. TAXONOMIA MICROBIANA CLASIFICACION NOMENCLATURA IDENTIFICACIÓN Es rotular o nombrar unidades definidas por clasificación Características importantes de un microorganismo REINO DIVISIÓN CLASE ORDEN FAMILIA GENERO ESPECIE GENOTIPICAS FENOTIPICAS SISTEMA BINOMIAL Escherichia coli
  • 24. Clasificación POLIFÁSICA
    • Fenotípicos: - clásicos (morfología, nutrición, etc)
            • - marcadores quimiotaxonómicos
            • - perfil de proteínas totales y enzimas
      • Filogenéticos: basados en el gen del ARNr 16S
    • Genotípicos: clásicos: % G+C
    • hibridación DNA-DNA
    • nuevos: fingerprinting (ej. perfiles moleculares por restricción o amplificación de ADN)‏
    Es la tendencia moderna. Consenso en la integración de distintos tipos de caracteres:
  • 25. Dominio Phylum Clase Orden Familia Genero Especie Bacteria Proteobacteria Gamma Proteobacteria Zymobacteria Enterobacteriales Enterobacteriaceae Escherichia Escherichia coli
  • 26. Treponema pallidum Nombre binomial Clasificación científica                                                                                                                                                         ? Treponema pallidum Treponema pallidum Nombre binomial Clasificación científica                                                                                                                                                         ? Treponema pallidum Treponema pallidum Nombre binomial T.pallidum especie Treponema genero Siprochaetaceae Familia Spirochaetales Orden Schizomycetes Clase Spirochaete Philo Bacteria Reino Clasificación científica Treponema pallidum
  • 27.
    • Los agentes causales de enfermedades infecciosas humanas pertenecen a :
    • Bacterias
    • Hongos
    • Parásitos : protozoos y metazoos
    • virus
  • 28. Clasificación de las Bacterias de importancia medica
  • 29. Las bacterias
    • son más grandes y complejas que los virus (0.1 a 5 ó más µm de longitud).
    • DNA y RNA, pero sin núcleo.
    • Corresponde al dominio bacteria
    • algunos requieren célula huésped y son por lo tanto parásitos intracelulares estrictos (p.ej. Chlamydia , rickettsias, etc.).
    • Aunque incluyen muchos tipos fisiológicos distintos, y por lo tanto pueden vivir en cualquier tipo de ambiente, evidentemente a nosotros nos interesan las que pueden colonizar el cuerpo humano.
  • 30. TAMAÑO: célula eucariota versus célula procariota
    • Por lo general, más pequeño que el de las células eucarióticas
    • Pero existen bacterias
      • Gigantes (>0,5 mm)
      • Enanas (<0,1 micra)
      • Un tamaño “típico”:
      • 0,5 x 3 micras
  • 31. Tamaño comparativo de bacterias, virus y ácidos nucleicos
  • 32. Diversidad de procariotas: enfoque biomédico v/s virus
  • 33. Estructura de la célula bacteriana
    • Membrana citoplasmática
    • Pared celular
    • Citoplasma o masa citoplasmática
    • Material nuclear
    • E. accesorios
      • Cápsulas
      • Flagelos
      • Pili
      • Esporas
  • 34.  
  • 35. Morfología bacteriana
    • ESFÉRICA O ELIPSOIDAL : COCOS
    • Son más resistentes a los cambios adversos del ambiente como la desecación.
    • CILÍNDRICA: BACILOS
    • Pueden tomar más fácilmente los nutrientes en solución diluída
    • ESPIRAL:
      • ESPIRILOS O ESPIROQUETA
      • Se propagan rápidamente
  • 36. Bacilo único Diplobacilos Estreptobacilos Cocobacilos Vibrio Espirilo Espiroqueta Forma estrellada Forma cuadrada
  • 37. Agrupamiento de las bacterias: a) cocos Agrupamiento de las bacterias:b) bacilos
    • Diplobacilos
    • Estreptobacilos
    • cocobacilos
  • 38. ESTRUCTURA bacteriana
    • Las estructuras bacterianas las podemos clasificar, por razones didácticas, en estructuras constantes o accesorias.
    • Las estructuras constantes son las estructuras esenciales para la vida de la bacteria e incluyen
      • el citoplasma
      • Cromosoma bacteriano
      • la membrana celular y la pared celular.
    • Las estructuras accesorias: están presentes sólo en algunas de ellas y aunque no son indispensables para la vida, otorgan extraordinarias ventajas adaptativas a las bacterias que las poseen.
      • cápsula, flagelos , esporas , fimbrias, etc.
  • 39. Citoplasma
    • Actividad química y biosintética
    • Proteínas (enzimas, complejos enzimáticos, estructurales)‏
    • Ribosomas (70S: 55 proteínas, rRNA 5S, 16S, 23S
    • mRNA, tRNA
    • Otras macromoléculas, solutos, agua , nutrientes , etc
    • No tienen citoesqueleto.
    • Nucleoide bacteriano: ADN
      • haploide, Circular, Único
    • Material genético extracromosomal :
      • plasmidios
  • 40. Inclusiones citoplasmáticas
    • Algunas bacterias tienen estructuras internas
    • Varian en cantidad y número
    • Difieren en sus contenidos
      • gránulos de almacenamiento - polifosfato,azufre, polihidroxibutirato (PHBs), glucogeno
      • vesículas de gas – flotación
      • Carboxisomas, clorosomas.
  • 41.
    • Gránulos de polihidroxibutirato (PHBs)‏
    vesículas de gas flotación
  • 42. Ribosomas 80S v/s 70 S
  • 43. ADN cromosomal: nucloide bacteriano
    • Único
    • Monocatenario
    • ADN
    • Sin histonas
    • Funciones celulares
  • 44. Plasmidios
    • ADN extracromosomal
      • Resistencia antibioticos
      • Metales pesados, UV
    • Síntesis de pigmentos
  • 45.  
  • 46. Membrana celular
    • Composición química
    • Funciones
      • Transporte de sustancias
      • Barrera de permeabilidad
      • En fot ó trofas: Estructuras i ntracitoplasmáticas(fotosintesis)‏
      • Respiración celular
    • Agentes reforzantes: esteroles
    • Archaea, membranas adaptadas a condiciones extremas - éteres de alcohol isoprenoide, algunas monocapas
  • 47.  
  • 48. PARED CELULAR
    • soporte físico de la célula
    • la estructura más externa cuando no existe cápsula.
    • protección física a la bacteria y también la protege del shock osmótico, dada la hipertonicidad celular.
    • algunos de sus elementos participan en la interacción agente-hospedero ,
      • facilitando la adherencia a los tejidos
      • protegiendo la bacteria de los mecanismos inespecíficos de defensas o induciendo una respuesta inflamatoria.
    • El componente básico de la pared celular es el peptidoglicano o mureína.
  • 49. Dos grupos de bacterias carecen de pared celular:
    • Mycoplasma que poseen solamente membrana celular
    • las formas L derivadas de bacterias que perdieron su habilidad de sintetizar su pared celular
    • MET de Mycoplasma
    • Resistente a la penicilina G
  • 50. Paredes de las eubacterias Esto le da al peptidoglicano su estructura de red, determinando su resistencia . La unión entre los tetrapéptidos de cadenas vecinas es inhibida por los antibióticos ß‑lactámicos . Existen diferencias en la composición y estructura de la pared celular entre las bacterias Gram (+) y Gram (-)
  • 51. Gram + Gram- Bacteria
  • 52. Estructura del Peptidoglicano
  • 53. Ejemplos de entrecruzamientos en el peptidoglucano Directo (muchas Gram-negativas)‏ Puente pentaglicina (algunas Gram positivas
  • 54. PARED EN GRAM +
    • El péptidoglicano en varias capas grosor (80 – 90%)
    • Atraviesan el peptidoglicano polisacáridos ácidos, denominados ácidos teicoicos .
    • Los ácidos teicoicos son de dos clases:
      • poliglicerol fosfato y poliribitol fosfato.
    • Los poliglicerol fosfatos están unidos a la membrana celular y se les denomina ácidos lipoteicoicos
    • los poliribitol fosfato o ácidos teicoicos están unidos al peptidoglicano
    • Funciones:
    • Estabilización del peptidoglicán
    • Adhesión celular (“Adhesina”)‏
    • Le dan la carga negativa a la envoltura bacteriana
  • 55.
    • La membrana externa contiene numerosas proteínas , siendo las porinas las más abundantes. El LPS constituye una endotoxina, que se libera cuando la bacteria se divide o muere .
    • Se denominan así, porque forman poros que comunican el exterior con el espacio periplásmico.
    • Las porinas constituyen poros de difusión inespecíficos que permiten el paso de sustancias hidrofílicas y no mayores de 700 daltons (aminoácidos o disacáridos).
    • Las porinas más conocidas en E. coli son OmpC y OmpF.
    PARED EN GRAM -
  • 56. PARED EN GRAM -
    • El LPS es una molécula anfipática que contiene tres regiones diferentes: el lípido A, el core y el antígeno O.
    • El lípido A , es un complejo de azúcares, fosfatos, ácidos grasos y forma una bicapa con los fosfolípidos de la membrana.
    • Además, es el responsable de la toxicidad del LPS.
    • El core , es un oligosacárido de 4 a 5 azúcares, algunos infrecuentes como las heptosas y un azúcar de 8 carbonos, denominado ceto-deoxioctanoico (KDO) . usualmente específico de especies
    • El antígeno O , está formado por cadenas de 25 o más unidades de azúcares repetidas.
  • 57.  
  • 58.  
  • 59. GRAM + GRAM -
  • 60. Bacterias de importancia medica que no pueden ser observadas con la tinción Gram
  • 61. Pared celular de Archaea
    • No contiene peptidoglicano
    • Puede ser de
      • pseudopeptidoglicano (pseudomureina) tiñe G+
      • pseudomureina cubierta de proteina,tiñe G+
      • monocapa superficial de proteina o glicoproteina, sin pseudomureina (alg halófilos, alg.metanogénicos y termoacidófilos) tiñe G-
    • Uniones tipo eter acidos grasos
    • Existen Archaea sin pared
  • 62. Algunas cepas Algunas cepas Producciom exotoxina Mas resistente Mas susceptible Antibacteriana penicilina Resistente Sensible Lisozima Presente a veces Presente a veces capsula - El algunas cepas Esporulacion - Presente a menudo Acido teitoico + - Endotoxina + - Lipopolisacarido Delgada Gruesa Pared celular + - Membrana externa Gram - Gram + características
  • 63. Síntesis de Peptidoglicano
    • Bactoprenol (C 55 alcohol isoprenoide) -- carrier lipídico que transporta el disacárido- pentapeptido del citoplasma al periplasma y lo inserta en la pared celular en crecimiento
    • La transpeptidación, es inhibida por penicilina
  • 64. Transpeptidación Inhibido por la penicilina G.
  • 65. Componentes no esenciales
    • Capsula
    • Pili sexual
    • Flagelo
    • Fimbria
    • Esporas
    • Plasmidos
  • 66. Cubiertas extracelulares
    • Glicocalix: Material externo a la pared celular
      • Cápsulas - Material en la superficie celular
      • Capas mucilaginosas - Material adherido, menos fuertemente
      • Capa S: Subunidades proteicas o glicoproteicas. G+,
      • G- y Archaea. Pueden constituir la pared
    • Funciones
      • Protección contra defensas del huésped (fagocitosis)‏
      • Protección contra desecación
      • Protección contra virus, toxinas
      • Adhesión a superficies (células, objetos inanimados) formación de biofilms.
      • Protegen de protozoos , de ataques por agentes antimicrobianos,etc
    • La mayoría de las bacterias Gram (+) y Gram (-) sintetiza una cubierta de naturaleza polisacárida que las rodea.
    • Los exopolisacáridos son sintetizados en la membrana citoplasmática, atraviesan la pared celular y se establecen afuera.
    • Se clasifican de acuerdo a la relación con la superficie exterior de la bacteria y a su grado de rigidez en cápsulas y glicocálix .
  • 67. Cápsulas: exopolisacaridos
    • Algunas bacterias segregan materiales mucosos: polisacáridos, polipéptidos y complejos de polisacáridos y proteínas (glucocálix)‏
    • Cápsula: cuando el material está dispuesto de un modo compacto alrededor de la célula
    • Capa mucosa : si el material es laxo, de modo que forma solo una capa difusa.
  • 68. Evasión de una bacteria patógena capsulada del sistema complemento
  • 69. Fimbria, Pili, Flagelo
    • Fimbria - filamento proteico corto, involucrado en funciones de adhesión a superficies.
    • Pelo sexual - unión a célula receptora durante la conjugación.
    • Flagelo - filamento proteico involucrado en la motilidad.
  • 70. FIMBRIAS
    • también llamadas pili, son microfibrillas parecidas a pelos, que rodean en número de 100-200 a algunas bacterias Gram (-).
    • Miden 3-7 µm de diámetro, por lo que se observan sólo al microscopio electrónico.
    • un proteína estructural llamada pilina , que se dispone en cilindros rígidos
    • responsables de la adherencia específica de las bacterias a los tejidos del hospedero, explicando la especificidad de hospedero y de tejidos de las bacterias.
  • 71. A) Monótrico B) Anfítrico C) Lofótrico D) Perítrico CLASIFICACIÓN POR POSICIÓN DEL FLAGELO
  • 72. Endosporas
    • Resistencia al calor, radiación, desecación.
    • principalmente por los géneros Bacillus y Clostridium
    • supervivencia en ambientes desfavorables
    • DNA protegido por ácido dipicolínico y proteínas .
    • Luego de la activación por stress, la disponibilidad de nutrientes dispara la germinación y el crecimiento
    • La localización de la espora en la célula puede ser usada para la identificación
  • 73. Características importantes de las esporas y sus implicaciones medicas.
  • 74.  
  • 75. Células Vegetativas-Endoesporas Resistente Sensible Sensibilidad lisozima elevada baja Resistencia: calor, radiación, compuestos químicos Bajo o ausente elevado Metabolismo baja elevada Actividad enzimática 5.5-6 7 pH citoplasma 10-25% 80-90% Contenido de agua presentes ausentes Pequeñas proteínas solubles en ácido presente ausente Ac. dipiconílico alto bajo Contenido de Calcio Endoespora Célula vegetativa Característica
  • 76.  
  • 77. ¡Muchas gracias por su atención!

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