Estructura y Componentes Clave de la Célula Procariota Bacteriana

Componentes Estructurales de la Célula Bacteriana

RA 2.1

Estructuras Obligadas y Facultativas

• Obligados: Membrana Citoplasmática, Ribosomas, Cromosoma.
• Facultativos: Inclusiones, Glicocálix, Flagelos, Esporas.

Pared Celular: Estructura y Diferencias

Pared Celular Gram Positiva (G+)

Se caracteriza por:

• Alta concentración de Mureína (Peptidoglicano): 40%–90%.
• Presencia de Ácidos Teicoicos.
• Presencia de Ácidos Lipoteicoicos.
• *No* poseen membrana externa.

Pared Celular Gram Negativa (G−)

Presenta una estructura más compleja:

• Baja concentración de Mureína (Peptidoglicano): 5%–10%.
• Presencia de Espacio Periplásmico.
• Presencia de Membrana Externa, que contiene:
  • Lipopolisacárido (LPS).

Detalle del Lipopolisacárido (LPS)

El LPS se compone de tres partes:

1. Lípido A: Actúa como endotoxina (responsable del shock séptico).
2. Región Central (R): Formada por oligosacáridos.
3. Antígeno O: Caracteriza y diferencia cepas (serogrupos).

Funciones Generales de la Pared Celular

• Proporciona forma y rigidez a la célula.
• Determina la reacción a la tinción de Gram.
• Protege contra la presión osmótica.
• Es el blanco de antibióticos (ej. penicilina).
• Contiene antígenos importantes (LPS, teicoicos).

Variantes de la Pared Celular

Bacterias Ácido-Alcohol Resistentes (BAAR)

• Poseen ácidos micólicos (lípidos) que forman una capa hidrófoba.
• Esta capa dificulta la tinción, requiriendo coloraciones especiales como Ziehl-Neelsen.
• Ejemplos: Mycobacterium, Nocardia.

Bacterias sin Pared Celular

• Ejemplos: Mycoplasma, Ureaplasma.
• Contienen esteroles (colesterol) en su membrana para mantener la estabilidad estructural.

Membrana Citoplasmática

• Estructura de bicapa lipídica compuesta por fosfolípidos (40%) y proteínas (60%).
• Contiene hopanoides (análogos bacterianos de los esteroles), excepto en Mycoplasma.
• Funciones principales:
  • Actúa como barrera selectiva.
  • Participa en la síntesis y transporte de moléculas.
  • Sede del metabolismo energético.
  • Recepción de señales externas.

Citoplasma

• Compuesto por 85% de agua, enzimas, ribosomas, iones y diversas inclusiones.
• Contiene el material genético organizado en el nucleoide (ADN).

Ribosomas

• Son más pequeños que los eucariotas: 70S (conformados por subunidades 30S + 50S).
• Son el sitio de la síntesis de proteínas.
• Pueden agruparse formando polisomas (o polirribosomas).
• Constituyen blanco de ciertos antibióticos (ej. tetraciclinas).

Genoma Bacteriano

• Consiste en un ADN circular de doble cadena, que se localiza en el nucleoide (sin envoltura nuclear).
• Frecuentemente se acompaña de plásmidos.

Plásmidos

• Moléculas de ADN circular pequeño, que se replican de forma independiente al cromosoma principal.
• Tipos de plásmidos:
  • Conjugativos: Portan genes para la formación de pili sexual y permiten la transferencia genética (conjugación).
  • Resistencia: Contienen genes que confieren resistencia a antibióticos.
  • Virulencia: Codifican factores de virulencia como toxinas o cápsulas.
  • Degradativos: Permiten la detoxificación de sustancias ambientales.
• Se transmiten de forma vertical (a células hijas) o horizontal (entre bacterias).

Inclusiones Citoplasmáticas

• Granulaciones: Reservas sólidas de nutrientes (ej. volutina, glucógeno, lípidos).
• Vacuolas: Acumulaciones de líquido o gas (ej. vacuolas de gas en bacterias fotosintéticas).

Mesosomas

• Invaginaciones de la membrana citoplasmática (más prominentes en G+).
• Funciones atribuidas:
  • Participación en la formación del tabique durante la división celular.
  • Anclaje del ADN o plásmidos.
  • Secreción de exoenzimas.

Glicocálix

• Capa externa a la pared celular, mal definida y poco unida a la célula.
• Generalmente de naturaleza polisacárida.
• Funciones:
  • Adherencia (ej. Streptococcus mutans en la placa dental).
  • Defensa: Evita la fagocitosis y la entrada de antibióticos.

Cápsula

• Capa externa definida y firmemente unida a la pared celular.
• Se visualiza mediante tinción negativa.
• Ejemplos patógenos: S. pneumoniae, H. influenzae, N. meningitidis.
• Funciones:
  • Protección contra la fagocitosis y agentes antimicrobianos.
  • Facilita la adherencia a superficies.

Flagelos

• Estructuras filamentosas largas que confieren movilidad a la bacteria.
• Comunes en bacilos, raros en cocos.
• Formados por la proteína flagelina.
• Tipos según disposición:
  • Átrica (sin flagelos).
  • Monótrica (un solo flagelo polar).
  • Anfítrica (un flagelo en cada polo).
  • Lofótrica (penacho de flagelos en un polo).
  • Perítrica (flagelos distribuidos por toda la superficie).
• Partes estructurales:
  1. Filamento (contiene el antígeno H).
  2. Gancho.
  3. Cuerpo basal (contiene anillos de anclaje).

Pili o Fimbrias

• Filamentos proteicos cortos, inmóviles.
• Presentes en G− y algunas G+.
• Tipos:
  • Comunes (Fimbrias): Responsables de la adherencia a células epiteliales.
  • Sexuales (Pili F): Involucrados en la transferencia genética durante la conjugación.

Esporas (Endosporas)

• Formas de resistencia metabólica (solo se forman en ciertos géneros de bacilos, como Bacillus y Clostridium).
• Extremadamente resistentes al calor, frío, desecación y agentes químicos.
• Se forman mediante el proceso de esporulación y se activan por germinación.
• Clasificación por posición:
  • Central, subterminal o terminal.
  • Deformantes: La espora abulta la célula (ej. Clostridium spp.).
  • No deformantes: La espora no altera la forma celular (ej. Bacillus spp.).