Diferencias morfológicas entre la pared de bacterias gram positivas y gram negativas
Summary
TLDREl script explora la importancia de la pared celular bacteriana, su estructura y función en el contexto de las células bacterianas expuestas a condiciones ambientales cambiantes. Se destaca su rol en la resistencia a estrés osmótico y la regulación del transporte de moléculas a través de las membranas. Además, se mencionan las diferencias entre las paredes de bacterias Gram positivas y negativas, y se alude a la relevancia de los plásmidos y ribosomas en la adaptación y síntesis proteica bacterianas.
Takeaways
- 🧬 La pared celular en las bacterias es crucial para su adaptación y supervivencia ante cambios ambientales rápidos y significativos.
- 🌡 Los cambios en condiciones ambientales, como la temperatura, salinidad y pH, afectan la fisiología bacteriana y pueden ser regulados por la pared celular.
- 🌐 La presencia de una pared celular ayuda a las bacterias a resistir el estrés osmótico, evitando su inflado o contracción extrema que podría llevar a la lisis celular.
- 🔬 La pared bacteriana está compuesta principalmente por peptidoglicano, un compuesto que es blanco farmacológico para muchos antibióticos, como la penicilina.
- 🌟 El experimento con el meteorito ALH84001 sugiere que bacterias con pared celular existían desde el origen de la vida, lo que destaca su importancia evolutiva.
- 📐 Las bacterias gram positivas tienen una pared celular más gruesa que las bacterias gram negativas, lo que afecta su respuesta a técnicas de tinción y su fisiología.
- 🔴 Las bacterias gram negativas tienen una pared celular más delgada y una membrana externa adicional, lo que las distingue de las bacterias gram positivas.
- 🛡 La pared celular y las membranas plasmáticas son estructuras que proporcionan resistencia y regulan el transporte de moléculas dentro y fuera de la célula.
- 🚰 Los acuaporinas son proteínas que regulan el balance hídrico en las células, permitiendo el paso de agua y son importantes en la fisiología de muchos organismos.
- 🧬 Los cromosomas bacterianos y los plásmidos son fragmentos de ADN circular covalente que contienen información genética esencial para la adaptación y supervivencia bacteriana.
- 🌿 La información genética bacteriana se encuentra en el citoplasma, organizada en forma de plásticos circulares, y está asociada a fenómenos de transferencia horizontal.
Q & A
¿Por qué es importante entender la pared celular en las bacterias?
-La pared celular es crucial para las bacterias porque les permite adaptarse a cambios ambientales rápidos y mantener su estructura ante condiciones de estrés osmóticos, que son comunes en su entorno.
¿Qué sucede con una bacteria si no tiene una pared celular y se encuentra en un ambiente hipotónico?
-Sin una pared celular, una bacteria en un ambiente hipotónico experimentaría un aumento de volumen debido a la ingesta de agua, lo que podría llevar a su inflado y eventual lisis.
¿Cómo afecta el estrés osmótico a las bacterias?
-El estrés osmótico afecta a las bacterias al causar desequilibrios en las concentraciones de solutos dentro y fuera de la célula, lo que puede resultar en cambios de volumen y, en ausencia de una pared celular, en la lisis de la célula.
¿Qué es la pared celular bacteriana y qué está compuesta?
-La pared celular bacteriana es una estructura que les permite a las bacterias resistir cambios ambientales y está compuesta principalmente por peptidoglicano, un polímero que también contiene acetilglucosamin.
¿Por qué son importantes los componentes de la pared celular para los antibióticos?
-Los componentes de la pared celular son blancos farmacológicos para muchos antibióticos, como los beta-lactámicos, que evitan la síntesis del peptidoglicano y, en algunos casos, promueven su degradación, lo que resulta en la lisis celular o inhibición del crecimiento bacteriano.
¿Qué diferencia hay entre las paredes celulares de bacterias gram positivas y gram negativas?
-Las paredes celulares de bacterias gram positivas son más gruesas y compuestas principalmente de peptidoglicano, mientras que las de las bacterias gram negativas son más delgadas y tienen una membrana externa adicional, con los componentes de la pared entre dos membranas.
¿Qué es la tinción de Gram y cómo se utiliza para diferenciar bacterias gram positivas y gram negativas?
-La tinción de Gram es un método de coloración utilizado en microbiología para diferenciar bacterias en función de la capacidad de su pared celular para retener el colorante cromo. Las bacterias gram positivas retienen el colorante y se tiñen en azul oscuro, mientras que las gram negativas lo pierden y quedan con un aspecto rojo claro.
¿Qué función cumplen las membranas plasmáticas en las bacterias?
-Las membranas plasmáticas en las bacterias tienen la función de regular el transporte de moléculas dentro y fuera de la célula, manteniendo una permeabilidad selectiva que controla qué se absorbe y qué se expulsa.
¿Qué son las acuaporinas y cómo están relacionadas con el transporte de agua en las células?
-Las acuaporinas son proteínas que facilitan el transporte específico de agua a través de las membranas celulares. Su descubrimiento, que ganó el Premio Nobel, cambió la comprensión del balance hídrico en las células, mostrando que el agua no solo se difunde pasivamente sino que su transporte está mediado activamente por estas proteínas.
¿Qué información genética se encuentra en el núcleo de las bacterias y cómo se diferencia de la de los plásmidos?
-El núcleo de las bacterias contiene su cromosoma, que es un fragmento de ADN circular covalente que no tiene extremos libres y contiene la información esencial para la supervivencia y adaptación de la bacteria. Los plásmidos, por otro lado, son también fragmentos de ADN circular pero suelen estar asociados con fenómenos de transferencia horizontal y no son esenciales para la supervivencia de la bacteria.
¿Qué son los ribosomas y qué función cumplen en las células bacterianas?
-Los ribosomas son complejos ribonucleoproteicos presentes en todas las células, incluidas las bacterianas, y están encargados de la síntesis de proteínas. Son fundamentales para la vida celular, ya que todas las proteínas requieren de ribosomas para su producción.
Outlines
🔬 Importancia de la pared celular en las bacterias
El primer párrafo enfatiza la importancia de la pared celular en las bacterias, destacando su rol en la adaptación a condiciones ambientales cambiantes y en la regulación de la morfología celular. Se menciona el estrés osmótico y cómo la pared celular provee resistencia a las bacterias para mantener su estructura ante cambios en la concentración de solutos. Además, se discute la presencia de la pared celular en bacterias desde los orígenes de la vida, como se evidencia en hallazgos científicos en meteoritos, y se introduce la composición de la pared celular, compuesta por polisacáridos y peptidoglicano.
💊 Componentes de la pared celular y su relevancia farmacológica
El segundo párrafo explora los componentes de la pared celular y su importancia en la farmacología, especialmente en la acción de antibióticos como los beta-lactámicos, que inhiben la síntesis de la pared celular. Se describen las diferencias entre bacterias Gram positivas y Gram negativas en términos de la estructura de su pared celular, y se menciona la importancia de la membrana plasmática y su composición de fosfolípidos en la protección y regulación del transporte molecular dentro y fuera de la célula.
🚰 Funciones de las membranas y transporte molecular
Este párrafo se centra en las funciones de las membranas celulares, específicamente en la regulación del transporte de moléculas a través de la permeabilidad selectiva. Se describen diferentes mecanismos de transporte, incluyendo la difusión, el transporte no específico y específico, y el papel de las acuaporinas en el balance hídrico de la célula. Se resalta la importancia de estas funciones en la supervivencia y adaptación de las células a diferentes condiciones.
🌐 Diferencias entre paredes celulares de bacterias Gram positivas y negativas
El cuarto y último párrafo del script proporciona un resumen de las diferencias entre las paredes celulares de bacterias Gram positivas y negativas, mencionando la espesor y la composición de la pared celular y cómo esto afecta la fisiología de las bacterias. Se ilustra la diferencia en la organización de la pared celular y la presencia de una membrana externa en bacterias Gram negativas. Además, se menciona la presencia de ribosomas y plásmidos en bacterias, destacando su función en la síntesis proteica y el almacenamiento de información genética, respectivamente.
Mindmap
Keywords
💡pared celular
💡estrés osmótico
💡peptidoglicano
💡bacterias Gram positivas y Gram negativas
💡membrana plasmática
💡transporte no específico
💡acuaporinas
💡plásmidos
💡ribosomas
💡tintura de Gram
Highlights
La pared celular en las bacterias es crucial para entender las implicaciones estructurales y funcionales en su adaptación a condiciones ambientales.
Las bacterias están altamente expuestas a variaciones ambientales que pueden afectar su fisiología.
La ausencia de una pared celular en bacterias sometida a estrés osmóticos podría resultar en lisis celular.
La pared celular bacteriana ofrece resistencia y permite adaptación a cambios ambientales.
La pared celular está constituida por un polímero de peptidoglicano, un componente blanco farmacológico para antibióticos.
Los antibióticos como la penicilina interfieren en la síntesis de la pared celular, lo que puede llevar a la lisis celular o inhibir el crecimiento.
Existen dos tipos de pared celular en bacterias: las gram positivas y las gram negativas, con diferencias en su grosor y composición.
Las bacterias gram positivas tienen una pared celular más gruesa y heterogénea, mientras que las gram negativas tienen una pared más delgadita y una membrana externa adicional.
La membrana plasmática es esencial en la regulación del transporte de moléculas dentro y fuera de la célula.
La hipótesis del modelo fluido describe la dinámica y movilidad de las proteínas y lípidos en la membrana celular.
Las acuaporinas desempeñan un papel fundamental en el balance hídrico de la célula, lo que fue reconocido con el Premio Nobel.
El genoma bacteriano, ubicado en el núcleo, contiene la información esencial para la supervivencia y adaptación de la bacteria.
Los plásmidos son fragmentos de DNA circular covalente que participan en la transferencia horizontal de información entre bacterias.
Los ribosomas son complejos esenciales en todas las células para la síntesis de proteínas.
La tinción de Gram es una técnica utilizada para diferenciar bacterias en función de la presencia y grosor de su pared celular.
Las diferencias entre bacterias gram positivas y gram negativas tienen implicaciones significativas en su fisiología y respuesta a antibióticos.
Se explorarán características de otros microorganismos en futuras sesiones, incluyendo hongos, algas y virus.
Transcripts
desde la universidad autónoma
metropolitana unidad lerma
en la sesión de hoy
vamos a profundizar un poco en algunos
elementos que hay que considerar para
poder entender todas las implicaciones
tanto estructurales como funcionales de
la pared celular en las células
bacterianas
como les comentaba en el vídeo anterior
que es importante que entiendan que las
bacterias son organismos muy expuestos a
las condiciones ambientales por
consiguiente las variaciones ambientales
que son rápidas pueden afectar la
fisiología bacteriana y si además nos
ponemos en el lugar de una bacteria
podemos
imaginar o dimensionar
enorme cambio sí
al que está sujeto el mundo microbiano y
la cantidad de micro gradientes cuando
un organismo es más pequeño es capaz de
percibir mayor cantidad de gradientes de
acuerdo y esto es muy importante a
efectos de entender su regulación de
amio estática
por eso debemos ocuparnos de la pared
celular en este caso
simplemente en la ilustración
posibilita visualizar el efecto que
tendría la ausencia de pared en una
bacteria que está sometida a unas
condiciones de estrés osmóticos
acuérdense que el estrés osmótico tiene
que ver con
la tendencia termodinámica a equilibrar
concentraciones en aquellos sistemas que
están separados por membranas
semipermeables en este caso son
membranas biológicas si la parte de la
izquierda tendríamos un medio isotónico
por lo tanto como la concentración tanto
al interior celular como el exterior
celular
es aproximadamente la misma el flujo de
agua es aproximadamente el mismo y no
hay cambio de volumen de acuerdo
en el caso de la figura central tenemos
un medio hipotético entonces un medio
hipotónico la concentración al interior
celular es mayor y por consiguiente el
equilibrio termodinámico tendría a
tendería a inflar s esas células
bacterianas se quedaran como un globo
mientras que
en el medio hipertónico el agua tendería
a salir de la bacteria bien
en el caso de que no hubiera
parece lugar estos cambios de volúmenes
tendrían como consecuencia la lisis de
la bacteria porque se vería muy afectada
la estructura de la membrana
sin embargo la presencia de pared
facilita que haya ese grado de
resistencia que requiere la bacteria
para adecuarse a estos cambios
ambientales esto simplemente es un
ejemplo que permite visualizar la
relevancia
la pared bacteriana pero no siempre las
células aunque están sometidas a estrés
osmótico están sometidos a cabalidad
enorme de tipos de estrés si presencias
de toxina competencia con otros
organismos
este cambios de temperatura cambios de
salinidad cambios de ph todo este tipo
de variaciones a bióticas en los
ecosistemas microbianos son a titulados
por la presencia de la pared celular y
por consiguiente es una estructura que a
lo largo de la historia evolutiva se ha
mantenido en las bacterias desde el
origen de la vida hay este bacterias de
hecho hay un experimento unos
experimentos una visualización en duda
en un meteorito que inicialmente se
pensó que venía de marte la lh 84.000 1
donde se detectaron fósiles de bacterias
en la antártida bueno ese fósil que es
completamente antiguos y vallejo
ya contiene bacterias con presencia de
pared por consiguiente de ahí podemos
ver qué tan útil ha sido
pero en cuanto a las características de
la pared bien la pared celular
bacteriana está constituida por un
polímero pegados peptidoglicano a veces
también lo van a conocer como moreira y
es común desde encontrar lo que también
encontramos en acetil glucosa olvidar
que desde ti jurãdico
es importante aunque es bioquímico que
quizá es un detalle que quizás no
considera tan relevante pero sí es
importante porque
los componentes de la pared son blancos
farmacológicos para muchos antibióticos
en el caso más característico son
aquellos del grupo de los beta
lactámicos más característicos es la
penicilina si la pared herida es un
compuesto que no voy a profundizar en
ello pero tiene como objetivo evitar que
se sintetice parece y no sólo eso sino
que se degrada parece de acuerdo
entonces es completamente básico para
las bacterias la bioquímica de la
síntesis de pared cualquier compuesto
que tenga una interferencia negativa en
este proceso de síntesis de pared
muchas veces acarrea poco la lisis
celular o en otros casos con las
bacterias tasis celular es decir con el
csd del crecimiento
aunque les insisto que la parte de
antibióticos
espero explicárselo en una sesión aparte
en esta diapositiva creo que es
interesante que puedan distinguir
los dos tipos de pared celular en
función de los dos grandes grupos de
bacterias aquellas que son gran
positivas y gran negativas
simplemente recordarles que se llaman
gran positivas o gram negativas por la
famosa de tinción negra si al final de
la clase tengo una tabla donde se ve
esta diferencia tonalidad 3 gran
positivas y las negativas y van a poder
distinguirlo de forma más gráfica pero
en esta en esta diapositiva si me
interesa que entiendan que aquí tenemos
una representación una bacteria gram
positiva entonces qué es lo que tenemos
tenemos una pared celular gruesa del
péptido publicado y luego una membrana
interna la membrana plasmática de
acuerdo es lo que vemos aquí tenemos
todas estas
estos tubos que vienen a representar
todos los componentes de la pared en la
que ha dicho que es heterogénea y
tenemos aquí la vita para dividir
para el caso de las ganas positivas las
más características son los bacilos y
mientras que la parte de abajo tendremos
un ejemplo característico de bacterias
gram-negativas y en este caso tenemos
que la pared celular es más delgada
aquí tenemos varias capas y de todos los
polímeros que constituyen aparecido los
límites de aquí sólo está representada
una haciendo ver esa diferencia en el
grosor cual es el respeto distintivo de
las grande gatti bass que adicionalmente
tienen una membrana externa si entonces
los componentes de parece están entre
dos membranas y esto es algo muy
distintivo de
el grupo de bacterias con respecto al
otro
bueno desde el punto de vista de las
membranas no me voy a extender tampoco
profusamente simplemente les pido que
recopilada aquello que vieron en
biología celular respecto de las
membranas lipídicas aquí se responde una
representación esquemática de el
elemento unitario que constituye las
membranas que son los fosfolípidos si es
una cabeza polar con dos cadenas éste
hidrocarbonados estas se disponen del
interior de la reparada mientras que las
cabezas polares de respuestas hacia el
exterior esto como saben no es exclusivo
de los procariotas también está presente
en cáritas y básicamente es lo mismo que
es lo que distingue en los ácidos grasos
por atléticos de los oscar éticos de la
longitud del grado de insaturados desde
la asociación con otro tipo de proteínas
pero creo que son elementos más cercanos
a la aptitud de la biología molecular
que a la microbiología
bueno
en esta diapositiva lo único que les
muestro es lógicamente en la hipótesis
del modelo fluido del mosaico fluido de
la membrana y de la membrana en este
caso veremos una foto de microscopía
electrónica de una bacteria negativa
tenemos
este parada externa una la pared y luego
la membrana
la
la parada
interna de acuerdo lo que el espacio que
hay entre membrana y pared es lo que se
conoce como espacio very plástico y
tiene mucha relevancia como veremos en
algunos de los temas que analizaremos y
abordaremos en clase
bueno cuál es la función de las
membranas les insisto me voy a quedar
aquí mucho porque creo que esto ya lo
han abordado es una estructura cuya
función se enfoca a la regulación del
transporte y cómo lo hace a través de la
implementación de una permeabilidad
selectiva hay algo que entra si hay algo
que sale pero el cómo entra el cómo sale
en términos cualitativos es decir qué
entra y qué sale y bajo que el flujo es
decir qué tanto volumen entra qué tanto
volumen sale estos tipos de variables
son básicamente aquellas parámetros de
los que se encarga la membrana
de acuerdo
en la siguiente diapositiva
solo les muestro unos ejemplos muy
sencillos de cómo es el transporte a
través de este tipo de m y capas típicas
de membrana antes tenemos un ejemplo de
difusión siempre del cual el sustrato
que en este caso está representado en
rojo es capaz de difundir a través de la
membrana en el resto de ejemplos tenemos
este tipo de estructuras y heladas en
color azul que de forma específica si se
refieren a proteínas pero estas
proteínas pueden funcionar de distinta
manera en este caso tenemos un
transporte no especificó si es decir no
específico quiere decir que esta
proteína es capaz de hundirse a una gran
cantidad de sustratos cuando te decimos
que tenemos un transporte no específico
hablamos de proteínas provistos porque
son capaces de unirse a distintos tipos
de sustratos bien la siguiente parte de
la vida tenemos el transporte especial
en este caso si hay una especificidad
entre la proteína que va a generar el
transporte en este caso del exterior al
interior y el tipo de sustrato de bebé
una especificidad morfológica de acuerdo
y el último de los casos es un elemento
más particular no puede ser escrito a
específico o específico se trata de las
acuaporinas porque es importante bueno
un trabajo con la comunidad es mereció
el premio nobel y desde mi punto de
vista merecía la pena por lo menos tocar
muchas veces este se consideró que el
agua era un elemento que pasaba por
difusión siempre las membranas sin
embargo el descubrimiento análisis de la
cinética enzimática de la sacó por él
les permitió entender qué
el balance hídrico es decir la cantidad
de agua que trae sale de la célula está
mediada por acuaporinas y es un elemento
muy interesante
y otro detalle que quería darles es que
las puertas están presentes en una
cantidad enorme de organismos y en una
cantidad enorme de organismos desde
microorganismos hasta organismos
celulares pluricelulares como nosotros y
de hecho creo recordar que hay estudios
de neurología de ahora que determinados
desórdenes asociados a la epilepsia
tienen que ver con distintos tipos de
anomalías tanto en el funcionamiento
como el mecanismo de regulación de la
expresión asociado a como purinas el
sistema nervioso central
bueno y finalmente
pues simplemente quería recordar que la
información bacteriana si en el
cromosoma bacteriano se aloja lo que se
me olvida el núcleo y de que simplemente
es otra región está a la luz del
microscopio electrónico puede percibirse
de forma un poco más densa sí y ahí se
reorganiza poco como un ovillo
razonablemente desordenado toda la
información de la célula pero también en
esta está la vida podemos ver que hay
plásticos es decir
moléculas de ácido nucleico doble hebra
que se organizan circular mente
que en particularidad tienen los planes
con respecto al núcleo ideológicamente
es el tamaño porque topo lógicamente
tanto el núcleo hoy de decir el
cromosoma bacteriano como los plásmidos
si son exactamente iguales no tienen
extremos libres que de particular tiene
los plásmidos con respecto al cromosoma
bacteriano que no contiene información
de esencial para la adaptación para la
supervivencia bacteriana son
fragmentos de dna circular covalente 20
cerrado que están asociados a los
fenómenos de transferencia horizontal
quiere decir las bacterias transfieren
información de un individuo a otro en
función de si el contexto ambiental que
exigen la presencia del plásmido cuando
le exige este splash bios puede estar
presentes en el citoplasma o puede estar
presente durante unas generaciones y
luego dejar de estar presentes así
aunque este tipo de
fragmentos de material genético también
lo veremos con más profundidad en la
parte de ecología microbiana
no voy a extender los ribosomas están
presentes en todos los organismos tanto
aquéllas como bacterias como educar jazz
son aquellos complejos ribó núcleos
proteicos enfocados a la síntesis de
proteínas son fundamentales y por tanto
tienen que estar en todas las células
y esta era la tabla que les quería
mostrar que pues bueno nos da una idea
de algunas de las características más
relevantes que distinguen a las
bacterias gram positivas de las grande
nativas las gran positivas son aquellas
que adquieren la atención de grant y la
mantienen en el citoplasma mientras que
las grandes activas o de aquellas que se
tiñen pero que posteriormente pierden
gran cantidad de colorante y entonces
quedan con esa
aspecto rosa hace con respeto los
acentos
esta es la característica fundamental
que otros elementos podemos distinguir
bueno la pared celular la pared celular
es más gruesa para tran positivas no sé
dónde está que es más bolsas para zonas
positivas y más este delgadita para
tracción aquí está así es más gruesa
para el ram positivas y más delgadas
para atrás negativas bueno en el resto
de elementos yo creo que esto pueden que
ustedes este sí sí puedo les pongo el
link en la descripción del vídeo pero
creo que muy fácilmente pueden poner
diferencias traerán positivas y las
negativas en forma de tabla van a
encontrar múltiples ejemplos en internet
no creo que me vaya a extender más en
este sentido porque creo que es lo más
fundamental es la pared y ya lo hemos
visto
pero aquí tenemos un esquema aquí tiene
pues una ilustración donde se ve el
grosor de la capa de péptido obligado
para ganar positivas
y la preparada interna mientras que aquí
tenemos un ejemplo t
de pared negativa tenemos para internar
la pared y la membrana externa de
acuerdo
muy importante que puedan distinguir
entre ambos tipos de pared porque la
fisiología de unas bacterias con
respecto a otras es también
sustancialmente diferente bueno hasta
aquí el primer vídeo si del curso de
microbiología y en un siguiente vídeo
voy a dedicar a explorar algunas de las
características de otros microorganismos
particularmente me voy a referir a
hongos me voy a referir a algas me voy a
referir a virus entonces en el siguiente
vídeo nos vemos
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