Estructura y funciones
de las células microbianas
Otras Estructuras Superficiales e Inclusiones Celulares
las células de las bacterias y las Archaea pueden tener otras capas o estructuras en contacto con el medio, y a menudo contienen uno o más tipos de inclusiones celulares
Estructuras de la superficie
celular
No se consideran parte de la pared porque no aportan una
resistencia estructural significativa a la célula. Para describir
estas capas se utilizan los términos «cápsula» y «capa mucosa»
capas mucosas
Las capas mucosas, se unen débilmente y se pueden separar de la superficie celular
Cápsulas
Tradicionalmente, si la capa está organizada como una matriz tensa que impide el paso a las partículas pequeñas como la tinta china, recibe el nombre de cápsula
Inclusiones celulares
Las inclusiones actúan como reservas energéticas y reservorios de carbono, pero también pueden tener funciones especiales
Endosporas
Son estructuras de supervivencia y permiten al organismo soportar condiciones de crecimiento desfavorables, entre otras temperaturas extremas, la sequedad o la carencia de nutrientes
Movimiento Microbiano
Muchas células microbianas pueden moverse por sí solas.
La motilidad permite a las células llegar a distintas partes de su entorno, y en la naturaleza, el movimiento puede aportar nuevas oportunidades y recursos para una célula y marcar la diferencia entre la vida y la muerte.
Los flagelos y la motilidad
natatoria
El flagelo funciona tirando de la célula o empujándola en un medio líquido
Flagelos de Bacteria
Los flagelos bacterianos son apéndices finos y largos, libres en
un extremo y unidos a la célula por el otro
Estructura flagelar
Los flagelos no son rectos, sino helicoidales Un flagelo está formado por varios componentes y se mueve por rotación, al igual que el propulsor del motor de una lancha
Flagelos arqueanos
Los flagelos arqueanos tienen un diámetro de entre 10 y 13 nm, que es aproximadamente la mitad del de las bacterias, pero aportan movimiento a la célula por rotación, al igual que ellos
Motilidad por deslizamiento
La motilidad por deslizamiento es una forma de movimiento más lenta y más suave y se produce normalmente en la dirección del eje mayor de la célula
Quimiotaxia y otras taxias
La quimiotaxia es la respuesta a agentes químicos, y la fototaxia, la respuesta a la luz, y ambas son casos muy conocidos de taxias
Otras taxias
Entre los diversos procariotas flagelados se conocen otras taxias, como el movimiento para acercarse o alejarse del oxígeno (aerotaxia) o para acercarse o alejarse de estados de alta fuerza iónica (osmotaxia)
Células de Bacterias y Archaeas
Hay dos características de las células procariotas que se perciben inmediatamente en un examen microscópico: su forma y su pequeño tamaño
Morfología celular
significa la forma de la célula
Tamaño celular
El tamaño de los procariotas varía desde células de tan solo 0,2 μm de diámetro hasta otras con diámetros de más de 700 μm
Membrana Citoplasmatica y el Transporte
La membrana citoplasmática ejerce muchas funciones, entre las que destaca la de (portero) de las sustancias disueltas que entran y salen de la célula
Estructura de la membrana
La membrana citoplasmática es estructuralmente débil y confiere poca protección frente a la lisis osmótica, pero es una estructura idónea para su función principal: la permeabilidad selectiva
Composición de la membrana
La estructura general de la membrana citoplasmática es una bicapa fosfolipídica. Los fosfolípidos están formados por componentes hidrófobos (ácidos grasos) e hidrófilos (glicerol-fosfato)
Membranas arqueanas
La membrana citoplasmática de las Archaea está formada por
diéteres de glicerol, con cadenas laterales de 20 átomos
Funciones de la membrana
La membrana citoplasmática tiene diversas funciones.
En primer lugar
la membrana es una barrera de permeabilidad que evita la filtración pasiva de solutos hacia el interior y el exterior de la célula
En segundo lugar
la membrana es un punto de anclaje para muchas proteínas
Algunas de ellas son enzimas ocupadas en la conservación de la energía y otras transportan solutos dentro y fuera de la célula
Proteínas transportadoras
Las proteínas transportadoras no solo transportan solutos a través de la membrana: también los acumulan en el interior de la célula contra el gradiente de concentración
Transporte de nutrientes
Para impulsar el metabolismo y mantener el crecimiento, las
células necesitan importar nutrientes y exportar residuos de
manera continua
Mecanismos de transporte y transportadores
se han caracterizado al menos tres mecanismos de transporte
transporte simple
se encarga una sola proteína transmembranaria de transporte
translocación de grupo
utiliza una serie de proteínas en el transporte
sistemas de transporte ABC
están formados por tres componentes: una proteína de unión a sustrato, un transportador integrado en la membrana y una proteína que hidroliza ATP
La Pared Celular en Bacterias y Archaeas
Para soportar estas presiones e impedir la explosión (lisis celular), la mayoría de las células de Bacteria y Archaea tienen una pared. Además de impedir la lisis osmótica, la pared celular confiere forma y rigidez a la célula
Peptidoglicano
las especies del dominio Bacteria se pueden dividir en dos grandes grupos, grampositivas y gramnegativas.
La pared celular grampositiva
Hasta un 90 % de la pared celular grampositiva está compuesta de peptidoglicano
La química del peptidoglicano
Las paredes de las bacterias tienen una capa rígida que es la responsable principal de la resistencia de la célula. Esta capa rígida, llamada peptidoglicano
Lipopolisacáridos (LPS):
la membrana externa
En las bacterias gramnegativas, solo una pequeña fracción de la pared celular es peptidoglicano, ya que la mayor parte la constituye la membrana externa
La pared celular en Archaea
El peptidoglicano, un biomarcador clave de Bacteria, está
ausente de la pared celular de las Archaea, y normalmente tampoco encontramos en ellas membrana externa