TEMA 2. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA CÉLULA PROCARIOTA
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- María del Carmen Hidalgo Poblete
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1 Mónica Marcela Galicia Jiménez BIOLOGÍA DE PROCARIOTAS TEMA 2. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA CÉLULA PROCARIOTA MEMBRANA CITOPLASMÁTICA
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4 Estructura Fosfolípidos La composición y proporción concretas de los distintos tipos de lípidos son variables entredistintas cepas bacterianas, y dentro de cada cepa, en función de las condiciones de cultivo (temperatura, ph, etc.). Proteínas (receptoras, transportadoras)
5 Función Barrera osmótica Es el límite metabólicamente activo de la célula Sistemas de transporte En procesos bioenergéticos (fotosíntesis, respiración) Participa en la biosíntesis de componentes de membrana, de pared y de cápsulas En la secreción de proteínas Generación de fuerza proto-motriz Ancla de Proteínas
6 En procesos bioenergéticos (fotosíntesis, respiración) Contiene todos los componentes requeridos para la transducción de energía y la producción de ATP, por procesos respiratorios. En el caso de una bacteria quimiotrofa, esto incluye: deshidrogenasas cadenas de transporte de electrones (con quinonas, citocromos, etc.) ATP-asas (ATP sintasas/hidrolasas) algunas bacterias fotosintéticas (de las Anoxifotobacterias) también incluyen este tipo de componentes en la membrana citoplásmica.
7 Participa en la biosíntesis de componentes de membrana, de pared y de cápsulas La membrana alberga transportadores (como el undecaprenil-p) y enzimas relacionados con fases de la biosíntesis de polisacáridos de la cápsula, peptidoglucano, ácidos teicoicos y teicurónicos y lipopolisacárido. Igualmente en ella se localizan los enzimas implicados en la síntesis de los lípidos de la propia membrana.
8 Barrera osmótica En la secreción de proteínas Mantiene la constancia del medio interno (impidiendo la salida de iones, metabolitos y macromoléculas), pero simultáneamente permite o promueve activamente la entrada de nutrientes y la salida de los productos de desecho. Esta función de transporte es la que ocupará la siguiente sección.
9 Tradicionalmente se viene considerando tres métodos principales de transporte de sustancias a través de la membrana: transporte pasivo inespecífico (difusión simple) transporte pasivo específico (difusión facilitada) transporte activo.
10 Mónica Marcela Galicia Jiménez BIOLOGÍA DE PROCARIOTAS
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12 EUCARIOTAS Poseen Esteroles (células animales) Fosfolípidos (enlaces éster)
13 PROCARIOTAS Carecen de esteroles Compuestas de hopanoides (triterpenoides, pentacíclicos) Las bacterias pueden modificar la proporción entre ácidos grasos insaturados y saturados, con objeto de mantener un estado de fluidez adecuado en la membrana, como adaptación a cambios de temperatura Fosfolípidos (enlaces éster)
14 ARCHAEAS Algunas poseen esteroles Fosfolípidos (enlaces glicerol diéter o tetraéter) En Arqueas, en lugar de los habituales lípidos a base de ésteres de ácidos grasos con glicerol, existen lípidos a base de éteres de alcoholes de cadena larga con glicerol (p. ej., difitanil-glicerol-diéteres).
15 Los lípidos en Bacteria y Archaea tienen diferentes enlaces químicos Ester - Bacteria Eter - Archea R=Acidos grasos de cadena larga R= alcoholes de cadenas de isopreno
16 Estructuras membranosas intracelulares
17 Estructura BIOLOGÍA DE PROCARIOTAS Mesosomas Los mesosomas de Gram-negativas son menos conspicuos y menos complejos (forma laminar o a base de tubos dispuestos de forma verticilada). Más característicos y patentes son los de bacterias Gram-positivas (túbulo mesosómico). Función transporte de electrones, síntesis de componentes de las envueltas Probable papel en la síntesis del septo transversal, quizá regulando las autolisinas implicadas en la división celular Puntos de anclaje del cromosoma bacteriano Zonas de secreción de ciertas exoenzimas
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19 Cromatóforos Estructura Son invaginaciones de la membrana citoplásmica de las bacterias purpúreas Dependiendo de las especies, pueden adoptar formas variadas Función Una adaptación para aumentar la superficie de membrana útil capaz de realizar las funciones propias de la fotosíntesis Albergan su aparato fotosintético
20 Tilacoides Estructura Son sacos membranosos aplastados presentes en las cianobacterias, que no están en continuidad con la membrana citoplásmica Función El conjunto de membrana tilacoidal + ficobilisomas es el responsable de la fotosíntesis oxigénica en este grupo de procariotas
21 Otras Citomembranas Permiten una mayor superficie para la realización de sus actividades respiratorias En Azotobacter, una bacteria aerobia fijadora de nitrógeno atmosférico, y que presenta una altísima tasa respiratoria, se pueden detectar también invaginaciones de membrana que aumentan la superficie disponible para sus intensos procesos de oxidación.
22 Ancla de Proteínas Generación de fuerza proto-motriz Fosfolípidos fosfatidiletanolamina fosfatidilglicerol cardiolipina (difosfatidilglicerol) En la secreción de proteínas Participa en la biosíntesis de componentes de membrana, de... En procesos bioenergéticos Función MEMBRANA BACTERIANA Estructura glucolípidos y glucofosfolípidos en Gram + Transmembranal Interacción (asociación) Citosol (fotosíntesis, respiración) Superficie Sistemas de transporte Es el límite metabólicamente activo de la célula Barrera osmótica Proteínas Operacional Transporte Integrales Perifericas Permeasas Porinas
23 Enlaces éster glucolípidos y glucofosfolípidos en Gram + Fosfolípidos cardiolipina (difosfatidilglicerol) fosfatidilglicerol fosfatidiletanolamina a bajas, aumenta la de los insaturados. Las bacterias psicr... Las bacterias pueden modificar la a altas temperaturas, aumenta la proporción entre ácidos grasos i... proporción de ácidos grasos sa... PROCARIOTAS MEMBRANAS ARCHAEAS EUCARIOTAS Algunas poseen esteroles fosfatidilglicerofosfato Fosfolípidos Enlaces glicerol diéter o tetraéter Poseen Esteroles (células animales) fosfatidiletanolamina fosfatidilserina Fosfolípidos fosfatidilcolina Compuestas de hopanoides Le da rigidez a la membrana (triterpenoides, pentacíclicos) Salvo cianobacterias, ciertas Carecen de Esteroles bacterias metilotrofas, los mico... esfingomielina Enlaces éster
24 Sus formas y disposiciones son El conjunto de membrana Función tilacoidal + ficobilisomas es el r... Son sacos membranosos Estructura aplastados presentes en las cia... Una adaptación para aumentar la superficie de membrana útil ca... Función Albergan su aparato fotosintético Dependiendo de las especies, pueden adoptar formas variadas Estructura Son invaginaciones de la muy variadas citomembranas Permiten una mayor superficie para la realización de sus activi... Tilacoides Cromatóforos Otras ESTRUCTURAS MEMBRANOSAS INTRACITOPLÁSMICAS Mesosomas transporte de electrones, síntesis de componentes de las envueltas Probable papel en la síntesis del septo transversal, quizá regula... Función Puntos de anclaje del cromosoma bacteriano Zonas de secreción de ciertas exoenzimas Los mesosomas de Gram-negativas son menos con... Estructura Más característicos y patentes son los de bacterias Gram-posi... Forma laminar o a base de tubos dispuestos de forma verticilada. Túbulo mesosómico membrana citoplásmica de las...
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