Lección 5: Movilidad de procariotas

Question 1

Tipos de movilidad bacteriana

Answer 1

Existen 6 movimientos, que se produzca uno u otro depende:
*Especie que observemos
*La humedad
*La concentración de nutrientes en el medio

1. Natación (Swimming) –> Flagelos
2. Lanzamiento (Darting) –> Flagelos periplásmicos
3. Dispersión (Swarming) –> Flagelos
4. Retracción (Twitching) –> Fimbrias tipo IV
5. Deslizamiento (Gliding) –> Diversas proteínas
6. Deslizamiento corredizo (Sliding) –>Surfactantes, exopolisacáridos, glicopeptidolípidos, proteínas

Question 2

Natación (swimming)

Answer 2

*Tasa de avance: 20-90 (μm/s)
*Movimiento celular: Individual
*Medio líquido a una velocidad importante.
*Mecanismo –> Flagelos
*Es el único que es exclusivamente individual. Al ser individual no tiene una orientación concreta.

Question 3

Lanzamiento (Darting)

Answer 3

*Tasa de avance: 6-30 (μm/s)
*Movimiento celular: Individual y grupal
*Mecanismo: Flagelos periplásmicos. (endogflagelos)
*Medio: líquidos, superficies sólidas y viscosas
*Los flagelos se alinean y producen esta movilidad. Recuerda al lanzamiento de un dardo
*Lo usan las espiroquetas o los espirilos

Question 4

Dispersión/ Swarming

Answer 4

*Tasa de avance: 20-75 (μm/s)
*Movimiento celular: Exclusivamente grupal
*Mecanismo: Flagelos
*Medio: Sólidas suaves o húmedas, como la de un alga. (medio semisolido)
*Forman colonias y se mueven conjuntamente por toda la superficie de la placa por eso son muy fáciles de observar.
*Recuerda al movimiento de una ola avanzando en la orilla (cada gota equivaldría a una bacteria)

Question 5

Retracción (twitching)

Answer 5

*Tasa de avance: 4.5 (μm/s)
*Movimiento celular: individual o grupal.
*Medio solido o liquido
*Movimiento espasmódico porque va a saltos
*Mecanismo usado –> fimbrias de tipo IV; son delgadas, se producen por muchas copias de la proteína y la longitud es variable.
*Las fimbrias actúan a modo de gancho, que se pega y por detrás se retrae, se llama salto con pértiga. *Pseudomonas aeruginosa –> Patógeno oportunista

Question 6

Deslizamiento (gliding)

Answer 6

*Tasa de avance: 3.5 -15 (μm/s)
*Movimiento celular: individual
*Mecanismo: Distintas proteínas, dependiendo del tipo microbiano.
*Medio: Superficies sólidas ( + duras y + secas)
*La bacteria segrega slime que le permite propulsarse
*Tres tipos microbianos: mixobacterias, flavobacterias y algunos micoplantas (sin pared)

Question 7

Deslizamiento corredizo (sliding)

Answer 7

*Tasa de avance: 2-10 (μm/s)
*Movimiento celular: grupal.
*Mecanismo: Surfactantes, exopolisacáridos, glicopeptidolípidos, proteínas.
–>Los surfactantes producen polisacáridos,hace que las moléculas sean más resbaladizas y es más probable que interactúen con el aceite y la grasa

Question 8

Flagelo

Answer 8

*Como un pelo, son apéndices finos y largos.
*Está formado por un extremo, unido a la estructura y el otro está libre.
*No se puede observar claramente al microscopio
óptico, salvo que se use una tinción especial (para aumentar su diámetro), pero se ve muy
mal porque son muy finos.
*Este funciona tirando de la célula o empujando un medio líquido.
*Para tener flagelos hacen falta unos 50 genes que determinan la morfología, longitud y forma.
*Está formado por tres subestructuras

Question 9

Disposición de los flajelos

Answer 9

@Atricas: sin flagelos
@Tricas: con flagelos
- Polar o monotrica: un flagelo sale de un lado de la célula
- Lofotrica: salen muchos flagelos de un lado de la célula como si fuera un penacho de pelos
- Anfitrica: salen pelos en cada extremo de la célula.
- Peritrica: salen pelos alrededor de toda la célula.

Question 10

Tipos especiales de bacterias flageladas

Answer 10

• Hay tipos de bacterias flageladas que no pueden moverse
• Hay un tipo de flagelos, envainados,que son más gruesos de lo normal, el propio flagelo está envuelto por una vaina .
• Flagelación mixta, tienen una parte envainada y otra no envainada.
  La vaina está hecha de la última cubierta de la pared celular, formada por lipopolisacáridos

Question 11

Estructura del flagelo bacteriano

Answer 11

*La forma de los flagelos es helicoidal, muestran una distancia constante entre dos curvas denominada longitud de onda
*Puede tener una longitud de 15-20 μm.
*Tiene tres partes claramente diferenciadas:
1.Filamento helicoidal
2.Gancho o garfio
3. Cuerpo basal.

Question 12

Filamento helicoidal

Answer 12

Estructura cilíndrica fina, hueca y rígida, con aspecto helicoidal
*Compuesto por subunidades de proteína llamada flagelina (FliC)
*Disponen en 11 hileras cuasi-axiales (casi verticales) denominadas fibrillas, que forman un cilindro con un canal en su interior de unos 3 nm.
*Extremo distal del filamento existe un “capuchón” (estructura de cierre) formado por un pentámero de una proteína distinta (FliD). Autoensamblaje.

Question 13

Gancho o garfio

Answer 13

*Función: Unir el filamento a la parte motora del flagelo
*Estructura curvada, acodada, de 55 nm de longitud, y 22 nm de diámetro
*Consta de unas 130 unidades de una proteína elongada (FlgE), dispuestas igualmente en una
matriz cilíndrica de 11 fibrillas.

Question 14

Cuerpo basal

Answer 14

*Anclado en la membrana citoplasmática que atraviesa un sistema de anillos.
*Ancla el flagelo a la célula
*Está relacionada con la función del motor rotatorio y del conmutador (cambio del sentido de giro)
*Alberga el aparato para la secreción y correcto ensamblaje de la mayor parte del flagelo

Question 15

Anillos en bacterias gram negativas

Answer 15

En Bacterias Gram negativas → El cilindro central, que es un tubo hueco, debe estar rodeado por 4 anillos: anillo L, anillo P, anillo SM y anillo C.
*Cada uno está formado por una proteína codificada por un único gen, a excepción del anillo C que está formado por dos proteínas
- Anillo L: está en la membrana externa
- Anillo P: situado en la monocapa de peptidoglucano
- Anillo SM: en la membrana citoplasmática.
- Anillo C: en la membrana citoplasmática.
Entre los anillos SM y C encontramos el aparato exportador, formado por 8 proteínas diferentes.
*Rodeando los anillos está el complejo MotA y Mot B. -
-Mot A –> Alrededor de los anillos SM y C atravesando la membrana citoplasmática formando un anillo.
-Mot B –> Periplasma encima de la A.
*Sistema de secreción tipo 3 formado por proteínas.

Question 16

Anillos en bacterias gram positivas

Answer 16

Solo encontramos los anillos MS y C. Como carecen de membrana externa, no poseen los anillos L y P.

Question 17

Movimiento flagelar

Answer 17

*Movimiento de rotación
*Reversible (sentido horario o antihorario).
*PRIMERO se mueve el cuerpo basal, donde está el motor flagelar y transmite el movimiento rotatorio al filamento helicoidal.
*Sentido ANTIHORARIO –> alineamiento de los flagelos lo que provoca que avance el organismo.
*Sentido HORARIO –> movimiento de voltereta (la bacteria gira sobre sí misma) que induce cambios de orientación, sirve para ver hacia dónde se tiene que dirigir.
*El PARAMECIO es capaz de detectar las [ ]’s de nutrientes para desplazarse a aquellas donde haya una alta concentración.

Question 18

Endoflagelos

Answer 18

*Flagelos específicos de las espiroquetas
*Situados –> entre la envoltura celular externa y el cilindro protoplasmático
*Organismos de tipo gram negativo, tienen una morfología helicoidal pero de forma relajada.
*Movimiento único –> lanzamiento o darting. Se mueve como un sacacorcho y avanza.
*Está entre un cilindro rígido y una parte externa, el cilindro gira en un sentido y los flagelos en el sentido contrario, cuando se libera se desplaza.
*Produce la sífilis es una espiroqueta
* Flagelo vs. endoflagelo –>
- Gancho no está afuera, son estructuras intracelulares.
-Está en el periplasma, denominados: flagelos periplásmicos o endoflagelos.
-Bacterias anfitricas, los flagelos pueden ser de dos a 100

Question 19

Movimiento aleatorio vs movimiento dirigido

Answer 19

*Alternancia entre giro antihorario y horario
*Periodos prolongados de giro antihorario en una determinada dirección y sentido
Notable desplazamiento neto

Question 20

Motor flagelar

Answer 20

*El cuerpo basal es un motor rotatorio o nano máquina rotacional reversible.
*Transmite un mov. rotatorio al filamento helicoidal
*Se divide:
>Rotor –> Anillo MS y C
>Communtador –> Proteínas flip
>Estator –> Complejo mot
*La ENERGÍA se obtiene por la fuerza protón motriz, la bomba de protones se encuentran en la membrana y pasan por el canal transmembrana del Mot A y periplásmico de mot B.
*Se genera por el gradiente proton-motriz
*La energía se transforma a trabajo mecanico de rotación del rotor.
*Velocidad –> Intensidad o potencial de la fuerza
protón motriz

Question 21

Commutador

Answer 21

*Proteínas fli
*Invierte la rotación del flagelo en respuesta a señales
intracelulares, permitiendo el giro en sentido horario.
*El sentido intrínseco de rotación del motor flagelar es el antohorario.
*Espacio entre los anillos MS Y C

Question 22

Taxias bacterianas

Answer 22

*Es el movimiento o desplazamiento orientado de un organismo, o parte de él, como respuesta a la recepción de un estímulo.
*La motilidad sirve para que los organismos se mueven a los ambientes adecuados para su supervivencia, se mueven de unas partes del organismo a otro.
*Las bacterias se mueven dependiendo del gradiente:
- Taxia positiva: si el microorganismo se dirige a un gradiente creciente del estímulo, se llama atrayente
- Taxia negativa: el microorganismo, va a una zona decreciente en gradiente, se llama repelente
*Se suelen clasificar en la naturaleza del destino:
- Quimiotaxis: es una sustancia química como estímulos.
Tienen la capacidad de detectar gradientes espaciales
- Aerotaxis: usan el oxígeno como estímulos. Bacterias que puedan morir en presencia de oxígeno, por eso tienen nombre propio.
- Magnetotaxis: campo magnético terrestre, se debe a la presencia de una estructura, los magnetosomas.
- Fototaxis: usan la luz como estímulos