Preguntas de Repaso
1- ¿Cuál es la finalidad de la tinción de las muestras en la microscopia óptica? ¿Por qué se utilizan los colorantes catiónicos como agentes generales de tinción?
- La finalidad de la tinción en muestras observadas a través de un microscopio óptico es utilizar colorantes para que exista un mejora en el contraste y así teñir las células y aumentar la nitidez, facilitando la observación. observación.
- En este tipo de tinciones se puede utilizar colorantes colorantes catiónicos dado que las superficies celulares están, por lo general, están cargados positivamente y combinan fuertemente, con constituyentes celulares cargados negativamente, estos colorantes se combinan con estructuras de la superficie de las células.
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2- ¿Qué ventaja ofrece el microscopio de contraste de interferencia diferencial respecto al mismo microscopio de campo claro?,¿Qué ventaja presenta el microscopio de contraste de fases sobre el de campo claro?
- En el microscopio de interferencia diferencial se pueden observar con mayor claridad y en un plano tridimensional las estructuras internas de una célula no teñida, transparentes. Ya que con el microscopio de campo claro se deben utilizar métodos de tinción porque el campo claro de este no produce un nivel útil de contraste, para poder obtener una mayor resolución, pero a pesar de la tinción es imposible observar estructuras internas.
- El microscopio de contraste de fases obtiene una imagen bidimensional de las células y al existir una diferencia de contrastes entre la célula y su medio, podemos observar con mayor claridad a la célula. No es necesario utilizar tinciones o usar fluoróforo , a diferencia de la microscopia de campo claro, ya que a veces la tinción puede ocasionar la muerte celular e incluso distorsionar la imagen en el microscopio
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3- ¿Cuál es la principal ventaja de los microscopios electrónicos sobre los microscopios ópticos? ,¿Qué tipo de microscopio electrónico utilizaría para ver las estructuras tridimensionales de una célula? - La principal ventaja del electrónico sobre el óptico es que para la mayoría de los análisis de rutina se usa el microscopio óptico, mientras que para el examen de las estructuras intracelulares se utiliza el electrónico como un complemento ya que este tiene un mayor poder de resolución.
- Para observar estructuras tridimensionales sería conveniente utilizar la microscopía con focal de barrido porque ésta se basa en un microscopio computarizado que puede acoplar una fuente de luz láser a un microscopio óptico y esto le permite producir imágenes tridimensionales de muestras biológicas y microorganismos.
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4- ¿Cuáles son las principales morfologías de los procariotas? Para cada morfología que cite dibuje algunas células - Bacterias con forma esférica u ovoide se les denomina cocos
- Bacterias con forma cilíndrica se les denomina bacilos
- Bacilos se curvan en forma espiral y se les conoce como espirilos.
- Bacterias con yemas y apéndices
-
Filamentos
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5- Describa en una frase la manera en la que se construye una unidad de membrana a partir de moléculas de fosfolípidos.
- Cuando los fosfolípidos se agregan en soluciones acuosas tienden a formar bicapas de manera espontánea; los ácidos grasos se orientan hacia el interior, manteniéndose en ambiente hidrofóbico, mientras que las porciones hidrofílicas son las expuestas a la fase acuosa. En las membranas celulares los fosfolípidos juegan un papel muy importante, ya que controlan la transferencia de sustancias hacia el interior o exterior de la célula.
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6- ¿Explique en una sola frase porque las moléculas ionizadas no atraviesan con facilidad la barrera de la membrana celular ¿Cómo pueden atravesar la membrana citoplasmática?
- Las membranas actúan como barrera biológica que, de modo selectivo, impiden el paso de las moléculas. Dependiendo de la carga y tamaño de la molécula, la membrana decidirá el tipo de molécula que es capaz de entrar al interior de la célula sin ningún esfuerzo, mientras que las demás deberán utilizar otros medios para atravesar la membrana. Para evitar pérdidas y funciona como puerta de entrada y salida de nutrientes
- No todas las moléculas ionizadas logran pasar la barrera citoplasmática debido a que la capa está cargada positivamente y existe la separación de cargas y entonces los iones atraviesan la membrana por los diferentes mecanismos de transporte que ofrece la célula: difusión facilitada, osmosis, transporte activo (simporte, antiporte, uniporte)
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7- Describa una de las principales diferencias membranas de Bacteria y Archaea
químicas entre
- Una de las principales diferencias entre estas dos es que los lípidos de Archaea son únicos ya que poseen enlaces éter entre el glicerol y los ácidos grasos y en su lugar tienen cadenas laterales hidrofóbicas por unidades de isopreno, además que forman una monocapa lipidica mucho más estable que la bicapa
- lipídica de los otros 2 reinos. A diferencia de lo que sucede en bacteria donde los enlaces que poseen son de tipo éster los cuales son los responsables de la unión entre el glicerol y los ácidos grasos.
- Las Archeas y las bacterias no tienen membranas internas que delimiten orgánulos. Como todos los organismos presentan ribosomas, pero a diferencia de los encontrados en las bacterias que son sensibles a ciertos agentes químicos inhibidores, los de las archaea no lo son, lo que puede sugerir una relación cercana entre Archaea y Eukarya.
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8- Las células de Escherichia coli incorporan la lactosa por medio de la persona Lac, la glucosa por la vía del sistema fosfotransferasa, y maltosa mediante un transportador de tipo ABC. Para cada uno de estos azucares ,describa (1) los componentes de su sistema de transporte y (2) la fuente de energía que sustenta el proceso de transporte
Para que la lactosa pueda atravesar la membrana citoplasmática, E. coli posee un simportador conocido como permeasa Lac mediante el cual la lactosa entra al citoplasma con la ayuda de un H+ a su estructura. Así que la fuerza protón motriz es lo que le proporciona energía para poder ingresar al interior de la célula. La energía de la FPM disminuye por el flujo de protones que ingresan a la célula, pero esta disminución se restablece por otras reacciones que proporcionan energía a la célula.
Para transportar la maltosa al interior de la célula, es necesario un sistema de transporte ABC (ATP binding casette) en donde la membrana citoplasmática posee en la superficie proteínas peri plasmáticas de unión, las cuales poseen una gran afinidad por su sustrato (en este caso la maltosa), después las Proteínas transmembranales (forma el canal de transporte) intervienen dejando pasar la maltosa a través del canal y por último la Proteína citoplasmática es la encargada de hidrolizar el ATP y así dar la energía necesaria para que la maltosa entre completamente a la célula
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9- ¿Por qué se denomina peptidoglicano a la capa rígida de la pared celular bacteriana?, ¿Cuáles son las razones químicas que explican la rigidez que confiere el peptidoglicano a la pared celular? Se le denomina así ya que esta capa rígida es responsable de la resistencia de la pared celular y está formada por finas láminas compuestas por dos derivados de azúcares, N-acetil glucosamina y ácido N.acetilmurámico, y un pequeño grupo de aminoácidos que incluye L-alanina, D-alanina, Dglutámico y o bien lisina o DAP. La bacteria produce su propia pared celular de peptidoglucano (“glucano” es otro nombre para polisacárido), que consiste en cadenas paralelas de polisacárido unidas transversal y covalentemente a péptidos Las razones que explican la rigidez es que los enlaces glicosídicos que unen los azúcares en las cadenas son muy fuertes. Cuando las cadenas se entrecruzan mediante puentes peptídicos se logra la rigidez característica de la pared.
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10 -¿Teniendo en cuenta que una sola molécula de peptidoglicano es muy fina, explique en términos químicos como se forma la gruesa capa de peptidoglicano en la pared celular de Bacteria Gram positiva?
La capa de peptidoglicano a pesar de ser muy delgada, puede llegar a formar una capa bastante gruesa y rígida que proteja a la célula. Esta capa se forma por medio de varios enlaces interpeptidicos entre los aminoácidos que se encuentren presentes (L-Alanina, D-Alanina, G-Glutámico o Lisina o DPA) y así le va confiriendo rigidez a la pared celular. Ya que los enlaces glicosídicos entre N-acetil glucosamina y Nacetilmuramico no son enlaces muy fuertes, así que para conferirle rigidez y grosor a la pared, se unen 2 moléculas de N-acetilmuramico a través de enlaces interpeptidicos.
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11 -Enumere varias funciones de la membrana externa de la pared en Bacteria Gram negativa ¿Cuál es la composición química de la membrana externa? 1.- Es barrera de exclusión forma un saco rígido alrededor de la bacteria, mantiene estructura 2.- Permeabilidad a macromoléculas, ofrece protección en condiciones adversas 3.- Secreción de sustancias al exterior 4.- Previene la salida de proteínas periplásmicas como las enzimas digestivas 5.- Interacciona con el ambiente, con los antígenos de la superficie 6.- Anclajes de estructuras superficiales
Las Bacteria Gram negativas además de peptidoglicano poseen en su pared una membrana externa que contiene lipopolisacárido, proteína y lipoproteína. La naturaleza altamente cargada de los lipopolisacárido confiere una carga negativa total a la pared. Representa una segunda bicapa lipídica contiene diversas proteínas, siendo una de ellas las porinas o canales proteicos que permiten el paso de ciertas sustancias. También presenta unas estructuras llamadas lipopolisacárido (LPS), formadas por tres regiones: el polisacárido O (antígeno O), una estructura polisacárida central (KDO) y el lípido A (endotoxina). Y en Salmonella done se estudió más detalladamente, el núcleo del polisacárido está compuesto por cetodesoxioctonato (KDO), azucares de siete carbonos (heptosas), glucosa, galactosa y N-acetil glucosamina.
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12 - En dos o tres frases , de una explicación lógica de porque la sacarosa es capaz de estabilizar las células bacterianas sin que se lisen las células una vez tratadas lisosoma
13 - Describa la estructura y función de un flagelo bacteriano. ¿Cuál es la fuente de energía para el flagelo? Los flagelos están compuestos por cerca de 20 proteínas, con aproximadamente otras 30 proteínas para su regulación y coordinación. El filamento es un tubo hueco helicoidal de 20 nm de espesor. El filamento tiene una fuerte curva o "codo" justo a la salida de la membrana externa, un eje se extiende entre el codo y el cuerpo basal, pasando por varios anillos de proteínas en la membrana de la célula que actúan como cojinetes. El flagelo bacteriano es una estructura filamentosa que sirve para impulsar la célula bacteriana. Son finos (20nm) no es posible verlos en el microscopio óptico y necesita tinciones específicas para que aumenten su diámetro. El mecanismo del flagelo bacteriano es rotatorio, con un motor reversible (funciona en los dos sentidos de giro). La energía que propulsa a este motor no es ATP ni ninguna otra molécula con enlaces energéticos, sino que deriva directamente del gradiente de protones (fuerza protón-motriz).
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14 - ¿En qué se diferencia los mecanismos de movilidad por deslizamiento de Flavobacterium y la movilidad de Escherichia coli? El mecanismo Flavobacterium se debe al movimiento de una proteína de la superficie de la célula y el deslizamiento tiene una enorme importancia ecológica puesto que permite a la célula colonizar nuevos ambientes o interactuar de modo beneficioso con otras células Mientras en la movilidad Escherichia coli Es anaeróbico facultativo, móvil por flagelos peritricos (que rodean su cuerpo ) , no forman esporas ,es capaz de fermentar la glucosa y la lactosa
15 – Explique en unas pocas frases el modo por el cual una bacteria móvil percibe la dirección en que se encuentra una sustancia atrayente y se mueve hacia ella.
Por la a quimiotaxis que es el desplazamiento que realizan las células o bacterias móviles en el medio líquido en el que se encuentran, a favor o en contra de un gradiente químico. Para ello las células poseen receptores celulares que captan las sustancias químicas y se mueven en la dirección donde se encuentran dichas sustancias quimiotácticas. La quimiotaxis es por tanto un sistema de respuesta sensorial de locomoción, gobernado químicamente.
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16 - ¿Qué tipos de inclusiones citoplasmáticas forman las procariotas? ¿En que difieren en cuanto a composición y papel metabólico una inclusión de poli- B-hidroxibutirato (PBH) y una magneto soma?
17 - ¿Cuál es la función de las vesícula de gas?,¿Cómo es la estructura que permite retener el gas en su interior?
Las vesículas de gas representan una forma de movilidad que permite que las células floten dentro del agua a diferentes alturas, en función de los factores micro ambiental
Las vesículas de gas son estructuras fusionarías, huecas pero rígidas, de longitud y diámetro variable. La longitud de las vesículas de gas varía de 300 a más de 1.000nm y la anchura de 45 a 120 nm y la membrana de de las vesículas de gas se componen solo de proteínas, tiene unos 2nm de espesor y es impermeable al agua y a solutos, pero permeable a los gases por lo tanto aparecen como estructuras llenas de gas rodeadas por los constituyentes del citoplasma
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18 – Indique brevemente las diferencias entre una célula vegetativa y una endospora en cuanto a la estructura, composición química y capacidad para resistir condiciones ambientales extremas. La estructura de la espora es mucho más compleja que la de la célula vegetativa al poseer múltiples capas. La capa más externa es el exosporium, una fina y delicada cubierta de naturaleza proteica. Por dentro de ésta se localizan las cubiertas de la espora que se componen de capas de proteína. Bajo la cubierta de la espora se encuentra el córtex (corteza) que no es más que una capa de peptidoglicano con uniones laxas, y por dentro del córtex está el núcleo o protoplasto de la espora que contiene la pared celular (de estructura similar a la de la célula vegetativa) (pared del núcleo), membrana citoplasmática, citoplasma, nucleoide, etc. Por consiguiente, las esporas se diferencian estructuralmente de la célula vegetativa fundamentalmente en el tipo de estructuras situadas por fuera de la pared del núcleo de la espora Las endospora son formas de reposo (y no formas reproductivas), que representan una etapa del ciclo de vida de ciertas bacterias, y que se caracterizan por una estructura peculiar, diferenciada respecto de las células vegetativas, por un estado metabólico prácticamente detenido, y por una elevada resistencia a agentes agresivos ambientales.
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19 – El descubrimiento de la endospora tuvo una gran importancia práctica ¿Por qué?
El descubrimiento de las endosporas bacterianas tuvo una gran trascendencia para la microbiología porque el conocimiento de estas formas de gran resistencia al calor fue decisivo para el desarrollo de métodos de esterilización, no solo para medios de cultivo sino también para alimentos y productos perecederos y otros organismos diferentes a las bacterias forman esporas .
20 – Defina los siguientes términos : endospora madura, célula vegetativa y germinación - endospora madura: Es una sustancia inactiva, resistente, no reproductiva producida por una pequeña cantidad de bacterias de la división Firmicute. - célula vegetativa: Estas son formas latentes de células bacterianas producidas por ciertas bacterias en condiciones de ayuno; las formas de crecimiento activo de la célula se llaman células vegetativas . - Germinación: El proceso por el cual las esporas pasan a formar células vegetativas se denomina germinación. Ocurre cuando se las coloca en el medio adecuado y se requiere en muchos casos la disponibilidad, entre otros, de glucosa, aminoácidos y nucleósidos.
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21 - ¿Cuánto tiempo permanece viables las esporas en un “estado de latencia” y cuál es la prueba de ello? Las endosporas pueden permanecer en estado de latencia durante periodos de tiempo largos y como un claro ejemplo seria la fotografía encontrada de un tubo conteniendo esporas de la bacteria Ciostridium aceticum, preparada el 7 de mayo de 1947 tras permanecer en estado latente por más de 30 años, las esporas se sembraron en un medio de cultivo y el crecimiento ocurrió en 12 horas .Bacterias halófilas atrapadas en el interior de cristales de sala. Las células de Halobacterium (color naranja) que permanecieron viables en el interior .Se ha descrito que cristales similares a estos , pero procedentes del periodo (hace unos 250 millones de años),contenían endosporas bacterianas viables .
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