Biokimika trabraj

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  1-La envoltura celularbacteriana comprende la membrana citoplasmática y la pared celular más una membrana externa, si ésta existe. La mayoría de las envolturas celulares bacterianas caen en dos categorías importantes: Gram-positiva y Gram-negativa. Éstas se distinguen por su reacción a la tinción de Gram. Tinción de Gram Bacterias Escherichia coli (gram negativas) vistas al microscopio tras ser teñidas con la tinción de Gram. Bacterias Clostridium perfringens (gram positivas). Bacterias gram positivas de Bacillus anthracis (bacilos morados) que producen una enfermedad llamada Carbunco, encontrados en una muestra de líquido cerebroespinal. Si hubiera una especie de bacteria gram negativa, apareceria de color rosa. El resto son los leucocitos que atacan la infección. Una tinción gram en la que se observa un mezclado de Staphylococcus aureus (coco gram positivo) y Escherichia coli (bacilo gram negativo). La tinción de Gram o coloración de Gram es un tipo de tinción diferencial empleado en bacteriología para la visualización de bacterias, sobre todo en muestras clínicas. Debe su nombre al bacteriólogo danés Christian Gram (1853-1938), que desarrolló la técnica en 1884. Se utiliza tanto para poder referirse a la morfología celular bacteriana, como para poder realizar una primera aproximación a la diferenciación bacteriana, considerándose bacterias gram positivas a las que se visualizan de color morado, y bacterias gram negativas a las que se visualizan de color rosa, rojo o grosella. -La pared celular es una cubierta rígida y porosa que confiere a la bacteria su forma característica y protección física, incluso contra ruptura osmótica. 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. No todas las paredes celulares de bacterias son iguales. La técnica de tinción de Gram consiste en la aplicación del colorante cristal violeta, cuya reacción con la pared celular ha permitido tradicionalmente clasificar a las bacterias en dos grandes grupos: a) Bacterias Gram positivas.
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  Poseen una paredcelular gruesa con numerosas capas de peptidoglucano, las cuales retienen el colorante cristal violeta. Algunas de estas bacterias se rodean además de una cápsula o cubierta gruesa y viscosa de polisacáridos, cuya función puede ser adherencia, resistencia a la desecación, material de reserva o patogenicidad, como en Mycobacterium tuberculosis. b) Bacterias Gram negativas. Poseen una pared celular fina y una segunda membrana lipídica denominada membrana externa, la cual no retiene el colorante cristal violeta, como en Escherichia coli. Las paredes celulares de bacterias son diferentes de aquellas observadas en arqueas, hongos y plantas, las cuales están hechas respectivamente de glucoproteína, quitina y celulosa. 2 El espacio periplasmático es el compartimento que rodea al citoplasma de las bacterias gram- negativas. Aparece comprendido entre la membrana plasmática, por dentro, y la pared celular, por fuera. Tiene una gran importancia en el metabolismo energético, que se basa en la alimentación por procesos activos de diferencias de composición química, concentración osmótica y carga eléctrica entre este compartimento y el citoplasma. El periplasma contiene varios tipos de proteínas, entre ellas enzimas hidrolíticas, que llevan a cabo la degradación inicial de algunos nutrientes, proteínas de unión, que inician el proceso del transporte de sustratos. -La lisozima descubierta en 1922, es una enzima que rompe el enlace beta glucosídico de la mureína. Se la encuentra en el líquido lagrimal, secreciones nasales y en la clara de huevo. También se la ha aislado de bacterias y bacteriófagos. La acción de la lisozima se pone en evidencia por un aclaramiento rápido de una suspensión bacteriana, Micrococcus lysodeikticus ya se lisa con 1 ug de lisozima / ml. Para lisar otras bacterias p.e Bacillus megaterium se necesitan 50 ug / ml . La capa de mureína de muchas bacterias Gram negativas solo es atacada por la lisozima cuando se añade EDTA (Etilen-diamino-tetracético). El mecanismo de lisis es el siguiente: la destrucción de la pared celular deja al protoplasma de las bacterias rodeado únicamente por la membrana celular ("protoplasto"), lo cual convierte a la bacteria en un organismo extraordinariamente sensible a las variaciones de tonicidad del medio, esta es la base del fenómeno de aclaración que tiene lugar luego de la acción de la lisozima,
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  cuando la soluciónes hipotónica. La penicilina interfiere en este ultimo paso, es decir impide la unión transversal o puente interpeptídico pero no la elongación del polímero. De la misma manera actúan las cefalosporinas, vancomicina, bacitracina y cicloserina. Debe notarse que la síntesis de la pared no se realiza cuando no hay lisina disponible o cuando se impide la racemización de la L-alanina y por lo tanto la disponibilidad de la D-alanina por efecto de la c-clicoserina (oxamicina). 3-Las levaduras, un grupo de hongos, presentan al menos una fase de su ciclo vital en forma unicelular; durante ésta, se reproducen por gemación o bipartición. Se denominan hongos dimórficos a las especies que alternan una fase unicelular (de levadura) con otra miceliar (con hifas)17 La pared celular de los hongos se compone de glucanos y quitina; los primeros se presentan también en plantas, y los segundos, en el exoesqueleto de artrópodos;18 19 esta combinación es única. Además, y a diferencia de las plantas y oomicetos, las paredes celulares de los hongos carecen de celulosa.20 La mayoría de los hongos carecen de un sistema eficiente de transporte a distancia de sustancias (estructuras que en plantas conforman el xilema y floema). Algunas especies, como Armillaria, desarrollan rizomorfos,21 estructuras que guardan una relación funcional con las raíces de las plantas. En cuanto a rutas metabólicas, los hongos poseen algunas vías biosintéticas comunes a las plantas, como la ruta de síntesis de terpenos a través del ácido mevalónico y el pirofosfato.22 No obstante, las plantas poseen una segunda vía metabólica para la producción de estos isoprenoides que no se presenta en los hongos.23 Los metabolitos secundarios de los hongos son idénticos o muy semejantes a los vegetales.22 La secuencia de aminoácidos de los péptidos que conforman las enzimas involucradas en estas rutas biosintéticas difieren no obstante de las de las plantas, sugiriendo un origen y evolución distintos.22 24 Carecen de fases móviles, tales como formas flageladas, con la excepción de los gametos masculinos y las esporas de algunas formas filogenéticamente “primitivas” (los Chytridiomycota). No poseen plasmodesmos. La mayoría de los hongos crecen como hifas, estructuras cilíndricas y filiformes de 2 a 10 micrómetros de diámetro y hasta varios centímetros de longitud. Las hifas crecen en sus ápices; las hifas nuevas se forman típicamente por la aparición de nuevos ápices a lo largo de hifas preexistentes por un proceso llamado de ramificación, o —en ocasiones— el extremo apical de las hifas se bifurca, dando lugar a dos hifas con crecimiento paralelo.25 -Los hongos se encuentran en hábitats muy diversos: pueden ser pirófilos (Pholiota carbonaria) o coprófilos (Psilocybe coprophila). Según su ecología, se pueden clasificar en cuatro grupos:
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  saprofitos, liquenizados, micorrizógenosy parásitos. Los hongos saprofitos pueden ser sustrato específicos: Marasmius buxi o no específicos: Mycena pura. Los simbiontes pueden ser: hongos liquenizados Basidiolichenes: Omphalina ericetorum y ascolichenes: Cladonia coccifera y hongos micorrízicos: específicos: Lactarius torminosus (solo micorriza con abedules) y no específicos: Hebeloma mesophaeum. En la mayoría de los casos, sus representantes son poco conspicuos debido a su diminuto tamaño; suelen vivir en suelos y juntos a materiales en descomposición y como simbiontes de plantas, animales u otros hongos. Cuando fructifican, no obstante, producen esporocarpos llamativos (las setas son un ejemplo de ello). Realizan una digestión externa de sus alimentos, secretando enzimas, y que absorben luego las moléculas disueltas resultantes de la digestión. A esta forma de alimentación se le llama osmotrofia, la cual es similar a la que se da en las plantas, pero, a diferencia de aquéllas, los nutrientes que toman son orgánicos. Los hongos son los descomponedores primarios de la materia muerta de plantas y de animales en muchos ecosistemas, y como tales poseen un papel ecológico muy relevante en los ciclos biogeoquímicos. Se ha postulado que C. neoformans/C. gatttii pueden ser hongos levaduriformes endo o epífitos, que desarrollan una asociación biotrófica específica con plantas hospederas. La dispersión de las basidiosporas ocurre con la floración de dichas plantas; las basidiosporas aéreas están presentes en el ambiente por períodos de tiempo cortos y son propágulos infecciosos para el humano y otros animales. Después de su diseminación, las basidiosporas pueden sintetizar material polisacárido y convertirse en levaduras capsuladas. Los mamíferos y aves que tienen alguna asociación con la planta hospedera pueden pasar los criptococos a través de su intestino y eliminar levaduras capsuladas en heces fecales -Temperatura de almacenamiento Los microorganismos tienen un rango óptimo, así como un mínimo y un máximo de temperatura para crecer. Por lo tanto, la temperatura ambiental determina no solamente la tasa de proliferación sino también los géneros de microorganismos que prosperarán y el grado de actividad microbiana que se registrará. El cambio de solo unos cuantos grados en la temperatura favorecerá el crecimiento de organismos completamente diferentes y resultará en un tipo distinto de descomposición alimentaria y/o enfermedad de origen alimentario. Es debido a estas características que se emplea el tratamiento térmico como un método para controlar la actividad microbiana. La temperatura óptima para la proliferación de la mayoría de los microorganismos va de 14°C a
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  40°C, aunque algunosgéneros prosperarán por debajo de 0°C (la temperatura más baja reportada con crecimiento microbiano es de -34°C) y otros géneros crecerán a temperaturas por arriba de 100°C. La clasificación convencional de los microorganismos, de acuerdo a la temperatura para su óptimo crecimiento incluye: 1. Termófilos, con buen crecimiento a temperaturas por arriba de 45°C, con crecimiento óptimo entre 55°C y 65°C. Algunos ejemplos son Bacillus stearothermophilus, Bacillus coagulans, Paenibacillus, Clostridium, Geobacillus, Alycyclobacillus, Thermoanaerobacter y Lactobacillus thermophilus. 2. Mesófilos, con crecimiento sostenido entre 20°C y 45°C y crecimiento óptimo entre 30°C y 40°C. Algunos ejemplos son la mayoría de los microorganismos causantes de descomposición de alimentos y de enfermedades en humanos, así como los que producen efectos deseables en los alimentos. 3. Psicrotrofos, que toleran y prosperan en temperaturas por debajo de 7°C, con crecimiento óptimo entre 20°C y 30°C. Algunos ejemplos son Alcaligenes, Shewanella, Bronchothrix, Corynebacterium, Flavobacterium, Lactobacillus, Micrococcus, Pectobacterium, Psychrobacter, Enterococcus, Pseudomonas y Moraxela-Acinetobacter. Resulta interesante que algunos organismos pueden crecer en un amplísimo rango, que va de 0°C a >40°C, como Enterococcus faecalis.
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  40°C, aunque algunosgéneros prosperarán por debajo de 0°C (la temperatura más baja reportada con crecimiento microbiano es de -34°C) y otros géneros crecerán a temperaturas por arriba de 100°C. La clasificación convencional de los microorganismos, de acuerdo a la temperatura para su óptimo crecimiento incluye: 1. Termófilos, con buen crecimiento a temperaturas por arriba de 45°C, con crecimiento óptimo entre 55°C y 65°C. Algunos ejemplos son Bacillus stearothermophilus, Bacillus coagulans, Paenibacillus, Clostridium, Geobacillus, Alycyclobacillus, Thermoanaerobacter y Lactobacillus thermophilus. 2. Mesófilos, con crecimiento sostenido entre 20°C y 45°C y crecimiento óptimo entre 30°C y 40°C. Algunos ejemplos son la mayoría de los microorganismos causantes de descomposición de alimentos y de enfermedades en humanos, así como los que producen efectos deseables en los alimentos. 3. Psicrotrofos, que toleran y prosperan en temperaturas por debajo de 7°C, con crecimiento óptimo entre 20°C y 30°C. Algunos ejemplos son Alcaligenes, Shewanella, Bronchothrix, Corynebacterium, Flavobacterium, Lactobacillus, Micrococcus, Pectobacterium, Psychrobacter, Enterococcus, Pseudomonas y Moraxela-Acinetobacter. Resulta interesante que algunos organismos pueden crecer en un amplísimo rango, que va de 0°C a >40°C, como Enterococcus faecalis.