DOMINIO EUBACTERIA

..............................................Bacteria E. coli.

Bacteria (del griego, bakteria, ‘bastón’), nombre que reciben los organismos unicelulares y microscópicos, que carecen de núcleo diferenciado y se reproducen por división celular sencilla.

Las bacterias son muy pequeñas, entre 1 y 10 micrómetros (µm) de longitud, y muy variables en cuanto al modo de obtener la energía y el alimento.

Están en casi todos los ambientes: en el aire, el suelo y el agua, desde el hielo hasta las fuentes termales; incluso en las grietas hidrotermales de las profundidades de los fondos marinos pueden vivir bacterias metabolizadoras del azufre. También se pueden encontrar en algunos alimentos o viviendo en simbiosis con plantas, animales y otros seres vivos.

En el actual sistema de clasificación en cinco reinos, las bacterias pertenecen al reino Móneras, cuyos miembros son organismos procariotas, que se caracterizan porque las células carecen de un núcleo con una membrana diferenciada que lo rodee. Se conocen unas 1.600 especies.

Hay dos grupos principales de bacterias:

• las saprofitas, que viven sobre los cuerpos muertos de animales y vegetales,
• y las simbiontes, que viven en animales o plantas vivas.

Las saprofitas son importantes porque descomponen los cuerpos de las plantas y animales muertos en sus componentes esenciales, haciéndolos accesibles para ser utilizados como alimento por las plantas.

Muchas bacterias simbiontes se encuentran, en condiciones normales, en los tejidos humanos, incluso en el tubo digestivo y la piel, donde pueden resultar indispensables para los procesos fisiológicos. Este tipo de relación recibe el nombre de mutualismo.

En el comensalismo, las bacterias simbiontes obtienen los nutrientes de sus huéspedes vivos causándoles un daño considerable. Los parásitos, el tercer tipo, pueden provocar la destrucción de las plantas o de los animales en los que viven.

Las bacterias están implicadas en la descomposición o deterioro de la carne, el vino, las verduras, la leche y otros productos de consumo diario. La acción de las bacterias puede originar cambios en la composición de algunos alimentos y provocar un mal sabor.

El crecimiento de bacterias en los alimentos puede también ocasionar intoxicaciones alimentarias, como las originadas por Staphylococcus aureus y Clostridium botulinum.

Por otra parte, las bacterias resultan de gran importancia en muchas industrias. La capacidad fermentadora de ciertas especies es aprovechada en la producción de queso, yogur, adobos y salazones.

También resultan importantes en el curtido de cueros, la producción de tabaco, la conservación del grano, los tejidos, los fármacos, y en la elaboración de varios tipos de enzimas, polisacáridos y detergentes.

Las bacterias se encuentran en casi todos los ambientes e intervienen en varios procesos biológicos. Por ejemplo, pueden producir luz, como en la fosforescencia de los peces muertos, y pueden producir combustión espontánea en almiares, pajares y graneros de lúpulo. Ciertas formas anaerobias desprenden, por descomposición de la celulosa, gas de los pantanos en charcas estancadas; otras bacterias favorecen la formación de depósitos de hierro ocre y manganeso en los pantanos.

Las bacterias también afectan a la naturaleza y composición del suelo. Como resultado de su actividad, los restos de sustancias orgánicas de las plantas y los animales se descomponen en partículas inorgánicas.

Este mecanismo es una fuente importante de alimento para las plantas. Además, las leguminosas enriquecen el suelo al incrementar el contenido de nitrógeno gracias a la ayuda de la especie Rhizobium radicicola y de otra bacteria que infecta las raíces de las plantas y origina nódulos de fijación de nitrógeno.

El proceso fotosintético en que se basan las plantas fue, casi con certeza, desarrollado en primer lugar en las bacterias; el reciente descubrimiento de una bacteria fotosintetizadora denominada Heliobacterium chlorum puede ayudar a la comprensión de este desarrollo fundamental en la evolución de la vida.



Casi 200 especies de bacterias son patógenas para el ser humano, es decir, causantes de enfermedades. El efecto patógeno varía mucho en función de las especies y depende tanto de la virulencia de la especie en particular como de las condiciones del organismo huésped.

Entre las bacterias más dañinas están las causantes del cólera, del tétanos, de la gangrena gaseosa, de la lepra, de la peste, de la disentería bacilar, de la tuberculosis, de la sífilis, de la fiebre tifoidea, de la difteria, de la fiebre ondulante o brucelosis, y de muchas formas de neumonía.

Hasta el descubrimiento de los virus, las bacterias fueron consideradas los agentes patógenos de todas las enfermedades infecciosas.

Los efectos patógenos provocados por las bacterias en los tejidos pueden agruparse en las cuatro clases siguientes:

(1) efectos provocados por la acción directa local de la bacteria sobre los tejidos, como en la gangrena gaseosa causada por Clostridium perfringens;

(2) efectos mecánicos, como cuando un grupo de bacterias bloquea un vaso sanguíneo y causa un émbolo infeccioso;

(3) efectos de respuesta del organismo ante ciertas infecciones bacterianas en los tejidos, como las cavidades formadas en los pulmones en la tuberculosis, o la destrucción de tejido en el corazón por los propios anticuerpos del organismo en las fiebres reumáticas;

(4) efectos provocados por toxinas producidas por las bacterias, sustancias químicas que resultan tóxicas en algunos tejidos. Las toxinas son, en general, específicas de cada especie; por ejemplo, la toxina responsable de la difteria es diferente de la responsable del cólera.

Antibióticos

Ciertos microorganismos, tanto determinados hongos como algunas bacterias, producen sustancias químicas que resultan tóxicas para algunas bacterias específicas. Estas sustancias, entre las que se incluyen la penicilina y la estreptomicina, son los denominados antibióticos; producen la muerte de las bacterias o impiden su crecimiento o reproducción. En la actualidad, los antibióticos están deempeñando un papel cada vez más importante dentro de la medicina para controlar las enfermedades bacterianas.

Células bácterianas

Su pequeño tamaño incide en su morfología, actividad, diversidad y flexibilidad metabólica y tiene consecuencias importantes en su capacidad de adaptación fisiológica, su distribución ecológica y manipulación en el laboratorio

Posee pared celular, no posee un sistema de endomembranas.

 Algunas presentan por fuera de la pared una capa de glucoproteínas.

Tienen una molécula de DNA principal, circular, cerrada que se llama cromosoma bacteriano y al lugar que ocupa en el citoplasma se le denomina nucleoide. Además, puede contar con trozos pequeños DNA circulares, extracromosómicos, que llevan pocos genes y están relacionados con la resistencia a los antibióticos que se denominan plásmidos.

Se reproducen por fisión binaria su mecanismo es la amitosis. Durante este proceso se producen mutaciones que constituyen la mayor fuente de variabilidad genética, en un cultivo de E. coli que se ha dividido 30 veces, alrededor del 1.5% de las células son mutantes. Como son haploides las mutaciones pueden expresarse rápidamente y así ser seleccionadas.

También consiguen variabilidad genética a través de mecanismos tales como la conjugación,transformación y transducción.

Para su movilización utilizan flagelos constituidos por la proteína flagelina, además posee fimbrias o pilis que utilizan para adherirse a las superficies y en la conjugación.

Poseen diversas formas que han servido para su clasificación.



En el citoplasma se observan moléculas, macromoléculas y estructuras como los ribosomas.No poseen citoesqueleto.

Según su nutrición, hay bacterias autótrofas (fosintéticas y quimiosintéticas) y otras heterótrofas, entre las cuales están las parásitas que nos causan enfermedades y las saprófitas, que son degradadores y participan en los ciclos biogeoquímicos, función ecológicamente muy importante

Pueden respirar aeróbica o anaeróbicamente. Las que respiran aeróbicamente poseen mesosoma que es un repliegue en la membrana que contiene las enzimas y las proteínas transportadoras de electrones necesarias para la respiración con oxígeno.

También se observa en la membrana un repliegue llamado laminilla
que lleva los pigmentos y las proteínas transportadoras de electrones
necesarias para la fotosíntesis.

Estructura bacteriana

* Cápsula bacteriana: es una capa externa que puede estar ausente en algunas bacterias, aunque aparece en casi todas las patógenas. No presenta una estructura definida y es rica en glúcidos y glucoproteínas.

* Pared bacteriana: es una envoltura fuerte y rígida que da forma a las células bacterianas. Está formada por una capa de mureína, que es un peptidoglucano formado por una red cuya base es N-acetilglucosamina (NAG) y N-acetilmurámico (NAM). En función de las modificaciones de esta mureína y mediante la tinción de Gram se pueden diferenciar dos tipos de bacterias: Gram positivas y Gram negativas.

Presenta importantes funciones, como mantener la forma de la bacteria frente a las variaciones de presión osmótica y actuar como membrana semipermeable, regulando el paso de iones. La destrucción de la pared deja inerme a la bacteria.

* Membrana plasmática: su estructura es idéntica a la de las células eucariotas, exceptuando algunos componentes, como el colesterol. Su función de delimitar la célula y regular el paso de sustancias también es común a las células eucariotas. Una particularidad es la presencia de repliegues internos denominados mesosomas que presentan importantes funciones, como aumentar la superficie de membrana, sujetar el cromosoma bacteriano y alojar enzimas.

* Citoplasma: en el citoplasma se encuentran de forma libre los ribosomas. Presentan la misma función que los eucariotas, es decir, realizan la síntesis de proteínas, aunque su tamaño es algo menor. También en el citoplasma se encuentran las inclusiones, dispersas y sin membrana que las rodee, y que son gránulos de reserva alimenticia de distintas sustancias.

* ADN bacteriano: el ADN está constituido por una sola molécula circular de tipo bicatenario, muy plegada, y que suele estar unida a los mesosomas. También puede haber una o más moléculas pequeñas de ADN extracromosómico, denominadas plásmidos. La región del ADN bacteriano que se encuentra condensada, asociada a proteínas parecidas a las histonas, se denomina nucleoide. La función del ADN es mantener y perpetuar la información genética y, mediante su expresión, dirigir el funcionamiento del metabolismo.

* Flagelos: prolongaciones finas cuya longitud es varias veces la de la bacteria. Son más sencillos que los de los eucariotas. Tiene dos partes: zona basal y tallo y permiten la locomoción de las bacterias que los poseen.

* Pelos y fimbrias: son estructuras huecas y tubulares constituidas por proteínas que aparecen en la superficie externa de algunas bacterias Gram negativas. Las fimbrias son cortas y muy numerosas, mientras que los pelos son largos y están presentes en número de uno o dos por bacteria. Parece que las fimbrias permiten a las bacterias fijarse al sustrato. Los pelos participan en el intercambio de material genético entre bacterias.

Fisiología bacteriana

Las bacterias, como cualquier ser vivo, desarrollan las funciones vitales:

* Nutrición: sus especies pueden realizar todos los tipos de metabolismo posibles.

* Relación: muchas disponen de movilidad (movimiento); pueden responder frente a estímulos luminosos (fototactismo), químicos (qumiotactismo), y a variaciones extremas del medio (formación de endosporas).

* Reproducción: La reproducción asexual se realiza mediante bipartición. Pueden darse casos de reproducción parasexual, donde se realiza un intercambio de material genético entre bacterias (conjugación, transducción y transformación).