domingo, 22 de julio de 2018

Clases de bacterias: eubacterias, cianobacterias y arqueobacterias


Las bacterias son organismos procariotas unicelulares pertenecientes al reino Monera. Existen tres grandes grupos de bacterias: eubacterias, cianobacterias y arqueobacterias.

Bacterias y biologia

Los procariotas son organismos sencillos y primitivos: la mayor parte de ellos son unicelulares y, en muchas ocasiones, forman colonias o filamentos. Su material genético es una molécula circular de ADN y en el citoplasma, si bien hay ribosomas, este tipos de organismos carecen de los orgánulos delimitados con membranas típicos de los eucariotas, como son la mitocondria o el aparato de Golgi, etc. En los procariotas no se desarrollan ni la mitosis ni la meiosis. Algunos pueden tener flagelos, pero en ninguno de ellos se encuentran presentes los cilios.

- Clases de bacterias (I): Eubacterias


+ Formas de las eubacterias: cocos, bacilos, espirilos y vibrios


Las formas de este grupo de bacterias son tres: cocos (de forma esférica), bacilos (con forma de bastón), espirilos (de forma curva) y vibrios (en forma curva semejantes a una coma). Una bacteria consta de la membrana plasmática, pared bacteriana, cápsula, citoplasma, material del núcleo, flagelos, fimbrias y pili.

+ Membrana plasmática


La membrana plasmática es una envoltura que delimita y protege el interior celular o citoplasma. Su superficie, cuya composición química está mayoritariamente constituida por lípidos, presenta una serie de repliegues denominados mesosomas. Estos sirven para fijar el material genético, dirigir su duplicación y llevar a cabo la respiración o la fotosíntesis en las bacterias fotosintéticas, pues los fitosistemas se encuentran en ellos.


+ Pared bacteriana


La pared bacteriana protege a la membrana plasmática, le da rigidez a la célula y regula los procesos de intercambio de partículas por ósmosis. Está compuesta fundamentalmente por peptidoglucanos unidos a moléculas de azúcar exclusivas de las especies bacterianas. Las bacterias con una pared monoestratificada se denominan también grampositivas, pues se tiñen con el colorante violeta de genciana. Las bacterias de pared biestratificada no responden a esta tinción y por ello se llaman gramnegativas. Las primeras son susceptibles de ser dañadas con la lisozima, mientras que en las segundas, al presentar dos capas, la más externa de ellas compuesta por lipoproteínas y lipopolisacáridos, la lisozima no puede penetrar. La penicilina es un fuerte antibiótico que interfiere en la síntesis de los peptidoglucanos de la pared. Este antibiótico es mucho más eficaz contra las grampositivas.

+ Cápsula bacteriana


La cápsula bacteriana es una capa gelatinosa compuesta por glúcidos como glucosa, ácido urónico y acetilglucosamina. Su función es la regulación de la entrada y salida de nutrientes, agua e iones. Actúa como reserva de alimentos y protege a las bacterias frente al ataque de los bacteriófagos y las células fagocíticas. Posee gran cantidad de agua y es la estructura que permite la asociación de unas bacterias con otras para formar las colonias.

+ Citoplasma


El citoplasma de las bacterias contiene gránulos de almacenamiento de glucógeno, lípidos o compuestos fosfatados, además de los orgánulos responsables de la síntesis de proteínas, llamados ribosomas. Estos se dividen en dos subunidades según su coeficiente de sedimentación: la menor, llamada subunidad 30S, contiene ARN y 21 proteínas, y la mayor, o subunidad 50S, contiene ARN y 34 proteínas.


+ Material genético


El material genético está compuesto de una sola molécula de ADN circular, y bicaternaria, sin proteínas histonas asociadas. Los plasmidios son pequeñas cantidades de ADN que pueden existir en algunas bacterias, cuya replicación es independiente del cromosoma bacteriano. En general estos plasmidios portan la información genética necesaria para la lucha contra los antibióticos.


+ Flagelos


Los flagelos pueden oscilar en número de uno a cien. Están compuestos de una zona basal y un tallo. En la zona basal se encuentran las fijaciones de esta estructura a la célula bacteriana. El tallo está constituido por hebras helicoidales de proteínas como elastina o flagelina. Esta estructura elástica permite la locomoción de las bacterias.


+ Fimbria y pili


Las fimbria y los pili son estructuras huecas que rodean en su totalidad a las bacterias gramnegativas. Las fimbria sirven para adherirse a distintas superficies y los pili están implicados en el apareamiento y conjugación de este tipo de bacterias.

+ Eubacterias aerobias o anaerobias


Las eubacterias comprenden un gran número de especies, aproximadamente 1.600, por lo que se pueden presentar todas las rutas metabólicas existentes. En función de la utilización de oxígeno pueden ser aerobias, si lo necesitan en su metabolismo, o anaerobias, si no lo utilizan. Se denominan bacterias autótrofas a aquellas cuya nutrición se realiza con material inorgánico y la fuente energética es el Sol o la energía química. Estas bacterias aprovechan la energía que se desprenden de la oxidación de ciertos compuestos; entre ellas se pueden citar las bacterias del suelo, las del ciclo del nitrógeno y las del ciclo del azufre. Por otro lado también existen las bacterias autótrofas fotosintéticas como las sulfobacterias verdes que realizan la fotosíntesis gracias a la bacterioclorofila, que absorbe la luz infrarroja. En este proceso no se utiliza agua, sino sulfuro de hidrógeno, y no se desprende oxígeno. Por su parte, las bacterias heterótrofas se nutren gracias a compuestos orgánicos elaborados por otros organismos. Este tipo de bacterias se llaman saprofitas y llevan a cabo la descomposición mediante fermentación y putrefacción de materia orgánica, por lo que tienen un alto interés ecológico e industrial. Otras bacterias heterótrofas pueden vivir en simbiosis con otros organismos sin causarles daño o bien provocando alguna alteración en el organismo donde viven, como es el caso de las bacterias patógenas.

+ La reproducción de las bacterias


Las bacterias pueden soportar condiciones ambientales adversas de sequedad, temperatura, agentes químicos, etc. Su reproducción puede ser asexual, mediante bipartición, o parasexual, mediante la transformación, transducción o conjugación. En la bipartición la pared crece hasta establecer un tabique que separa a las dos células hijas; simultáneamente se produce la división del ADN. La transformación consiste en un intercambio de material genético entre dos bacterias. Este mecanismo explica la resistencia de las bacterias a los antibióticos, pues una célula es capaz de asimilar el material genético disperso en el medio. La transducción supone un aporte de material genético de una bacteria a otra gracias a la intervención de un virus. La conjugación es un proceso en el que una bacteria dona material genético a otra gracias a la acción de los pili que rodean toda su estructura. En la clase Escherichia Coli, existen células denominadas F+, pues poseen el plasmido F, que se puede intercambiar con las células que no lo poseen, o células F-.


- Clases de bacterias (II): Cianobacterias


Son microalgas gramnegativas, también llamadas algas azules. En su estructura carecen de celulosa y son capaces de soportar condiciones extremas de salinidad, temperatura y pH. Su hábitat suele ser las lagunas, lagos, cortezas de los árboles e incluso océanos. Pueden ser de color verdeazulado gracias a la presencia de clorofila, aunque otras presentan un color rojizo, púrpura o pardo debido a la presencia de otros pigmentos como la ficoeritrina.

Este tipo de bacterias no poseen membrana celular ni los demás orgánulos. Realizan la fotosíntesis gracias a unas laminillas interiores que contienen clorofila, ficocianina y toda la maquinaria enzimática necesaria para llevar a cabo este proceso. Su pared celular es muy resistente y está constituida por grandes moléculas compuestas por la unión de polisacáridos y polipéptidos. Algunas de ellas presentan un mecanismo de defensa frente a la depredación de los peces, que consiste en la elaboración de una vaina alrededor de ellas que contiene pigmentos y toxinas. Desde el punto de vista metabólico existen cianobacterias autótrofas fotosintéticas, que presentan la misma clorofila que las plantas superiores, usan el agua y desprenden oxígeno.

Las cianobacterias son las responsables de la formación de la capa de ozono que rodea nuestro planeta. En los arrozales del sureste asiático existen cianobacterias capaces de fijar nitrógeno, lo que hace posible sucesivas cosechas sin tener que aportar este elemento en forma de fertilizantes.

Otras características de las cianobacterias es que pueden formar relaciones simbióticas con los hongos para formar los líquenes, no poseen flagelos y sus movimientos pueden ser oscilatorios o por deslizamiento por el sustrato. Su reproducción es únicamente asexual, por el mecanismo de fisión binaria. Como producto de este tipo de reproducción se pueden formar esporas de resistencia, cuando las condiciones ambientales son adversas, que permanecen en estado de latencia hasta que las condiciones pueden permitir el desarrollo de nuevas colonias.

- Clases de bacterias (III): Arqueobacterias


+ Elementos característicos de las arqueobacterias


Este tipo de bacterias se distingue de los anteriores porque carecen de peptidoglucanos en su pared celular. Se adaptan mediante diferentes condiciones metabólicas a sobrevivir en las condiciones más extremas.

+ Clasificación de las arqueobacterias


. Halobacterias

Las halobacterias viven en condiciones de extrema salinidad y son usadas para curar el pescado.

. Metanógenas

Las metanógenas pueden producir metano en condiciones de anaerobiosis, a partir de anhídrido carbónico e hidrógeno. Se pueden adaptar a sobrevivir en el aparato digestivo de algunos animales, y en el fondo de los pantanos y en las ciénagas.

. Termoacidófilas

Las termoacidófilas pueden sobrevivir en aguas sulfurosas termales y, por tanto, en condiciones extremas en cuanto a temperatura y acidez del medio.

+ Las arqueobacterias, de los primeros pobladores de la Tierra


Debido a las condiciones extremas del hábitat de este tipo de bacterias, algunos estudios sobre la aparición de la vida en la Tierra afirman que las arqueobacterias formaban parte de los primeros pobladores.