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Las Bacterias




Enviado por latiniando



    Son seres generalmente unicelulares que pertenecen al
    grupo de los
    protistos inferiores. Son células de
    tamaño variable cuyo límite inferior está en
    las 0,2m y el
    superior en las 50m
    ; sus dimensiones medias oscilan entre 0,5 y
    1m . Las
    bacterias
    tienen una estructura
    menos compleja que la de las células de
    los organismos superiores: son células
    procariotas (su núcleo está formado por un
    único cromosoma y carecen de membrana nuclear). Igualmente
    son muy diferentes a los virus, que no
    pueden desarrollarse más dentro de las células y
    que sólo contienen un ácido nucleico.

    Las bacterias
    juegan un papel
    fundamental en la naturaleza y en
    el hombre: la
    presencia de una flora bacteriana normal es indispensable, aunque
    gérmenes son patógenos. Análogamente tienen
    un papel
    importante en la industria y
    permiten desarrollar importantes progresos en la investigación, concretamente en fisiología celular y en genética.
    El examen microscópico de las bacterias no
    permite identificarlas, ya que existen pocos tipos
    morfológicos, cocos (esféricos), bacilos
    (bastón), espirilos (espiras) y es necesario por lo tanto
    recurrir a técnicas que se detallarán más
    adelante. El estudio mediante la microscopia óptica
    y electrónica de las bacterias
    revela la estructura de
    éstas.

    Estructura y fisiología de las bacterias.

    Estructura de superficie y de
    cubierta.

    · La
    cápsula no es constante. Es una capa gelatinomucosa
    de tamaño y composición variables que
    juega un papel
    importante en las bacterias patógenas.

    · Los
    cilios, o flagelos, no existen más que en
    ciertas especies. Filamentosos y de longitud variable,
    constituyen los órganos de locomoción. Según
    las especies, pueden estar implantados en uno o en los dos polos
    de la bacteria o en todo su entorno. Constituyen el soporte de
    los antígenos "H". En algunos bacilos gramnegativos
    se encuentran pili, que son apéndices más
    pequeños que los cilios y que tienen un papel
    fundamental en genética
    bacteriana.

    · La
    pared que poseen la mayoría de las bacterias
    explica la constancia de su forma. En efecto, es rígida,
    dúctil y elástica. Su originalidad reside en la
    naturaleza
    química
    del compuesto macromolecular que le confiere su rigidez. Este
    compuesto, un mucopéptido, está formado por cadenas
    de acetilglucosamina y de ácido murámico sobre las
    que se fijan tetrapéptidos de composición variable.
    Las cadenas están unidas por puentes peptídicos.
    Además, existen constituyentes propios de las diferentes
    especies de la superficie.

    La diferencia de composición bioquímica
    de las paredes de dos grupos de
    bacterias es responsable de su diferente comportamiento
    frente a un colorante formado por violeta de genciana y una
    solución yodurada (coloración Gram). Se distinguen
    las bacterias grampositivas (que tienen el Gram
    después de lavarlas con alcohol) y las
    gramnegativas (que pierden su
    coloración).

    Se conocen actualmente los mecanismos de la
    síntesis de la pared. Ciertos antibióticos pueden
    bloquearla. La destrucción de la pared provoca una
    fragilidad en la bacteria que toma una forma esférica
    (protoplasto) y estalla en medio hipertónico
    (solución salina con una concentración de 7 g. de
    NaCI por litro).

    · La
    membrana citoplasmática, situada debajo de la
    pared, tiene permeabilidad selectiva frente a las sustancias que
    entran y salen de la bacteria. Es soporte de numerosas enzimas, en
    particular las respiratorias. Por último, tiene un
    papel
    fundamental en la división del núcleo bacteriano.
    Los mesosomas, repliegues de la membrana, tienen una gran
    importancia en esta etapa de la vida bacteriana.

    Estructuras internas.

    · El
    núcleo lleva el material genético de la bacteria;
    está formado por un único filamento de ácido
    desoxirribonucleico (ADN) apelotonado
    y que mide cerca de 1 mm de longitud (1000 veces el tamaño
    de la bacteria).

    · Los
    ribosomas son elementos granulosos que se hallan
    contenidos en el citoplasma bacteriano; esencialmente compuestos
    por ácido ribonucleico, desempeñan un papel
    principal en la síntesis proteica.

    · El
    citoplasma, por último, contiene inclusiones de
    reserva.

    La división celular bacteriana.

    La síntesis de la pared, el crecimiento
    bacteriano y la duplicación del ADN regulan la
    división celular. La bacteria da lugar a dos células
    hijas. La división empieza en el centro de la bacteria por
    una invaginación de la membrana citoplasmática que
    da origen a la formación de un septo o tabique
    transversal. La separación de las dos células va
    acompañada de la segregación en cada una de ellas
    de uno de los dos genomas que proviene de la duplicación
    del ADN
    materno.

    Espora bacteriana.

    Ciertas bacterias grampositivas pueden sintetizar
    un órgano de resistencia que
    les permite sobrevivir en condiciones más desfavorables, y
    se transforma de nuevo en una forma vegetativa cuando las
    condiciones del medio vuelven a ser favorables. Esta espora, bien
    estudiada gracias a la microscopia electrónica, contiene la información genética
    de la bacteria la cual está protegida mediante dos
    cubiertas impermeables. Se caracteriza por su marcado estado de
    deshidratación y por la considerable reducción de
    actividades metabólicas, lo que contrasta con su riqueza
    enzimática. La facultad de esporular está sometida
    a control
    genético y ciertos gérmenes pueden perderla. La
    germinación de las esporas es siempre espontánea.
    Da lugar al nacimiento de una bacteria idéntica al germen
    que había esporulado.

    Nutrición y crecimiento
    bacterianos.

    Las bacterias necesitan de un aporte energético
    para desarollarse.

    · Se
    distinguen distintos tipos nutricionales según la fuente
    de energía utilizada: las bacterias que utilizan la
    luz son
    fotótrofas y las que utilizan los procesos de
    oxirreducción son quimiótrofas. Las bacterias
    pueden utilizar un sustrato mineral (litótrofas) u
    orgánico (organótrofas). Las bacterias
    patógenas que viven a expensas de la materia
    orgánica son quimioorganótrofas.

    · La
    energía en un sustrato orgánico es liberada en la
    oxidación del mismo mediante sucesivas deshidrogenaciones.
    El aceptor final del hidrógeno puede ser el
    oxígeno: se trata entonces de una respiración. Cuando el aceptor de
    hidrógeno es una sustancia orgánica (fermentación) o una sustancia
    inorgánica, estamos frente a una anaerobiosis.

    ·
    Además de los elementos indispensables para la
    síntesis de sus constituyentes y de una fuente de
    energía, ciertas bacterias precisan de unas sustancias
    específicas: los factores de crecimiento. Son
    éstos unos elementos indispensables para el crecimiento de
    un organismo incapaz de llevar a cabo su síntesis. Las
    bacterias que precisan de factores de crecimiento se llaman
    "autótrofas". Las que pueden sintetizar todos sus
    metabolitos se llaman "protótrofas". Ciertos factores son
    específicos, tal como la nicotinamida (vitamina B,)
    en Proteus. Existen unos niveles en la exigencia de las
    bacterias. Según André Lwoff, se pueden distinguir
    verdaderos factores de crecimiento, absolutamente indispensables,
    factores de partida, necesarios al principio del crecimiento y
    factores estimulantes. El crecimiento bacteriano es proporcional
    a la concentración de los factores de crecimiento.
    Así, las vitaminas, que
    constituyen factores de crecimiento para ciertas bacterias,
    pueden ser dosificadas por métodos
    microbiológicos (B12 y Lactobacillus lactis
    Doraren).

    Se puede medir el crecimiento de las bacterias siguiendo
    la evolución a lo largo del tiempo del
    número de bacterias por unidad de volumen. Se
    utilizan métodos
    directos como pueden ser el contaje de gérmenes mediante
    el microscopio o el
    contaje de colonias presentes después de un cultivo de una
    dilución de una muestra dada en
    un intervalo de tiempo
    determinado. Igualmente se utilizan métodos
    indirectos (densidad óptica
    más que técnicas bioquímicas).

    Existen seis fases en las curvas de crecimiento. Las
    más importantes son la fase de latencia (que depende del
    estado
    fisiológico de los gérmenes estudiados) y la fase
    exponencial, en la que la tasa de crecimiento es máxima.
    El crecimiento se para como consecuencia del agotamiento de uno o
    varios alimentos, de la
    acumulación de sustancias nocivas, o de la evolución hacia un pH
    desfavorable: se puede obtener una sincronización en la
    división de todas las células de la población, lo que permite estudiar ciertas
    propiedades fisiológicas de los
    gérmenes.

    Genética bacterian a.

    Por la rapidez en su multiplicación, se eligen
    las bacterias como material para los estudios genéticos.
    En un pequeño volumen forman
    enormes poblaciones cuyo estudio evidencia la aparición de
    individuos que tienen propiedades nuevas. Se explica este
    fenómeno gracias a dos procesos
    comunes a todos los s o, traducidas por la
    aparición brusca eres vivos: las variaciones del
    genotipo
    de un carácter transmisible a la
    descendencia, y las variaciones fenotípicas,
    debidas al medio, no transmisibles y de las que no es apropiado
    hablar en genética.
    Las variaciones del genotipo pueden provenir de mutaciones, de
    transferencias genéticas y de modificaciones
    extracromosómicas.

    Las mutaciones.

    Todos los caracteres de las bacterias pueden ser objeto
    de mutaciones y ser modificados de varias maneras.

    Las mutaciones son raras: la tasa de
    mutación oscila entre 10 y 100. Las mutaciones aparecen en
    una sola vez, de golpe. Las mutaciones son estables: un
    carácter adquirido no puede ser perdido salvo en caso de
    mutación reversible cuya frecuencia no es siempre
    idéntica a las de las mutaciones primitivas. Las
    mutaciones son espontáneas:no son inducidas, sino
    simplemente reveladas por el agente selectivo que evidencia los
    mutantes. Los mutantes, por último, son
    específicos: la mutación de un
    carácter no afecta a la de otro.

    El estudio de las mutaciones tiene un interés
    fundamental. En efecto, tiene un interés
    especial de cara a la aplicación de dichos estudios a los
    problemas de
    resistencia
    bacteriana a los antibióticos. Análogamente tiene
    una gran importancia en los estudios de fisiología bacteriana.

    Transferencias
    genéticas.

    Estos procesos son
    realizados mediante la transmisión de caracteres
    hereditarios de una bacteria dadora a una receptora. Existen
    varios mecanismos de transferencia genética.

    A lo largo de la transformación, la
    bacteria receptora adquiere una serie de caracteres
    genéticos en forma de fragmento de ADN. Esta
    adquisición es hereditaria. Este fenómeno fue
    descubierto en los pneumecocos en 1928.

    En la conjugación, el intercambio de
    material genético necesita de un contacto entre la
    bacteria dadora y la bacteria receptora. La cualidad de dador
    está unida a un factor de fertilidad (F) que puede ser
    perdido. La transferencia cromosómica se realiza
    generalmente con baja frecuencia. No obstante, en las poblaciones
    F+, existen mutantes capaces de transferir los genes
    cromosómicos a muy alta frecuencia.

    La duración del contacto entre bacteria dadora y
    bacteria receptora condiciona la importancia del fragmento
    cromosómico transmitido. El estudio de la
    conjugación ha permitido establecer los mapas
    cromosómicos de ciertas bacterias. Ciertamente, la
    conjugación juega un papel en la aparición en las
    bacterias de resistencia a los
    antibióticos.

    La transducción es una transferencia
    genética obtenida mediante introducción en una
    bacteria receptora de genes bacterianos inyectados por un
    bacteriófago. Se trata de un virus que infecta
    ciertas bacterias sin destruirlas y cuyo ADN se integra en
    el cromosoma bacteriano. La partícula fágica
    transducida a menudo ha perdido una parte de su genoma que es
    sustituida por un fragmento de gene de la bacteria
    huésped, parte que es así inyectada a la bacteria
    receptora. Según el tipo de transducción, todo gen
    podrá ser transferido o, por el contrario, lo serán
    un grupo de genes
    determinados.

    Variaciones
    extracromosómicas.

    Además de por mutaciones y transferencias
    genéticas, la herencia
    bacteriana pude ser modificada por las variaciones que afectan
    ciertos elementos extracromosómicos que se dividen con
    la
    célula y son responsables de caracteres transmisibles:
    son los plasmidios y episomas entre los cuales el
    factor de transferencia de residencia múltiple juega un
    papel principal en la resistencia a los
    antibióticos.

    Clasificación de las bacterias.

    La identificación de las bacterias es tanto
    más precisa cuanto mayor es el número de criterios
    utilizados. Esta identificación se realiza a base de
    modelos,
    agrupados en familias y especies en la clasificación
    bacteriológica. Las bacterias se reúnen en 11
    órdenes:

    – Las eubacteriales, esféricas o bacilares, que
    comprenden casi todas las bacterias patógenas y las formas
    fotótrofas.

    – Las pseudomonadales, orden dividido en 10 familias
    entre las que cabe citar las Pseudomonae y las
    Spirillacae.

    – Las espiroquetales (treponemas,
    leptospiras).

    – Las actinomicetales (micobacterias,
    actinomicetes).

    – Las rickettsiales.

    – Las micoplasmales.

    – Las clamidobacteriales.

    – Las hifomicrobiales.

    – Las beggiatoales.

    – Las cariofanales.

    – Las mixobacteriales.

    Relaciones entre la bacteria y su
    huésped.

    Ciertas bacterias viven independientes e otros seres
    vivos. Otras son parásitas. Pueden vivir en simbiosis con
    su huésped ayudándose mutuamente o como comensales
    (sin beneficio). Pueden ser patógenas, es decir, vivir de
    su huésped.

    La virulencia es la aptitud de un microorganismo para
    multiplicarse en los tejidos de su
    huésped (creando en ellos alteraciones). Esta virulencia
    puede estar atenuada (base del principio de la vacunación)
    o exaltada (paso de un sujeto a otro). La virulencia puede ser
    fijada por liofilización. Parece ser función del
    huésped (terreno) y del entorno (condiciones
    climáticas). La puerta de entrada de la infección
    tiene igualmente un papel considerable en la virulencia del
    germen.

    El poder
    patógeno es la capacidad de un germen de implantarse en un
    huésped y de crear en él trastornos. Está
    ligada a dos causas:

    La producción de lesiones en los tejidos
    mediante constituyentes de la bacteria, como pueden ser enzimas que ella
    excreta y que atacan tejidos vecinos o
    productos
    tóxicos provenientes del metabolismo
    bacteriano.

    La producción de toxinas. Se puede tratar
    de toxinas proteicas (exotoxinas excretadas por la bacteria,
    transportadas a través de la sangre y que
    actúan a distancia sobre órganos sensibles) o de
    toxinas glucoproteicas (endotoxinas), estas últimas
    actuando únicamente en el momento de la destrucción
    de la bacteria y pudiendo ser responsables de choques infecciosos
    en el curso de septicemias provocadas por gérmenes
    gramnegativos en el momento en que la toxina es
    brutalmente liberada.

    A estas agresiones microbianas, el organismo opone
    reacciones defensivas ligadas a procesos de
    inmunidad, mientras que el conflicto
    huésped-bacteria se traduce por manifestaciones
    clínicas y biológicas de la enfermedad
    infecciosa.

    Importancia de las bacterias.

    Existen bacterias en todos los sitios. Hemos visto el
    interés
    de su estudio para la comprensión de la fisiológica
    celular, de la síntesis de proteínas
    y de la genética. Aunque las bacterias patógenas
    parecen ser las más preocupantes, su importancia en la
    naturaleza es
    ciertamente menor. El papel de las bacterias no patógenas
    es fundamental. Intervienen en el ciclo del nitrógeno y
    del carbono,
    así como en los metabolismos del azufre, del
    fósforo y del hierro. Las
    bacterias de los suelos y del las
    aguas son indispensables para el equilibrio
    biológico.

    Por último, las bacterias pueden ser utilizadas
    en las industrias
    alimenticias y químicas: intervienen en la síntesis
    de vitaminas y de
    antibióticos.

    Las bacterias tienen, por lo tanto, un papel fundamental
    en los fenómenos de la vida, y todas las áreas de
    la biología
    han podido ser mejor comprendidas gracias a su
    estudio.

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