Principios de la microbiología: Las bacterias

¿ QUÉ SON?

Son un grupo diverso de microorganismos unicelulares, procariotas, que se pueden encontrar prácticamente en cualquier ambiente (suelos, aguas, aire, y como simbiontes, parásitos, o patógenos del hombre, otros animales y plantas. Son los organismos más pequeños que contienen toda la maquinaria requerida para su crecimiento y autorreplicación a expensas del material alimenticio. 

TAMAÑO

La mayoría de las bacterias tienen un rango de tamaño que va de 0,2 a 2,0 µm de diámetro y de 0,4 a 14 µm de longitud. En 1985, se descubrió una bacteria gram positiva atípica, Epulopiscium fishelsoni, con un tamaño de 80 x 600 µm. En 1997, Heidi Schulz descubrió en los sedimentos oceánicos de las costas de Namibia, un procarionte aún más grande: Thiomargarita namibiensis, es una bacteria esférica entre 100 y 750 μm de diámetro.

ESTRUCTURA

Con el microscopio electrónico, se han podido estudiar y revelar detalles estructurales de las bacterias. No todas las estructuras parecen ser necesarias para la sobrevivencia de las bacterias, comparando diferentes tipos de bacterias se ha podido determinar cuales estructuras están siempre presentes y son por lo tanto esenciales y cuales no lo son.

No esenciales

1. Glicocálix

Contienen polisacáridos, y está ubicada del lado externo de la pared celular bacteriana. Puede estar compuesta de polisacáridos fibrosos o de glicoproteínas esféricas producidas por la misma célula bacteriana. Las funciones son: capacitar a las bacterias que lo poseen para unirse a superficies sólidas y proteger a las bacterias de la acción de agentes antibacterianos tales como: antibióticos, virus bacterianos, inmunoglobulinas y fagocitos. 

2. Flagelo

Son apéndices largos y delgados que sirven como organelos de locomoción, se originan en el citoplasma de la célula en una estructura conocida como cuerpo basal. La rotación de cada flagelo empuja a la célula bacteriana en una dirección específica. Los flagelos están constituidos por una proteína llamada flagelina y no pueden ser vistos con un microscopio ordinario sin ser teñidos por algún procedimiento especial.

3. Fimbrias

Son estructuras similares a los flagelos pero más cortas y más numerosas y no están involucradas en la motilidad. Su composición química es similar a la de los flagelos. Las fímbrias capacitan a las bacterias para adherirse a superficies inertes o para formar películas sobre la superficie de los líquidos.  

4. Pelos

Estructuralmente son similares a las fímbrias pero generalmente son más largos y están constituidos por una proteína específica denominada pilina. Los pelos están involucrados en los procesos de conjugación bacteriana y sirven de receptores específicos a ciertos virus bacterianos (bacteriófagos).También participan en la adherencia de algunas bacterias patógenas a los tejidos humanos.

5. Inclusiones citoplasmáticas

Son depósitos de material de reserva, entre ellos tenemos gránulos de ácido poli β hidroxibutírico, gránulos de almidón y de glicógeno que son una reserva de carbono y energía. Estas inclusiones pueden observarse utilizando procedimientos específicos de tinción.

6. Plásmidos

Constituyen el material genético extracromosómico. Están constituidos por secuencias cortas de ADN circular bicatenario, que pueden existir y replicarse independientemente del ADN cromosómico y son heredados por las células hijas. Aunque no son esenciales para la vida de la bacteria, generalmente proveen a ésta una ventaja selectiva, por ejemplo: resistencia a los  antibióticos, nuevas capacidades metabólicas, patogénicas (cuando codifican para factores de virulencia como toxinas, etc.) u otras numerosas propiedades.

Esenciales

1. Pared celular

Uno de los rasgos estructurales más importantes de las bacterias es su pared celular, que está constituida por sustancias poliméricas complejas conocidas como peptidoglucanos, los cuales son los responsables de su naturaleza rígida. La pared celular les confiere la forma a las bacterias y les proporciona protección mecánica, ya que ellas se encuentran en ambientes que pueden tener diferentes concentraciones de soluto.

2. Región nuclear (ADN desnudo)

La región nuclear de las bacterias, como procariotas que son, no está rodeada por una membrana, y consta simplemente de una sola molécula circular de ADN, no asociada a proteínas (ADN desnudo) de doble cadena, la que constituye el cromosoma de la bacteria (genoma). 

3. Ribosomas

Libres en el citoplasma, están compuestos por proteínas y ácido ribonucleico (ARN); su coeficiente de sedimentación es de 70S (a diferencia de la célula eucariota que es de 80S) con dos subunidades de 50S y de 30S. Pueden presentarse aislados o como polirribosomas, asociados a ARN mensajero (ARNm) y a ADN cromosómico. Su función es la síntesis proteica y su cantidad aumenta cuando la bacteria crece en medios ricos.

4. Membrana celular

Inmediatamente después de la pared celular de las bacterias se encuentra la membrana plasmática, su estructura es similar a membrana plasmática de otras células, es una membrana semipermeable, compuesta de fosfolípidos y proteínas. La membrana bacteriana se diferencia de la de las células eucariotas en que carece de esteroles. Funciona como una barrera de permeabilidad, es decir, regula el paso de materiales hacia y desde el interior de la bacteria.

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