Dra. Vanessa V. Valdés S.

De acuerdo al Arbol de la Vida de Goese, existen 3 dominios celulares:

a. MORFOLOGÍA

Las bacterias presentan un pequeño tamaño, por lo general menor que el de una célula eucariótica típica.

La mayoría tiene un diámetro que oscila entre 0.5 a 1.0 um. Ejemplo: Si una bacteria mide 1 um de diámetro, entonces pueden caber 1000 bacterias en un mil{imetro una al lado de la otra.

Hay escepciones:

• Epulopiscium, un comensal del intestino de ciertos peces tropicales 0.5 mm.

• Haemophilus influenzae, que mide 0.25 x 1.2 µ m.

• Micoplasmas, muchos de los cuales no superan los 0.2 µ m de diámetro.

Los principales tipos de formas bacterianas son:

1. cocos (células más o menos esféricas);

2. bacilos (en forma de bastón, alargados), que a su vez pueden tener varios aspectos:

cilíndricos fusiformes en forma de maza, etc.

Atendiendo a los tipos de extremos, éstos pueden ser:

redondeados (lo más frecuente), cuadrados, biselados, afilados.

3. espirilos: sigue una forma de espiral, con una o más de una vuelta de hélice.

4..vibrios: proyectada su imagen sobre el plano tienen forma de coma, pero en el espacio suelen corresponder a una forma espiral con menos de una vuelta de hélice.

b. AGRUPACIONES

Las células bacterianas, principalmentye los cocos, presentan agrupaciones que son características de la especie, por lo que el tipo de agrupación tiene valor práctico en la identificación.

Los cocos forman sgrupaciones devido al plano de división celular y la tendencia de las células a permanecer unidas después de la división

Los bacilos no forman agrupaciones tan complejas como los cocos, pero se pueden presentar en pares o en cadenas.

Los espirilos, generalmente, no presentan agrupaciones, pero el número de vueltas es característicos de la especie.

ESTRUCTURA BACTERIANA

Flagelos - Son apéndices filamentosos y muy finos compuestos por la proteína flagelina. Su función es el desplazamiento de la célula mediante movimientos variables de rotación.

Su distribución es variable: polar(monotricas, lofotricas, anfitricas), perítrica(en toda la superficie de la bacteria), así como su número.

Independientemente del mecanismo de locomoción que desplieguen las bacterias, éste les permite responder en sentido positivo o negativo a gradientes fisicoquímicos (quimiotropismo, fototropismo).

Monotricas

Lofotricas

Anfitricas

Peritricas

ESQUEMA DE DIFERENTES LOCALIZACIONES DE LOS FLAGELOS

Fimbrias - Son estructuras protéicas semejantes a los flagelos, pero muy cortas. Se relacionan con la fijación a ciertas superficies.

Pili - o "pelos". Son semejantes a las fimbrias, pero más largos y escasos. Participan en la conjugación.

Cápsula - Es una cubierta de grosor variable formada principalmente por polisacáridos y poliproteínas, también llamada glucocálix cuando es menos definida. Constituye una barrera de protección contra la fagocitosis e impide la desecación y la acción de otros agentes.

Pared celular - Se encuentra entre la membrana citoplásmica y la cápsula.

Da forma a la célula.

Su composición varía entre bacterias.

En bacterias gram positivas, consta principalmente de una gruesa capa de peptidoglicano que retiene el cristal violeta utilizado en la tinción de Gram. Las bacterias gram negativas cuentan con una capa delgada de peptidoglicano, y en su parte externa presentan moléculas de lipopolisacárido (LPS), un componente único.

Productos que se utilizan

Reacción y coloración de las bacterias

  GRAM + GRAM -

1) Cristal violeta

Células color violeta Células color violeta

2) Lugol solución iodada

Se forma el complejo CV-I. Las células continúan teñidas de color violeta.

Se forma el complejo CV-I. Las células continúan teñidas de color violeta.

3) Alcohol Se deshidratan las paredes celulares. Se  contraen los poros. Disminuye la permeabilidad. El complejo CV-I no sale de las células que continúan teñidas de color violeta.

Eliminación por extracción de grasas de las paredes celulares. Aumenta la porosidad. El complejo CV-I se separa de la célula.

4) Safranina Células no decoloradas; quedan teñidas de color violeta.

Células decoloradas; se tiñen de color rosado.

Protoplasto y esteroplastos:

Al tratar una bacteria Gram positiva, que degradan el peptidoglicán, produce la pérdida de la pared celular y origina un protoplasto.

Las bacterias Gram negativas cuando se tratan con estas enzimas, se pierde la capa de peptidoglicán y la bacteria se torna esférica con la capa lipídica externa de la pared (esteroplastos) , por lo que le confiere protección.

La membrana citoplásmica, también llamada membrana celular, es la capa más interna y está compuesta por proteínas y fosfolípidos.

Sus funciones son la permeabilidad selectiva y transporte de solutos (la mayor parte de las moléculas que la atraviesan no lo hacen de forma pasiva).

Mesosomas: Invaginaciones de la membrana citoplasmática cuyas funciones pueden ser la división celular o trasporte al exterior de la bacteria.

Citoplasma - Como estructura, de ella dependen las funciones de división, metabolismo y crecimiento. Cuenta con ribosomas de menor tamaño en relación a células eucariotas, no presenta mitocondrias, retículo endoplásmico ni cuerpo de Golgi.

La base del citoplasma es parecida a un gel en el que se ubican enzimas, vitaminas, iones, agua, nutrientes, gases, desechos, el nucleoide y plásmido.

Los plásmidos, pequeños fragmentos circulares de DNA, se encuentran en el citoplasma de una gran cantidad de bacterias. Se replican de manera independiente y son transmitidos a otras bacterias durante la división binaria, por lisis de la célula o durante la conjugación.

Estos fragmentos de información pueden determinar la resistencia a antibióticos y a otros inhibidores del crecimiento (Plásmidos R).

Inclusiones citoplasmáticas, gránulos citoplasmáticos de volutina(polifosfato, fosfato).Son llamados gránulos metacromáticos.

Los transposones son secuencias de inserción de mayor tamaño; codifican para genes de resistencia a antibióticos, virulencia, y se mueven fácilmente entre secuencias de DNA.

Material Nuclear: El ADN se encuentra en una posición cercana al centro de la célula, y se le ha denominado nucleoide, cromosoma bacteriano etc. El ADN es circular.

Espora - Estructura de varias capas formada por algunas especies de bacterias. Es una características que le confieren resistencia ante el medio ambiente y agentes nocivos. Denominada endospora debido a que se forma dentro de la bacteria. Generalmente la forman los bacilos pero no muy frecuentemente. Ejemplos: Bacillus y Clostridium.

d. Reproducción de las bacterias.Generalmente las bacterias se reproducen por bipartición,

como se ve en el siguiente esquema:

Tras la duplicación del ADN, que esta dirigida por la ADN-polimerasa que se encuentra en los mesosomas, la pared bacteriana crece hasta formar un tabique transversal separador de las dos nuevas bacterias.

Las bacterias poseen unos mecanismos de reproducción sexual o parasexual, mediante los cuales se intercambian fragmentos de ADN . Puede realizarse por :

• TRANSFORMACION: Consiste en el intercambio genético producido cuando una bacteria es capaz de captar fragmentos de ADN, de otra bacteria que se encuentran dispersos en el medio donde vive.

•CONJUGACIÓN: En este proceso, una bacteria donadora F+ transmite a través de un puente o pili, un fragmento de ADN, a otra bacteria receptora F-. La bacteria que se llama F+ posee un plásmido, además del cromosoma bacteriano.

•TRANSDUCCIÓN: En este caso la transferencia de ADN de una bacteria a otra , se realiza a través de un virus bacteriófago, que se comporta como un vector intermediario entre las dos bacterias.

AUTOEVALUACIÒN

Referirse detalladamente a la morfología de las bacterias.

Cómo se denominan las bacterias, dependiendo de la cantidad de flagelos que posea y su ubicación.

¿Qué características de las bacterias se utilizan para su clasificación taxonómica?

Cuál es la importancia y la forma de las siguientes bacterias Staphylococcus sp., Escherichia coli, Bacillus cereus, Vibrio Cholerae, Treponema pallidum, Neisseria gonorrhoeae,

Explicar la función de cada una de las estructuras bacterianas.

Explicar los procesos de reproducción bacteriana.