CARACTERÍSTICAS DE LAS BACTERIAS

Es difícil distinguir a los microbios como animales o vegetales. Algunos microbios como las algas se parecen a las plantas, otros como los protozoarios, se parecen a los animales.

Las primeras son verdes y poseen la aptitud de la fotosíntesis, y los protozoos se mueven activamente e ingieren alimentos sólidos.

En el caso de las bacterias no se puede establecer en ninguna de las anteriores clasificaciones, porque tienen caracteres de unos y de otros.

Por lo que se decidió por un tercer tipo: el reino de los protistas.

Protistas se llaman a los seres unicelulares y pluricelulares que carecen grupos de células (tejidos).

Los protistas se dividen en dos grupos: protistas procarióticos y protistas eucarióticos.

Protistas eucarióticos son los protozoarios, los hongos y mayoría de las algas.

Los protistas procarióticos comprenden a las algas verde azuladas o cianofitas y las bacterias.

Quedan fuera de esta clasificación los virus.

Las bacterias son uno de los grupos más importantes de seres vivos. Esta importancia radica en los siguientes aspectos.

- Número de organismos- Importancia ecológica- Importancia para los seres humanos

La mayor parte del conocimiento sobre los fenómenos bioquímicos y de biología molecular proceden de la investigación con bacterias.

Aunque gran parte de la investigación se ha encargado del estudio de células eucariotas, el núcleo principal radica en los procariotas.

Hay dos grandes grupos de procariotas bien diferenciados.

- Bacterias- Archaea

El término bacteria se refiere específicamente a las células del dominio de las bacterias.

El conocimiento de la morfología y de la estructura fina de las bacterias, fue adquirido en dos espacios de tiempo diferentes.

Las observaciones de Leeuwenhoek con su microscopio simple revelaron el aspecto grosero de los microorganismos, incluidas las bacterias.

Con las mejoras del microscopio óptico, incluidas las técnicas de tinción, hicieron posible observar con más precisión la forma característica de estas células, su tamaño, algunas de sus características externas y sus modelos de ordenamiento.

El tamaño, la forma y el ordenamiento constituyen las características morfológicas groseras de las células de una especie bacteriana.

A principios de la década de 1940 se pudo disponer del microscopio electrónico como instrumento de laboratorio para los microbiólogos.

El alto poder de resolución de este nuevo instrumento junto a nuevos métodos para preparar las muestras hicieron posible identificar las partes estructurales de una célula individual.

Se desarrollaron técnicas mediante las cuales una bacteria podía ser cortada en lonchas (secciones) muy finas y luego estas lonchas ser examinadas por microscopia electrónica.

Dichos estudios revelaron las partes estructurales de las células bacterianas y lo que hoy se conoce como estructura fina.

Junto con los avances en microscopía electrónica se fueron desarrollando técnicas para desintegrar células bacterianas, aislar componentes celulares y analizar su composición química.

Han surgido nuevos campos de especialización tales como citología bioquímica que relaciona forma y función.

MORFOLOGÍA GROSERA DE LAS CÉLUAS BACTERIANAS: TAMAÑO, FORMA Y AGRUPAMIENTO

Se puede esperar que los organismos pequeños, relativamente simples como las bacterias, fuesen uniformes en cuanto a forma y tamaño.

Aunque muchas bacterias tienen una morfología similar, existen importantes variaciones.

Por su estructura, las bacterias son muy semejantes a las células de los vegetales y de los animales.

La mayoría de las bacterias presentan formas de coco o de bacilo.

CocoSon células casi esféricas. Existen como células individuales, pero también se asocian en agrupaciones características que son útiles frecuentemente para identificar las bacterias.

Los cocos según los planos en que se dividan pueden presentarse en diversas formas

DiplococosSe forman cuando los cocos se dividen y permanecen juntos para constituir pares.

Cuando las células después de dividirse repetidas en un mismo plano no se separan, se forman cadenas largas de cocos, este modelo se observa en los géneros Streptococcus, Enterococcus y Lactococcus.

Las bacterias del género Staphylococcus se dividen en planos aleatorios para generar racimos irregulares similares a los de los de las uvas.

Las divisiones en dos o tres planos consecutivos perpendicularmente entre sí pueden producir racimos simétricos de cocos: los miembros del género Micrococcus se dividen a menudo en dos planos para formar paquetes cuadrados de cuatro células denominadas tétradas: en el género Sarcina los cocos se dividen en tres planos, formando paquetes cúbicos de ocho células.

- Tanto los diplococos como los estreptococos, se dividen en un solo plano quedando las hijas adheridas entre sí

- Tétradas agrupaciones de cuatro cocos en una disposición cuadrada. Se dividen en dos direcciones perpendiculares.

Sarcinas: paquetes cúbicos de ocho células. Resultan de la división de tres direcciones perpendiculares.

Estafilococos: se agrupan en forma de racimos, no siguen un patrón regular de orientación en divisiones sucesivas.

ORDENAMIENTO DE LOS COCOS

Staphylococcus aureus: células esféricas Gram Positivas en racimos irregulares.

Enterococcus faecalis, cadenas de cocos.

BastoncilloLa otra forma común bacteriana es el bastoncillo, denominado bacilo. Bacillus megaterium es el ejemplo clásico de una bacteria con forma de bastoncillo.

Los bacilos varían considerablemente en la proporción de longitud y diámetro, siendo los cocobacilos tan corto y anchos que parecen cocos. La forma el extremo del bacilo varía a menudo entre especies; puede ser plana, redondeada, en forma de puro o bifurcada.

Aunque muchos bacilos aparecen aislados, pueden permanecer juntos después de dividirse, formando parejas o cadenas (Bacillus megaterium forma cadenas largas).

Los bacilos no se ordenan según una variedad de patrones como los característicos de los cocos. Algunas especies, sin embargo, muestran tendencia a un ordenamiento de sus células.

El bacilo que causa la difteria tiende a producir agrupamiento de células alineadas literalmente, como una fila de cerillos (ordenamiento en empalizada).

El bacilo tuberculoso puede presentarse en un ordenamiento en el que se agrupan tres bacilos dando la impresión de una Y.

Las células de algunas especies acuáticas se ordenan según un modelo de roseta. Esto es posible porque las células individuales producen un pedúnculo muy fino, llamado holdfast, que puede fijarse a la superficie de un objeto.

Las células de otras especies se encuentran en pares (diplobacilos) o en cadenas (estreptobacilos).

El ordenamiento en pares y en cadenas puede más bien atribuirse a un estadio de crecimiento o a ciertas condiciones del cultivo, más que a una característica morfológica

MODELO DE ORDENACIÓN DE BACILOS

Bacilo

Cocobacilo: bacilos pequeños, redondos difíciles de distinguir de los cocos

Diplobacilos: pares de bacilos

Estreptobacilos: bacilos agrupados en cadenas

FORMAS FILAMENTOSAS

Formas filamentosas: Bacilos que crecen en forma de fibras

Bacilos fusiformes: bacilos que tienen los extremos más delgados.

Además de estas dos forma más frecuentes, las bacterias pueden adquirir una gran . variedad de formas. Los actinomicetos forman largos filamentos multinucleados característicos, o hifa, que pueden ramificarse para constituir una red denominada micelio.

Actinomyces

El microorganismo Hyphomicrobium, de forma ovalada a pera, produce una yema al final de la larga hifa.

Bacteria cuadrada de Walsby

Bacteria en forma rectangular.

Gallionella ferruginea con un pedúnculo

Bacteria en forma de estrella.

BACTERIAS EN FORMA CURVA

Muchas bacterias poseen una forma semejante a bacilos retorcidos como espirales o hélices; se denominan espirilos (del latín vibrio) si son rígidos, y espiroquetas cuando son flexibles.

Los vibriones son organismos que representan la cuarta parte de una vuelta de espiral de la célula bacteriana, lo que les da la forma de una coma. Representantes típicos de este género son el vibrión colérico y los vibriones del agua, que habitan en muchos depósitos de agua dulce.

Las bacterias con forma espiral o espirilos se presentan predominantemente como células individuales sin unir.

Los espirilos (del latín spira-vuelta): se trata de bacterias que presentan curvas en forma de una o de varias vueltas de espiral. Entre los patógenos sólo se conoce una especie: el Spirillum minus, que produce una enfermedad en el hombre que se transmite por la mordedura de la rata y otros roedores.

Las espiroquetas causan serias enfermedades en los seres humanos.

Las células individuales de las diferentes especies presentan notables diferencias en cuanto a la longitud, número y amplitud de las espirales y rigidez de las paredes celulares.

Unas pocas bacterias con forma de bastoncillo, los vibrios, son curvados, con forma de coma o de espiral incompleta.

Vibriones: bacterias curvas en forma de coma.

Espirilos: bacterias que poseen configuración helicoidal, semejante a la de un tirabuzón cuyos cuerpos son relativamente rígidos. Se desplazan con la ayuda de apéndices externos llamados flagelos.

Espiroquetas: son microorganismos helicoidales y flexibles. Se desplazan mediante flagelos axiales que se asemejan a los flagelos, pero están rodeados por una vaina externa flexible.

Pocas bacterias son realmente planas. Anthony E. Walsby ha descubierto bacterias cuadradas en charcas salinas. Estas bacterias tienen una forma parecida a cajas plana, cuadradas a rectangulares, de aproximadamente 2 X 2-4 µm y sólo 0,25 µm de grosor.

Los microbios poseen la propiedad del poliformismo, que consiste en una variabilidad individual, en la cual se observa una diversidad de formas celulares que aparecen independientemente de la edad y del estado de su desarrollo.

Los microbios sufren variaciones bajo la influencia de diferentes factores: temperatura, sustancias nutritivas, concentraciones de sales, acidez, productos del metabolismo, agentes antisépticos, medicamentos.

El poliformismo de las bacterias se observa, con mayor frecuencia, cuando se cultivan en medios artificiales.

Las bacterias como resultado de su reacción de respuesta a las cualidades físicas y químicas del sustrato nutritivo, forman células diferentes por su forma y su tamaño.

Aumentadas de tamaño, abultadas, esferoides, piriformes o filiformes, e incluso formar filtrables. Estas variaciones pueden ser de dos tipos:- genotípicas (hereditarias)- fenotípicas (no hereditarias)

Se denomina genotipo de las bacterias al conjunto de determinantes genéticos que definen todo el complejo de sus caracteres hereditarios.

El fenotipo es el complejo de caracteres que se observa en las bacterias en las condiciones concretas de su existencia.

Algunas bacterias pueden presentar formas variables, se denominan pleomórficas, aunque generalmente, pueden tener forma bacilar, como Corynebacterium.

En conjunto, el grupo bacteriano también varía en tamaño tanto como en forma.

Las más pequeñas (miembros del género Mycoplasma) tienen aproximadamente 0,3 µm de diámetro, casi el tamaño de los virus más grandes (poxvirus).

Actualmente se han publicado investigaciones sobre células incluso menores. Las nanobacterias o ultramicrobacterias tienen un diámetro aproximado de entre 0,2 µm y menos de 0,05 µm.

Escherichia coli, bacilo de tamaño medio, mide 1,1-1,5 µm de ancho y 2,0-6,0 µm de largo.

Algunas bacterias son bastantes grandes, la cianobacterias Oscillatoria tiene un diámetro casi 7 µm y algunas espiroquetas pueden alcanzar ocasionalmente una longitud de 500 µm.

Según estudios se ha descubierto una bacteria enorme en el intestino del pez cirujano Acanthurus nigrofuscus. La bacteria Epulopiscium fishelsoni presenta un tamaño de 600 por 80 µm, algo menor que un guión impreso.

Más recientemente, ha sido descubierta una bacteria aun más grande en sedimentos oceánicos, Thiomargarita namibiensis.

Aunque las bacterias son sumamente diminutas, es posible medir sus dimensiones con relativa facilidad y precisión. Para este fin, el microscopio se equipa con un micrómetro ocular, que es un disco que lleva grabadas líneas equidistantes.

La distancia que hay entre las líneas se determina de antemano con respecto a un micrómetro de platina, un instrumento que funciona como una regla, para el trabajo microscópico.

El examen de las bacterias a través de las líneas de la regla puestas sobre los microorganismos (ver siguiente diapositiva) de tal manera que se puede examinar la longitud y la anchura de las células.

Un volumen de una pulgada cúbica contiene aproximadamente un promedio de 9 millones de millones de bacterias alargadas, de tamaño medio.

Aproximadamente un millón de millones de bacterias pesan simplemente un gramo.