Antecesor | ||||
Eubacterias | Arquebacterias | |||
Verdes | Purpúreas | Gram-positivas |
-Termoacidófilos -Metanógenos -Halobacterias
| |
-Tiobacterias verdes –Bacterias sin azufre verdes
| – Tiobacterias purpúreas y formas – Bacterias sin azufre purpúreas y formas
| -Actinomicetes -Bacterias formadoras de endosporas -Bacterias de ácido -Micoplasmas
| -Espiroquetas -Cianobacterias |
Estructura
bacteriana
- Membrana celular
La membrana que rodea el citoplasma de una célula
procariota está constituida por una bicapa
lipídica. La membrana de los procurotas carecen de
colesterol u otros esteroides; en estos mismos la membrana
incorcpora la cadena de transporte de electrones que caracteriza
la membrana mitocondrial de las células
eucarióticas. También la membrana parece contener
sitios de unnión especificos para las moléculas de
ADN, se cree que estos sitios desempeñan un papel en
asegurar la separación de los cromosomas replicados
durante la división celular
- Pared celular
Casi todos los procariotas están rodeados por una
pared celular que da a los distintos tipos sus configuraciones y
características.
Muchos tiene paredes rígidas, otros tienen
paredes flexibles y solo los micoplasmas carecen totalmente de
pared.
Las paredes celulares procariotas presentan dos
configuraciones diferentes que se distinguen por su capacidad
para convinarse con colorantes como el violeta. Las que se
convinan se conocen como Gram positivas y las que no lo hacen
Gram negativas. Las primeras Incluyen especies tanto
móviles (vía flagelos) como inmóviles con
forma de bacilo (Bacillus, Clostridium,
Corynebacterium, Lactobacillus, Listeria) o coco
(Staphylococcus, Streptococcus).
Muchas especies de bacterias Gram-negativas causan enfermedades.
Los cocos Gram-negativos causan la gonorrea
(Neisseria gonorrhoeae),
meningitis (Neisseria meningitidis) y síntomas
respiratorios (Moraxella catarrhalis).
Algunos bacilos Gram negativos causan principalmente
enfermedades respiratorias (Hemophilus
influenzae, Klebsiella
pneumoniae , Legionella
pneumophila, Pseudomonas aeruginosa),
enfermedades urinarias (Escherichia coli, Proteus
mirabilis, Enterobacter cloacae, Serratia
marcescens) y enfermedades gastrointestinales
(Helicobacter pylori, Salmonella enteritidis,
Salmonella typhi)
En algunas bacterias por fuera de la pared celular se
encuentra una cápsula de polisácaridos viscosa,
secretadas por la bacteria. La función de la
cápsula no es completamente clara, pero su procedencia
está asociada con la actividad patógena de cierto
organismo. Por ejemplo: la forma encapsulada des Streptococus
Pneumoneae es virulenta, mientras que la forma no encapsulada
no es virulenta. Al parecer la cápsula puede inferir con
la fagocitosis que efectúan los glóbulos blancos
del hospedador.
- Flagelos y pelos
Algunos tipos de bacterias tienen extensiones largas,
delgadas conocidos como flagelos y pelos. Cada flagelo bacteriano
esta constituido por monómeros de una pequeña
molécula globular. Los flagelos crecen desde el
ápice. En algunas especies están distribuidos en
toda la superficie de la célula. En otros aparecen como
penachos en un extremo o polo de la célula.
El flagelo no está encerrado en la membrana
celular, sino que sobresale de la célula en un filamento
proteico desnudo con forma de tirabuzón.
Los flagelos bacterianos baten con un movimiento
rotario, pero son tan delgados y al batir tan rápido que
el movimiento no puede verse. Se han ideado métodos
ingeniosos, los cuales el desplazamiento de la célula
puede ser impedido por los propios flagelos, como resultado, son
las células las que rotan, en lugar de hacerlo los
flagelos, y el movimiento puede observarse.
Las bacterias flageladas se caracterizan por moverse
rápidamente en líneas suavemente curvas, o en
"carreras"que duran un segundo cada una.
Los receptores de la membrana celular miden los cambios
que ocurren en la concentración de moléculas
específicas de un instante al siguiente, esta
información se traduce en la rotación de los
flagelos en el sentido contrario de las agujas del reloj o en
sentido contrario.
Los pelos se ensamblan a partir de monómeros de
proteínas o en la misma forma que los filamentos de los
flagelos. Son varillas cilíndricas que se extienden desde
la célula, en algunos casos hasta considerable distancia.
Los pelos miden de 4 a 35 manómetros de diámetro y
pueden estar presentes de a centenares en una sola célula.
Sirven para unir las bacterias con una fuente de alimentaria, a
la superficie de un líquido o a dos bacterias en
conjugación.
Diversidad de
formas
El método más antiguo para identificar los
organismos es por su apariencia física. Las formas de los
roceriotas es un resultado de su pared celular. Las bacterias
exhiben una considerable variedad de formas. Las formas rectas o
en bastón de scherichia coli se conoce como bacilo,
la forma cilíndrica se llama coco, y las varillas largas
en hélices se llaman espirilos. Hay un cuarto grupo de
formas, los vibriones, formados por cortos bastones encorvados
que se piensa son hélices incompletas.
Los diferentes tipos de bacterias tienen patrones
característicos de crecimiento, produciendo filamentos,
racimos o colonias que también tienen una forma
distintiva, por ej. Los cocos pueden unirse en paredes
después de la división (diplococos), pueden ocurrir
en racimos (estafilococos) o pueden formar cadenas
(estreptococos). Una bacteria que causa la neumonía es un
estreptococo, mientras que los estafilococos son responsables de
diversas afecciones serias. Caracterizados por ser
forúnculos o ascensos. Los bacilos es forma de bastones
habitualmente se separan después de la división
celular. Cuando permanecen juntos se unen por los extremos
formando filamentos, dado que siempre se dividen en el mismo
plano (transversalmente). En algunos géneros son de
aspecto fungiforme y con el prefijo (myco) de la palabra hongo.
Es parte del nombre genérico, por ej. Mycobacterium
tuberculosis, el causante de la tuberculosis, es un bacilo
que crece de manera filamentosa, a modo de hongo.
Muchas cianobacterias, así como los miembros de
un grupo fotosintéticos, las bacterias deslizantes
también forman estructuras filamentosas que consisten en
numerosas células individuales. Estas células se
caracterizan por secretar un moco que se adhiere a una superficie
sólida y suministra una vía por la cual debe
deslizarse de un lugar a otro. Otro tipo de bacterias
están caracterizadas por vainas o cubiertas distintivas
por fuera de sus paredes celulares. Las espiroquetas están
entre los organismos más fáciles de identifican.
Son muy largas 5 a 500 micrómetros) y delgadas
(aproximadamente 0,5 micrómetros de diámetro) y
tienen una estructura inusual conocida como filamento axial,
constituido por dos conjuntos de fibrillas unidas a cada extremo
de la célula.
Las rickettsias, que son las células más
pequeñas que se conocen constituyen otro grupo adicional
de procariotas distinguibles por su forma.
Reproducción bacteriana
La mayoría de las bacterias se reproducen por
división celular simple, también llamada binaria.
En alguna forma la reproducción es por gemación o
por fragmentación de células
La reproducción binaria ocurre cuando se producen
dos duplicados exactos en la información hereditaria, en
forma de una sola molécula larga y circular de ADN. El
cromosoma de la célula se duplica antes de la
división celular, cada uno de los cromosomas hijos se une
a un punto diferente sobre la cara interna de la membrana
celular. Cuando esta se alarga, los cromosomas se separan. Cuando
la célula alcanza aproximadamente el doble de su
tamaño originario y los cromosomas están separados,
la membrana celular se invagina y se forma una nueva pared que
separa las dos células nuevas y sus duplicados
cromosómicos.
Esquema de división binaria. La unión del
cromosoma a un doblez interno de la membrana celular asegura que
un duplicado del cromosoma se distribuya a cada célula
hija a medida que la membrana se alarga.
Otra forma de reproducción es la capacidad de
formar espora. Este mecanismo es característico que se
produzca cuando una población de células que crecen
muy rápido comienza a agotar su provisión de
alimentos. Cada célula forma que contiene dos cromosomas
duplicados, alrededor de alguno de ellos crece una membrana
celular separándolo del resto de la célula, que
luego encierra a la célula recién formada. La
espora madura se libera de la célula y permanece latente
hasta que acontecimientos adecuados promuevan su
gemación.
La formación de esporas incrementa en gran medida
la capacidad de células procariotas para sobrevivir. Por
ej. las esporas de clostridrium botulinum, la bacteria que
causa el botulismo no se destruyen al hervirlas durante varias
horas.
La formación de endosporas en el Bacillus
Cereus. a, b) Los dos cromosomas dentro de la célula
vegetativa se han condensado en una forma de bastón; c) La
pared trasversal comienza a formarse; d) Separación del
material de las esporas de la célula vegetativa; e, f) La
célula vegetativa crece alrededor de la espora y se forma
la cubierta de la espora; g, h) La espora madura y se separa de
la célula.
Nutrición de las
bacterias
- Heterótrofas:
La mayoría de las procariotas son
heterótrofas, de ellas la gran parte son saprobias que se
alimentan de materia orgánica muerta. Las bacterias de
otros organismos son responsables de la degradación y
recirculación de material orgánico del
suelo.
Diferentes grupos de bacterias representan distintos
papeles específicos, como la digestión de celulosa,
almidones u otros polisacáridos o la hidrólisis de
enlaces peptídicos específicos o la
degradación de aminoácidos. Estas actividades
liberan los nutrientes y los pone a disposición de las
plantas y a través de ellas, los animales. Así las
bacterias son una parte esencial en los sistemas
ecológicos.
Otras bacterias son parásitos que degradan
material orgánico en los cuerpos de los organismos vivos.
Otro tipo de bacterias heterótrofas causan enfermedades
patógenas, también hay un número de formas
no patógenas. Algunas de estas bacterias tienen poco
efecto sobre los hospedadores y otras son realmente beneficiosas.
Las vacas y otros rumiantes pueden utilizar celulosa solo porque
sus estómagos contienen bacterias que tienen enzimas que
digieren celulosa. Nuestros propios intestinos contienen diversos
tipos de bacterias generalmente inofensivas. Algunas suministran
vitamina K, otras evitan el desarrollo de infecciones.
- Autótrofas:
Las bacterias autótrofas incluyen formas
quimiosintéticas y fotosintéticas. Los primeros
obtienen energía de compuestos inorgánicos.
Sólo los procariotas son capaces de utilizar este tipo de
alimentación. Las bacterias fotosintéticas verdes y
púrpuras usan una gran variedad de sustancias que incluyen
compuestos de azufre y no producen gas oxígeno. Las
cianobacterias tienen un tipo de fotosíntesis
esencialmente igual a la de las plantas. Los procariotas
fotosintéticos carecen de cloroplastos y sus pigmentos
fotosintéticos están incluidos en la membrana
celular o en membranas internas.
Cómo causan
enfermedades los microbios
Los efectos patógenos de los microbios son
producidos de maneras varias. Los virus penetran en tipos
particulares de células y a menudo las destruyen. Las
bacterias también pueden producir destrucción
celular; sin embargo, los efectos reconocidos como enfermedad a
menudo no son causadas por la acción de los
patógenos, sino por toxinas o venenos producidos por
ellos. Por ej. la difteria producida es causada por un bacilo, el
corynebacterium diphtedeae. Los organismos se instalan y
establecen la infección en el tracto respiratorio
superior, donde producen una poderosa toxina que es transportada
a través del torrente sanguíneo a las
células. Esta toxina que se produce solo cuando la
bacteria hospeda un profago (ADN de un virus) particular, inhibe
la síntesis proteica.
Algunas enfermedades son el resultado de la
reacción del cuerpo al patógeno. En la
neumonía causada por el streptococus pneumoneae, la
infección causa una tremenda efusión de
líquidos y de células en los sacos aéreos de
los pulmones, interfiriendo con la respiración. Los
síntomas causados por las infecciones d hongos en la piel
resultan análogamente de respuestas
inflamatorias.
Un solo agente de enfermedad puede causar una variedad
de enfermedades. Las infecciones en la piel por streptococus
pyogenes causa la enfermedad conocida como impétigo.
Las infecciones de la garganta causada por la misma bacteria es
la conocida faringitis estreptocócica. La infección
de la garganta con cepas de las bacterias que producen toxinas es
conocida como escarlatina. En las personas con faringitis
estreptocócica o con escarlatina no tratadas,
aproximadamente el 0,5% desarrolla fiebre reumática que es
caracterizada por cambios inflamatorios en articulaciones, el
corazón y otros tejidos aparentemente como resultado de
reacciones que involucran al propio sistema inmune del cuerpo.
Inversamente muchos agentes pueden causar los mismos
síntomas; "el resfrío común" puede ser el
resultado de una infección con cualquiera de un gran
número de virus.
Prevención y control de
enfermedades
Muchas enfermedades infecciosas, tanto bacterianas como
virales, pueden ser evitadas por inmunización. Las
bacterias son susceptibles a drogas antimicrobianas tales como
las sulfas o la penicilina. La penicilina, sintetizada por el
hongo penicilium, fue el primer antibiótico
conocido. Muchos antibióticos son producidos por
bacterias, especialmente las actinomicetes; algunos son formados
por hongos. Muchas pueden sintetizarse en laboratorios. Los
antibióticos y otros agentes quimioterapéuticos son
efectivos porque interfieren en algún proceso esencial del
patógeno sin afectar a las células del
hospedador.
Las drogas antimicrobianas hacen posible el tratamiento
de heridas y de enfermedades infecciosas comunes, también
el uso generalizado y a menudo, salva vidas o de cirugías
mayor como tratamiento para el cáncer y otras
enfermedades.
También es posible que nuevos enfoques para el
control de las enfermedades virales y bacterianas surjan de la
valiosa información generada por los estudios de ADN
recombinante. Estos estudios están identificando genes
bacterianos y virales que afectan la virulencia.
Es lógico esperar que a medida que los
biólogos moleculares conozcan más acerca de los
organismos, y acerca y de los genes que siguen sus propiedades,
los científicos médicos, apliquen este conocimiento
en formas prácticas.
El siguiente cuadro muestra algunas enfermedades humanas
causadas por bacterias:
Enfermedad | Agente | Principales síntomas | |
Brucelosis | Brucella spp. | Fiebre ondulante, adenopatía, endocarditis, | |
Carbunco | Bacillus anthracis | Fiebre, pápula cutánea, | |
Cólera | Vibrio cholerae | ||
Difteria | Corynebacterium diphtheriae | Fiebre, amigdalitis, membrana en la garganta, | |
Escarlatina | Streptococcus pyogenes | Fiebre, amigdalitis, eritema. | |
Erisipela | Streptococcus spp. | Fiebre, eritema, prurito, dolor. | |
Fiebre Q | Coxiella burnetii | Fiebre alta, cefalea intensa, mialgia, | |
Fiebre tifoidea | Salmonella typhi, S. paratyphi | Fiebre alta, bacteriemia, cefalalgia, estupor, | |
Legionelosis | Legionella pneumophila | Fiebre, neumonía | |
Neumonía | Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus | Fiebre alta, expectoración amarillenta y/o | |
Tuberculosis | Mycobacterium tuberculosis | Fiebre, cansancio, sudor nocturno, necrosis | |
Tétanos | Clostridium tetani | Fiebre, parálisis. |
Conclusión
Las bacterias son muy comunes y están presentes
en cualquier ambiente, lo cual muchas de ellas logran adaptarse a
diferentes factores o condiciones en que viven, al igual que los
virus.
Estos microorganismos cumplen un papel fundamental en la
naturaleza y en el hombre, en el cual la presencia de una flora
bacteriana intestinal normal, por ejemplo, es indispensable;
aunque muchas bacterias causan enfermedades. Una de las mejores
formas de combatirlas es el uso de antibióticos, ya que
las eliminan o afectan alguna de sus funciones sin dañar
las células del hospedador. También es importante
toda la información surgida por los estudios de ADN
recombinante, que identifican genes de bacterias y virus. Por eso
es obvio esperar que se aplique a la medicina y a la
prevención de enfermedades todos estos conocimientos
provenientes de los estudios de la biología molecular o la
microbiología.
Otra medida de prevenirse, en la vida cotidiana, es el
uso adecuado de la higiene, como por ejemplo: consumir alimentos
en buen estado y lavados correctamente, usar agua potable o en su
defecto hervirla antes de su consumo, también el aseo
personal e higiene del hogar. Todas estas medidas mencionadas
aplicadas correctamente contribuyen a un optimo funcionamiento de
la salud, ya sea mejorándola, conservándola para
así prevenir las enfermedades infecciosas.
Bibliografía
- Aljanati D.; Wolovelsky E; Tambussi C. Los
Códigos de la Vida, Biología III. K.
Ediciones Colihue. 2005 - Curtis H; Sue Barnes N. Biología
5ta Edición. Editorial Médica
Panamericana. 1993 - http://es.wikipedia.org/wiki/Bacterias
Autor:
Cristian Debaz
Matías Di Franco
Profesora:
Luisa Fernández
Instituto Superior de Formación Docente Nº
168 (I.S.F.D Nº 168) Dolores. 3er
año Profesorado de Biología. Ciclo lectivo 2008
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