apuntes bacterias - HIBIO-GEO

MICROORGANISMOS PROCARIOTAS: LAS BACTERIAS
Existen dos clases:
1.
LAS ARQUEOBACTERIAS: Se consideran fósiles vivientes. Viven en hábitats muy
especiales que parecen corresponder con los que existieron en la Tierra primitiva, ya que se
pueden encontrar en ambientes termales donde hay temperaturas
muy altas. En fumarolas, en medios halófilos (medios muy
salados)...
La microfotografía corresponde a Pyrococcus furiosus,
arqueobacteria, cuya temperatura óptima de crecimiento son los
104ºC.
2.
LAS EUBACTERIAS: Son las típicas bacterias que estudiaremos este curso. Están
adaptadas a vivir en cualquier ambiente ya sea terrestre o acuático ya que tienen todas las
formas de nutrición conocidas:
a) Autótrofas: Emplean compuestos inorgánicos para sintetizar compuestos orgánicos. Se dividen en
dos grupos:
•
Autótrofas Fotosintéticas: Utilizan como fuente de energía la luz del sol pero no desprenden
oxígeno.
•
Autótrofas Quimiosintéticas: Utilizan como fuente de energía la que desprenden compuestos
inorgánicos al oxidarse.
b) Heterótrofos: Emplean compuestos orgánicos para sintetizar compuestos orgánicos. Las de vida
libre suelen ser saprófitas (viven sobre la materia orgánica muerta), otras son parásitos (causan
enfermedades) y otras son simbiontes.
Por otra parte, independientemente del tipo de nutrición que tengan, las bacterias pueden ser:
1.
Aerobias: Necesitan el oxígeno de la atmósfera para vivir.
2.
Anaerobias Estrictas: El oxígeno es venenoso para ellas.
3.
Anaerobias facultativas: Cuando hay oxígeno lo utilizan, pero pueden vivir sin él.
En cuanto a la forma, podemos destacar los siguientes tipos:
1) Cocos: Forma esférica.
2) Bacilos: Forma de bastón.
3) Vibrios: Forma de coma.
4) Espirilos o Espiroquetas: Forma de espiral o hélice
!
1
ESTRUCTURA BACTERIANA
1. CÁPSULA: Está formada por glúcidos y no la tienen todas las bacterias, pero las que tienen
cápsula suelen ser patógenas ya que su función es protectora de la desecación, de la fagocitosis o
del ataque de anticuerpos.
2. PARED BACTERIANA: Está formada por peptidoglicano. Sirve para que la bacteria soporte las
elevadas presiones osmóticas a las que está sometida.
3. MEMBRANA PLASMÁTICA: Es similar en todos los aspectos a la de la célula eucariota pero
sin colesterol. Forma unos pliegues hacia el interior que recibe el nombre de mesosomas. Los
mesosomas tienen funciones muy importantes ya que están implicados en el transporte de
electrones, en las fotosíntesis (en bacterias fotosintéticas) o en la duplicación del ADN.
DEPENDIENDO DE LA ESTRUCTURA DE LA PARED, dependerá su reacción frente a ciertos
colorantes, y por lo tanto se teñirán de distinto color, lo cual permite dividir a las bacterias en dos
grandes grupos:
!
•
Bacterias Gram positivas.
•
Bacterias Gram negativas.
2
Bacterias Gram positivas: Se tiñen de azul. Los peptidoglicanos que forman la pared bacteriana
originan varias capas superpuestas y no hay membrana externa por fuera de la pared bacteriana.
Bacterias Gram negativas: Se tiñen de rojo. Sólo hay una capa de peptidoglicano sobre la que se
dispone una membrana externa con fosfolípidos y glicolípidos y polisacáridos hacia el exterior.
4. CITOPLASMA: Las bacterias son células procariotas por lo que no tienen ni orgánulos ni
citoesqueleto. Tiene ribosomas 70S (como los de las mitocondrias y los cloroplastos).
5. ADN: Es doble y circular y no está asociado a histonas. Las bacterias al ser células procariotas no
tienen núcleo.
6. PLÁSMIDOS: Son moléculas de ADN circulares que hay por el citoplasma. Los plásmidos son
muy importantes ya que a veces poseen información para la síntesis de moléculas que protegen a las
bacterias contra ciertos antibióticos (enzimas que degradan ciertos antibióticos) y gracias a estos
plásmidos las bacterias se han hecho resistentes a algunos antibióticos. También pueden llevar
información para formar fimbrias o pelos sexuales.
7. FLAGELOS: Algunas bacterias presentan flagelos que son distintos a los de la célula eucariota
ya que están formados por una proteína que se llama flagelina (recordar que los de la célula
eucariota estaban formados por una proteína que se lama tubulina).
!
3
LA REPRODUCCIÓN BACTERIANA
Las bacterias se reproducen normalmente por reproducción asexual (BIPARTICIÓN), de manera
que sino existiesen factores limitantes, el crecimiento bacteriano sería exponencial.
Pero sólo con la reproducción asexual, la única fuente de variabilidad que poseerían las bacterias
serían las mutaciones, por lo que existen otro tipo de mecanismos llamados mecanismos
parasexuales que permiten el intercambio de material genético entre las bacterias. Estos
mecanismos parasexuales son tres:
1) La Transformación. 2) La Transducción. 3) La Conjugación.
LA TRANSFORMACIÓN
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.
LA TRANSDUCCIÓN
En este caso, la transferencia de ADN de una bacteria a otra se realiza por un virus bacteriófago que
por azar lleva un trozo de ADN bacteriano.
LA CONJUGACIÓN BACTERIANA
Es el proceso por el cual una bacteria donadora a través de unos pelos sexuales, también llamados
fimbrias, transmiten su ADN a otra bacteria receptora. Esto es posible gracias a que la bacteria
donadora posee en su citoplasma un plásmido llamado FACTOR F (factor de fertilidad) que lleva la
información necesaria para que la bacteria forme los pelos sexuales o fimbrias.
Existen dos tipos de bacterias donadoras:
+.
1) La F
2) Las Hfr (Alta Frecuencia de Recombinación).
+
+
1) Las F : Las bacterias F duplican el factor F y se lo transmiten a las bacterias F , de manera que
las F se convierten en F+, pero este factor F no se recombina con el ADN bacteriano.
+
2) Las Hfr: Una bacteria F pasa a ser Hfr cuando el factor F se incorpora a su ADN bacteriano.
Luego, esta bacteria que ya es Hfr duplica su ADN y lo transmite a una bacteria F . Este ADN
transferido se recombina con el ADN de la bacteria F , de manera que en ésta aparecen caracteres
de la Hfr.
!
4
Hay que tener en cuenta que el factor F pasa en último lugar, y como la conjugación suele durar
unos 90’ no le suele dar tiempo a pasar a las bacterias F .
Mecanismos de transferencia genética
ADN"transformante"
TRANSFORMACIÓN"
La"célula"receptora"capta"
del"medio"ADN"libre"
procedente"de"otra"
célula."
Cromosoma"
bacteriano"
Célula"
receptora"FF"
Pili"
CONJUGACIÓN"
Se"realiza"contacto"Isico"
entre"la"célula"donante"
y"la"receptora"
transfiriéndose"un"
Célula"
plásmido."
donante"F+"
Replicación"del"ADN"
+"
Célula"F+"
Célula"F+"
TRANSDUCCIÓN"
El"vector"de"transferencia"
genéPca"es"un"
bacteriófago."
Bacteria"infectada"
por"un"fago"
!
Lisis"bacteriana"
Célula"transducida"
5