Célula bacteriana

La Célula Bacteriana es un tipo de microorganismo unicelular y procariota; es decir, que no tiene un núcleo diferenciado, como por ejemplo las células eucariotas. Existen bacterias benéficas que cumplen funciones vitales para el ser humano y bacterias nocivas, tanto para el ser humano como para otras especies. Las bacterias varían en formas tamaños… y como muchos seres vivos, también en sus hábitats.

Tradicionalmente, el término bacteria incluía a todos los organismos procariotas, pero en la actualidad la nomenclatura científica y taxonomía los clasifica en dos grupos de dominio evolutivo, que son Bacteria y Archaea. La división se fundamentó en las diferencias a nivel genético y bioquímico que presentan ambos grupos. La diferencia principal que presentan las bacterias frente a las Archaeas es la presencia frecuente de péptido glicano y lípidos de membrana.

Los organismos más abundantes de todo el planeta son las bacterias, y se encuentran en todos los hábitats acuáticos y terrestres, aún siendo éstos, los más extremos, como aguas ácidas, calientes, desechos radiactivos, y a muy bajas profundidades del mar o de la corteza terrestre. Pueden sobrevivir a condiciones muy adversas, ya que poseen estructuras especializadas para ésto.

Las bacterias tienen la capacidad de anclarse a ciertas superficies y conformar un agregado celular en forma de capa conocido como biofilm o biopelícula, los cuales pueden tener un grosor desde un micrómetro hasta medio metro.

Bacterias

Partes de la célula bacteriana y funciones de cada una

Estructuras internas

Nucleoide o cromosoma bacteriano

La Célula  Bacteriana es un organismo relativamente sencillo. Como organismo  procariota, carece de un núcleo rodeado por una membrana, aunque sí presenta un nucleoide; estructura que contiene una larga molécula de ADN.

Membrana plasmática

La membrana plasmática posee una estructura que se asemeja con la de las células eucariotas de animales y plantas. Está compuesta de lípidos, rodea al citoplasma, y tiene funciones de almacenamiento de nutrientes y excretor de productos de desechos. Es el lugar donde se biosintetizan compuestos de la pared celular.

Citoplasma

A diferencia de la célula eucariota, la célula bacteriana carece de orgánulos que estén rodeados por membranas, y formaciones protoplasmáticas. Se pueden observar los siguientes:

ribosomas

Están compuestos de Ácido ribonucleico (ARN) y proteínas. Pueden ser aislados o polirribosomas, asociados al ARN mensajero (ARNm) y al ADN cromosómico. La función principal de los ribosomas es la síntesis de proteína.

Cuerpos de inclusión

Son pequeños cuerpos orgánicos o inorgánicos, y pueden o no, estar delimitados por una membrana. Entre sus funciones está el almacenamiento de compuestos energéticos como polifosfatos, polisacáridos, y lípidos.

Cápsula bacteriana

Algunas bacterias producen una cápsula sobre la pared celular. Genéticamente, su presencia depende de si es necesaria para la supervivencia dentro del hospedero. No es estructura vital para la célula. Se compone generalmente de polisacáridos puede contener polipétidos, y su principal componente es el agua. Tiene la función de protección contra la fagocitosis y la desecación de la bacteria.

Endospora bacteriana

Las esporas o endosporas bacterianas son estructuras que forman parte de algunas bacterias grampositivas. Generalmente están compuestas por polisacáridos, pueden presentar polipéptidos, y su componente principal es el agua. Las endosporas tienen la función de dar resistencia en condiciones de estrés como calor, desecación, exposición a productos químicos, y radiación ultravioleta. También permiten la supervivencia de las bacterias cuando los nutrientes o la humedad son escasos.

Importancia de la endospora bacteriana

Estas esporas tienen importancia en el campo de la microbiología médica, industrial, y alimentaria, por su capacidad de resistencia. El conocimiento e investigaciones sobre las esporas de bacterias  patógenas peligrosas, permitió el desarrollo de métodos de esterilización de alimentos, medicamentos y medios de cultivos microbiológicos, adecuados.

Mesosomas

Son unas invaginaciones de la membrana plasmática de las bacterias gram positivas. Intervienen en procesos de reproducción y metabólicos. Los mesosomas participan en la formación del tabique durante el proceso de fisión binaria. Las funciones del mesosoma se relacionan con producción de energía, respiración celular, formación de la pared en células bacterianas grampositivas, toma de ADN durante la transformación y división celular.

Plásmidos

Son móleculas  de ADN circular, que constituyen el material genético (extracromosómico). No son vitales para la bacteria, pero proporcionan a ésta una ventaja selectiva. Como ejemplo de ello podemos mencionar la resistencia a antibióticos; un fenómeno de importancia que constituye un problema en la salud de seres humanos y animales, al ser inefectivos los antibióticos indicados para enfermedades bacterianas que los atacan.

Vacuolas

Las vacuolas se encuentran en algunas células procariotas. Son orgánulos que sirven para almacenar sustancias de reserva. También se encuentran en las célula eucariotas, pero en este caso, en todas sin excepción.

 Estructuras externas

Pared celular

La mayoría de las células bacterianas tienen una pared celular; pero en este caso, se compone de peptidoglicano. También su mayoría presentan una segunda membrana lipídica, que rodea a la pared celular. El espacio comprendido entre la pared celular y la membrana citoplasmática se conoce como espacio periplásmico. Sus principales funciones son otorgar rigidez, forma, y protección contra la lisis osmótica. Adicionalmente, actúa como filtro selectivo; permitiendo el ingreso de agua y metabolitos imprescindibles e impidiendo el ingreso de otras moléculas.

Flajelos

Son filamentos proteicos que tienen la función de proveer desplazamiento a la bacteria. Son de diámetro y longitud uniformes, delgados, rígidos, y de forma helicoidal. Para poder ser observados al microscopio, deben teñirse con técnicas especiales para logra aumentar su grosor. Son variables en números; puede haber desde uno a cientos de ellos.

Pilis o fimbrias

Son estructuras proteicas filamentosas, que generalmente cumplen funciones de adherencia. Se diferencian de los flajelos porque no poseen estructura helicoidal, y su diámetro es menor de 8 nm. Tampoco cumplen funciones vitales ni de movilidad.

Partes de la célula bacteriana

Dimensiones y formas de la célula bacteriana

Generalmente la célula bacteriana mide entre 0,5 y 5 micrómetros de longitud. Sus formas pueden ser: formas esféricas (llamadas cocos), filamentosas, barras (denominadas bacilos), vibrios (sacacorchos), y espirilos o hélices.

Importancia de la célula bacteriana

La célula bacteriana es la responsable de procesos de descomposición. Son imprescindibles para el reciclaje de los elementos, ya que muchos pasos importantes de ciertos ciclos biogeoquímicos del medio ambiente dependen de éstas. También son usadas en la industria alimenticia y farmacéutica para la elaboración de alimentos y medicamentos. Y como todos sabemos, también son causantes de enfermedades que pueden ser mortales, tanto en seres humanos, como en animales y plantas. De lo anterior, podemos mencionar brevemente algunos ejemplos:

Algunas enfermedades de importancia causadas por bacterias en el ser humano son:

Sífilis

Difteria

Escarlatina

Cólera

Lepra

Tifus

Antrax

Tuberculosis

Neumonía

Enfermedades bacterianas en animales domésticos

Leptospirosis en gatos

Ehrlichiosis canina

Salmonelosis en gatos

Enfermedades bacterianas en cultivos

Podredumbre del tallo en maíz: puede ser causada por tres géneros: Pectobacterium Erwinia crysathemi, Dickeya, Erwinia dissolvens.

Manchas foliares en hojas de plantas ornamentales, causadas por Pseudomonas syringae pv. syringae

Rayado en ornamentales: causada por Burkholderia andropogonis

Marchitez bacteriana en papa: Causada por Ralstonia solanacearum

Pie negro y pudriciones blandas en papa: Causadas por Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum y Pectobacterium atrosepticum

Listeriosis en melones (provocó recientemente la intoxicación mortal de al menos trece personas en EE.UU. : Causada por Listeria monocytogenes

Bacterias benéficas en el uso de la biotecnología para elaboración de alimentos y medicamentos

En la industria, las bacterias se utilizan en la elaboración de alimentos como el yogurt, la mantequilla, el queso, el vinagre, cerveza

Bacterias biorremediadoras del suelo

La biorremediación del suelo con bacterias es la incorporación de bacterias y fertilizantes a suelos contaminados, para acelerar el proceso natural de biodegradación de los componentes contaminantes . En el caso de derrames de hidrocarburos, se trata con la adición de fertilizantes para facilitar la descomposición del hidrocarburo por las bacterias.

Sin embargo, existen diferentes factores que limitan la biodegradación de los hidrocarburos, como son la disponibilidad de nutrientes como el potasio, nitrógeno y fósforo, y factores del sustrato, tales como permeabilidad,  porosidad,  pH, temperatura, oxígeno, humedad, textura, población microbiana, entre otros. Por ésto es de relevante importancia controlar estos parámetros a fin de mejorar los procesos de biorremediación.

Algunas bacterias utilizadas en la biorremediación del suelo son Pseudomonas putida,  Deinococcus radidurans, Acinetobacter sp, Deinococcus radidurans, Dehalococcoides ethenogenes, Deinococcus radidurans, Burkholderia cepacia, Dehalococcoides ethenogenes, Pseudomonas aeruginosa. Es importante hacer el llamado a la precaución antes de manipular cualquier tipo de bacterias, ya que al menos P. aeruginosa está reportada como causante de enfermedades en seres humanos.

La sexualidad en las bacterias

La sexualidad en las bacterias es el intercambio de información genética entre individuos, que aumenta la diversidad genética de una población. Gracias a experimentos realizados por Tatum y Lederberg en 1946, sabemos que las bacterias realizan intercambio de material genético y recombinación, que permiten aumentar la diversidad genética. Se sabe que hay diferentes mecanismos de intercambio, algunos de los cuales involucran elementos genéticos que se transfieren de un organismo dador (macho) a un organismo receptor (hembra).

Tipos de bacterias

Existen muchos tipos de bacterias categorizadas por diversos criterios. Existen bacterias según el hábitat donde se desarrollen, tipos de bacterias según su temperatura de vida, tipos de bacterias según la función que desempeñan en el ambiente (ejemplo existen bacterias benéficas y bacterias nocivas), también según su tipo de alimentación, tipos de bacterias según su reacción a la tinción de Gram (grampositivas y gramnegativas), entre otros.

Cómo se reproducen las bacterias

Las bacterias se reproducen por fisión binaria. La fisión binaria o bipartición, no es más que la duplicación del ADN y división del citoplasma, que originan dos células hijas. Es el tipo de reproducción asexual por el que las bacterias, las arqueas, las algas unicelulares, las levaduras de fisión y protozoos, se multiplican.

Para despedirnos te dejamos un video bien ilustrativo de la célula bacteriana. Esperamos te guste.

https://www.youtube.com/watch?v=6WuswRZr4p4&pbjreload=10

 

 

 

 

Célula bacteriana
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