Bacterias: Una visión general

Bacterias: Son organismos unicelulares procariotas pertenecientes al reino Mónera. Su núcleo contiene un solo cromosoma y carece de membrana nuclear. Tampoco poseen citoesqueleto ni organelos celulares como mitocondrias, cloroplastos, retículo endoplasmático o aparato de Golgi. Son seres vivos muy pequeños y de estructura simple.

Morfología bacteriana

Su morfología presenta diversas variantes:

• Forma de bastón (bacilos)
• Forma esférica (cocos)
• Forma helicoidal (espirilos)
• Forma de coma (vibriones)

Algunas bacterias se agrupan en colonias o cadenas, mientras que la mayoría son de vida libre.

Componentes celulares bacterianos

Cápsula

No es una estructura constante, estando ausente en muchas bacterias. Es una capa gelatinosa de tamaño y composición variable (principalmente proteínas), de importancia en bacterias patógenas.

Cilios o flagelos

Presentes solo en algunas bacterias. Son filamentos de longitud variable que actúan como órganos de locomoción. Dependiendo de la especie, pueden estar implantados en uno o dos polos de la bacteria o en toda su superficie. Son el soporte de los antígenos H. Algunos bacilos Gram negativos poseen pili, apéndices más pequeños que los cilios, con un papel fundamental en la conjugación bacteriana.

Pared celular

El conocimiento de la estructura de la pared celular es crucial para el desarrollo de tratamientos contra bacterias patógenas, incluyendo vacunas y antibióticos. Es relativamente delgada y rígida, y su composición química permite clasificar las bacterias en dos grupos según su comportamiento frente a la tinción de Gram (violeta de genciana y solución yodurada):

• Gram positivas: Retinen el colorante Gram después del lavado con alcohol. Su pared celular contiene peptidoglicano y ácido teicoico.
• Gram negativas: Pierden la coloración Gram. Su pared celular contiene peptidoglicano y una membrana externa de lipoproteínas y lipopolisacáridos.

Membrana citoplasmática

Situada debajo de la pared celular, presenta permeabilidad selectiva regulando el paso de sustancias hacia el interior y exterior de la bacteria. Es soporte de numerosas enzimas, especialmente las respiratorias. Rodea el nucleoide bacteriano.

Mesosomas

Repliegues de la membrana citoplasmática, importantes en la división celular bacteriana.

Estructura interna

Contiene una única molécula de ADN circular, desnudo (no asociado a proteínas), de aproximadamente 1 mm de longitud (1000 veces el tamaño de la bacteria). Algunas bacterias poseen ADN extracromosómico en forma de plásmidos y episomas, que confieren características adicionales, como resistencia a antibióticos. También contienen ribosomas, elementos granulares en el citoplasma (que contiene inclusiones de reserva como lípidos y volutina), compuestos por ARN y esenciales en la síntesis de proteínas.

Crecimiento y reproducción bacterianos

División bacteriana

La división bacteriana está regulada por la síntesis de la pared celular, el crecimiento y la duplicación del ADN. Las bacterias se reproducen asexualmente por fisión binaria. Duplican su ADN y lo reparten equitativamente a las células hijas, junto con el resto de los componentes celulares. El proceso comienza en el centro de la bacteria mediante una invaginación de la membrana citoplasmática que origina un septo o tabique transversal. La separación celular se acompaña de la segregación de uno de los dos genomas (procedentes de la duplicación del ADN materno) en cada célula hija.

Crecimiento bacteriano

Se mide siguiendo la evolución del número de bacterias por unidad de volumen a lo largo del tiempo, utilizando un microscopio electrónico. La curva de crecimiento bacteriano presenta las siguientes fases:

1. Fase de rezago o retardo: Las bacterias se adaptan a las condiciones ambientales, requiriendo la síntesis de nuevas enzimas y proteínas específicas.
2. Fase exponencial: División celular ilimitada debido a condiciones ambientales óptimas y ausencia de limitaciones en el desarrollo.
3. Fase estacionaria: El crecimiento se reduce por el agotamiento de nutrientes y la acumulación de productos metabólicos tóxicos. El crecimiento se detiene o disminuye.
4. Fase de declinación o muerte: Aumento significativo de la mortalidad bacteriana.

Nutrición bacteriana

Las bacterias requieren una fuente de energía para su desarrollo. Existen diferentes tipos nutricionales según la fuente de energía utilizada:

• Fotótrofas: Utilizan la luz.
• Quimiótrofas: Utilizan procesos de oxidorreducción.

Además, pueden utilizar un sustrato mineral (litótrofas) u orgánico (organótrofas). Las bacterias patógenas que viven a expensas de la materia orgánica son quimioorganótrofas.

Esporulación

Algunas bacterias Gram positivas pueden formar esporas, estructuras de resistencia que les permiten sobrevivir en condiciones ambientales adversas. La espora contiene la información genética de la bacteria y está protegida por dos cubiertas impermeables. Presenta un alto grado de deshidratación y una reducción significativa de la actividad metabólica, a pesar de su riqueza enzimática. La capacidad de esporulación está bajo control genético y algunas bacterias pueden perderla. La germinación de las esporas es un proceso espontáneo que da lugar a una bacteria idéntica a la que originó la espora.