Componentes Internos de la Bacteria

Plásmidos

Los plásmidos son pequeños elementos genéticos capaces de transportar información genética. Algunos confieren ventajas selectivas al organismo que los posee, como la resistencia a agentes antimicrobianos. Al ser transmisibles entre poblaciones, las bacterias resistentes pueden transferir esta información genética a su progenie o a bacterias vecinas, que también se vuelven resistentes. Los plásmidos usados en Ingeniería Genética suelen contener uno o dos genes que les confieren resistencia a antibióticos y permiten seleccionar clones recombinantes.

Nucleoide

El nucleoide es la región especializada de la célula que contiene ADN. Su función es conservar el ADN en el citoplasma de las células procariontes, que carecen de un núcleo real.

Ribosomas

Los ribosomas son los orgánulos encargados de la síntesis de proteínas en un proceso conocido como traducción. La información necesaria para esta síntesis se encuentra en el ARN mensajero (ARNm), cuya secuencia de nucleótidos determina la secuencia de aminoácidos de la proteína. A su vez, la secuencia del ARNm proviene de la transcripción de un gen. El ARN de transferencia lleva los aminoácidos a los ribosomas, donde se incorporan al polipéptido en crecimiento.

Endosporas Bacterianas

Características y Función

Los géneros más comunes que forman esporas son bacilos Gram positivos, como Bacillus y Clostridium. La espora es una célula en reposo, con gran resistencia a la desecación, el calor y los agentes químicos. Cuando se recuperan las condiciones nutricionales favorables, la espora germina y produce una célula vegetativa única.

Condiciones de Formación y Germinación

El proceso de germinación ocurre en tres fases: activación, iniciación y crecimiento ulterior.

• Activación: La espora germina después de un periodo de reposo o si se activa en un medio rico en nutrientes. Agentes como el calor, la abrasión, la acidez y compuestos con grupos sulfhidrilo libres pueden alterar el estado de dormancia.
• Iniciación: Comienza la germinación si las condiciones ambientales son favorables.
• Crecimiento ulterior: La degradación de la corteza y las capas externas da lugar a una célula vegetativa nueva. Después, continúa un periodo de biosíntesis activa que termina en la división celular.

Importancia en Alimentos

La presencia de endoesporas, específicamente de Clostridium botulinum, indica contaminación. Es crucial eliminar estas endoesporas de los alimentos mediante diversos métodos. El género Clostridium es especialmente problemático, ya que su ingestión puede causar intoxicación con graves consecuencias.

Composición y Función del Glucocálix

El glucocálix es el material con contenido polisacárido ubicado fuera de la célula. Si su asociación con la célula es laxa y no repele partículas, se denomina biopelícula. La cápsula contribuye a la invasidad de las bacterias patógenas. El glucocálix participa en la adherencia de las bacterias a las superficies de su entorno, ya que las cadenas externas de polisacárido retienen agua. Esta capa juega un papel importante en la resistencia a la desecación. En la industria alimentaria, es importante utilizar agentes antimicrobianos para eliminar estas cápsulas.

Detección de Salmonella

Composición Antigénica

Todos los miembros de este grupo poseen una estructura antigénica, presentando antígenos O y H. Los antígenos O son la parte más externa de la pared lipopolisacárida de las células y son resistentes al calor y al alcohol. Los antígenos H se localizan en los flagelos y se desnaturalizan o eliminan mediante calor o alcohol.

Inmunología

Las infecciones con S. typhi o S. paratyphi confieren cierto grado de inmunidad. Puede ocurrir reinfección, pero suele ser más leve que la primera. Los anticuerpos circulantes O y VI se relacionan con la resistencia a la infección.

Control en Planta

Se deben implementar medidas sanitarias para prevenir la contaminación de alimentos, incluyendo una buena higiene de los manipuladores y la higienización de los establecimientos. Los alimentos perecederos deben mantenerse a temperaturas inferiores a 4.4 °C.

Curva de Crecimiento Poblacional Bacteriano

Fase de rezago: Las células, deficientes en metabolitos y enzimas debido a las condiciones desfavorables previas, se adaptan al nuevo ambiente. Se sintetizan y acumulan metabolitos y enzimas hasta que permiten el reinicio del crecimiento.

Fase exponencial: Las células experimentan un crecimiento sostenido. Se sintetiza nuevo material celular a una tasa constante, aumentando la masa exponencialmente. Esta fase continúa hasta que se agotan los nutrientes o se acumulan productos metabólicos tóxicos.

Fase estacionaria: El agotamiento de nutrientes o la acumulación de tóxicos detienen el crecimiento.

Fase de declinación (muerte): Tras un periodo en fase estacionaria, la tasa de mortalidad aumenta hasta un valor sostenido.

Tasa de crecimiento: db/dt = Kb, donde k es la constante de la tasa de crecimiento y B es la concentración de biomasa.

Tiempo de generación: t1 – t0 = (2.3 log₁₀ (N1/N0)) / k, donde N es la concentración de células.

Métodos para Medir el Crecimiento Bacteriano

PCR

La PCR permite detectar cantidades mínimas de microorganismos con rapidez. Se basa en la producción de copias de genes específicos del microorganismo en cuestión.

Citometría de Flujo

Este método consiste en pasar individualmente las células de una suspensión por un sistema de detección. Este sistema puede medir diferentes parámetros, lo que permite identificar las bacterias.

Importancia de los Nutrientes para las Bacterias

• Niacina: Factor de crecimiento, precursor de ácidos nucleicos, participa en la transferencia de electrones.
• Hierro: Participa en moléculas implicadas en la respiración, como citocromos y ferredoxinas.
• Nitrógeno: Representa el 5% del peso seco de una célula bacteriana típica. El NH₃ se difunde al interior de la mayoría de las bacterias.
• Magnesio: Estabiliza ribosomas, membranas y ácidos nucleicos. Participa en clorofilas y bacterioclorofilas.
• Fosfato: Componente del ATP. Se utiliza en la fosforilación de metabolitos, lípidos, componentes de la pared celular y algunos polisacáridos y proteínas.
• Sodio: Importante para la conservación y algunos procesos metabólicos.