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Una manera de clasificar las bacterias es subdividirlas de acuerdo a la forma en que adquieren su energía en:
Las Arqueobacterias
El grupo más antiguo, las arqueobacterias,
constituyen un fascinante grupo de organismos y por sus especiales características se considera que conforman un
Dominio separado: Archaea.
Hoy se encuentran restringidas (bueno lo de
restringidas, si
se lee mas adelante , ya no parece
un termino aplicable) a hábitats marginales como fuentes
termales, depósitos profundos de petróleo caliente, fumarolas marinas,
lagos salinosos (incluso en el mar Muerto...). Por habitar ambientes "extremos",se las conocen también con el nombre de
extremófilas.
Se considera que las condiciones de crecimiento semejan a las existentes en los primeros tiempos de la historia de la Tierra por ello a estos organismos se los denominó arqueobacterias (del griego arkhaios = antiguo). Descubriendo
nuevos microbios
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Toda
secuencia nueva de genes representa un nuevo organismo, y puede representarse en
el árbol filogenético construido a partir de la secuencia de los genes de la
subunidad pequeña de los ribosomas.
De esta manera se descubrieron nuevos tipos de arqueobacterias en los ambientes
marinos. Parecen ser bastante comunes y la abundancia de su ADN en las aguas
superficiales costeras sugieren que pueden representar hasta el 34% de la biomasa
correspondiente a los procariotas en ciertas épocas del año.
La evidencia fósil soporta la idea que el
origen de la vida en la Tierra comenzó en épocas tempranas:
hace ya 3.500 millones de años, en notación científica un
billón (o mil millones)= un Giga, Ga abrevia por Giga-años.
Los fósiles más antiguos
provienen de rocas marinas, como la piedra caliza y la piedra arenizca, formadas en el antiguo océano.
J. William Schopf de la Universidad de
California, Los Ángeles (UCLA) descubrió recientemente posibles
procariotas fotosintetizadores en rocas de 3,5 Ga; y son de tal complejidad
que el hecho sugiere que formas primitivas debieron existir antes. De rocas obtenidas de Groenlandia se obtuvieron
posiblemente las más antiguas células 3,8 (?) Ga.
La roca más antigua conocida en la
Tierra tiene 3,96 Ga y proviene de la región canadiense
del Ártico.
Por lo tanto, a partir de estas evidencias
podemos suponer que la vida en la Tierra comenzó rápidamente
luego del enfriamiento de la corteza y la formación de la
atmósfera y los océanos.
Recientes descubrimientos de la existencia de bacterias en las fosas marinas, en las cuales las placas tectónicas dejan lugar a fisuras. El calor y los materiales resultantes de esta circunstancia conforman un ambiente particular donde se desarrollan bacterias. Esto permite presuponer otro lugar donde la vida pudo haberse originado: en estas fosas marinas donde el calor y la roca derretida aflora a la superficie de la Tierra.
El curso de la evolución puede ser reconstruido estudiando el registro fósil. Los fósiles son los restos mineralizados de organismos de períodos geológicos previos, que proporcionan un registro de la historia geológica de la tierra.
Los fósiles microbianos se han encontrado en rocas compuestas por finas capas denominadas estromatolitos, formados por bacterias heterótrofas y fotótrofas que vivían en un tipo de colonias. Las cianobacterias se encuentran en la superficie externa y otras bacterias fotosintetizadoras (anaerobias) se encuentran inmediatamente por debajo de ellas. Por debajo de las capas fotótrofas se encuentran capas de bacterias heterótrofas. Las capas de los estromatolitos son alternativamente biogénicas y sedimentarias en su origen.
Los estromatolitos se siguen formando todavía en la actualidad y son relativamente comunes en lagunas y aguas termales. Los fósiles microbianos mas antiguos son de hace unos 3500 millones de años, casi tan antiguos como las rocas mas antiguas (3800 millones de años).
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La célula bacteriana tiene un contenido en agua del 70 al
85%.
El peso húmedo (masa húmeda) de los seres unicelulares
se estima mediante centrifugación y separación de la masa
celular de su medio de cultivo.
El peso seco (masa seca) se estima luego de evaporar toda el
agua, y estará comprendido por lo tanto entre el 15 al 30% del peso
húmedo.
Si las células contienen grandes cantidades de materiales de
reserva (es decir, lípidos, polisacáridos, polifosfatos o
azufre) el peso seco es proporcionalmente superior.
Los datos de la composición elemental y la distribución
de los compuestos orgánicos integrantes del peso seco se dan en
las tablas siguientes
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Elemento |
Porcentaje |
|---|---|
| Carbono | 50 % |
| Oxígeno | 20 % |
| Nitrógeno | 14 % |
| Hidrógeno | 8 % |
| Fósforo | 3 % |
| Azufre | 1 % |
| Potasio | 1 % |
| Calcio | 0,5 % |
| Magnesio | 0,5 % |
| Hierro | 0,2 % |
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Polímero |
Porcentaje |
|---|---|
| Proteínas | 50 % |
| Pared celular | 10-20 % |
| ARN | 10-20 % |
| ADN | 3-4 % |
| Lípidos | 10 % |
Las bacterias típicamente tienen una de estas tres formas:
cilíndrica (bacilos):
esférica (cocos), el diámetro de los micrococos es de solo 0,5 µm
espiralada (espirilos)
Son unicelulares y a menudo se agrupan formando agregados o filamentos. Generalmente son muy pequeñas su tamaño es del orden del micrón.
| Nombre de la bacteria | Diámetro | Longitud |
|---|---|---|
| Pseudomona aeruginosa | 0,4-0,5 µm | 2-3 µm |
| Chromatium okenii | 5 µm | 20 µm |
| Escherichia coli | 1 µm | 5 µm |
| Thiospirillum jenense | 3,5 µm | 50 µm |
| Epulopiscium fishelsoni | 250 µm | |
| Thiomargarita namibiensis | 0,75 mm |
Las de forma bacilar generalmente tienen 1 µm de diámetro y 5 µm de largo, las de 20 o más micras de largo se consideran "gigantes". Las bacterias gigantes son de crecimiento lento, la mayor de ellas es Thiomargarita namibiensis, bacteria esférica cuyo diámetro puede alcanzar 0,75 mm.
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| Obtenida de: http://129.109.136.65/microbook/ch002.htm |
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Al microscopio los miembros de los géneros Pseudomonas y Bacillus se observan como varillas (bacilos) rectos. |
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El género Vibrio aparece como un bacilo curvado o forma de coma |
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El género Corynebacterium tiene forma de maza y tendencia a cambiar de forma |
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El género Mycobacterium presenta ramificaciones incipientes. |
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El género Streptomyces puede formar un micelio |
El método usual de división en procariotas es la fisión binaria. Tras el alargamiento de la célula construyen de afuera hacia dentro paredes transversales que van progresando, y las células hijas se separan. Sin embargo muchas de ellas en determinadas condiciones, permanecen unidas durante un cierto tiempo, dando origen a agrupaciones características. Según el plano y número de divisiones pueden encontrarse en bacterias esféricas:
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diplococos |
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estreptococos |
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estafilococos |
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sarcinas |
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1 |
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2 |
3 |
Treponema pallidum, la espiroqueta que causa la sífilis http://www.bact.wisc.edu/Bact303/MajorGroupsOfProkaryotes.
Si bien la célula eucariota se describe in extenso es conveniente dejar planteadas aquí sus principales diferencias con la procariota.
Estructura/Proceso |
en Eucariotas |
en Procariotas |
|---|---|---|
| Membrana nuclear | Presente | Ausente |
| ADN | Combinado con proteínas (histonas) | Desnudo y circular |
| Cromosomas | Múltiples | Único |
| División celular | Mitosis o Meiosis | Fisión binaria |
| Mitocondria | Presentes (con ribosomas 70S) | Ausente. Los procesos bioquímicos
equivalentes tienen lugar en la membrana citoplasmática. |
| Cloroplasto | Presentes en células vegetales (con ribosomas 70S) | |
| Ribosomas | 80S(a 60S y 40S sus subunidades) | 70S(a 50S y 30S sus subunidades) |
| Pared celular | Presente en vegetales constituida por celulosa | Presente constituida por mureína |
| Nucléolos | Presentes | Ausentes |
| Retículo endoplásmico | Presente | Ausente |
| Órganos de locomoción | Cilios y flagelos que al corte transversal presentan una distribución característica de microtúbulos: 9+ 2 | Flagelos sin estructura 9+2 |
La definición moderna de especie puede ser aplicada a la mayoría de los eucariotas, incluyendo hongos, algas y protozoos, pero no es aplicable a los procariotas, ya que la reproducción y el intercambio genético no son esenciales en su ciclo de vida.
Dado que los microbiólogos necesitan identificar y clasificar las bacterias por diferentes razones prácticas, una especie puede definirse como una colección de cepas similares, que difieren lo suficiente de otros grupos de cepas para asegurar su reconocimiento como unidad taxonómica básica. Para ser exactos. una especie procariota podría definirse de manera precisa a partir de sus secuencia de ARNr. A pesar de no estar completamente aceptado, se ha propuesto que dos procariotas cuyo ARNr 16S tenga un 97% o mas de secuencias idénticas es muy probable que pertenezcan a la misma especie.
Lo usual es que se defina una especie a partir de la caracterización de varias cepas o clones. Siendo CLON una población de células genéticamente idénticas derivadas de una (1) sola célula.
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Microbiología General, Schlegel Hans G., Ediciones Omega S.A, 1997 |
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Principios de Biotecnología, Wiseman Alan, Editorial Acribia, S.A. |
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Biotecnología, Jagnow G., Dawid W.; Editorial Acribia, S.A. |
| Introducción a la Microbiología. J.L. Ingraham et al. Ed. Reverté. Volumen 1. 1998. |
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Curso de Microbiología General, Enrique Iáñez |
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Los Cazadores de Microbios, Paul de Kruif, Salvat, 1986 (edición original 1926-1932) |
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Cosmos, Carl Sagan, Editorial Planeta, 1982 |
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y si a alguno se le ocurriera dedicarse a la investigación... |
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Ciencia sin Seso, Locura Doble, Marcelino Cereijido, Siglo Veintiuno, 1994 |
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Investigación y Ciencia (Mensual, en Argentina 11 $, Ed.española de Scientific American: http://www.sciam.com/), Prensa Científica S.A. |
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Mundo Científico (Mensual, en Argentina 9,50 $, Ed. española de La Recherche: http://www.larecherche.fr/), RBA Revistas S.A. |
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Discover (Mensual en Argentina 2,50$, |
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Science(Science:http://www.sciencemag.org/) |
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Nature (Nature © Macmillan Publishers Ltd: http://www.nature.com ) |
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ADN (ácido desoxirribonucleico) |
Lugar donde esta "depositada" la información genética.
Ácido nucleico que funciona como soporte físico de la herencia en el 99% de las especies. La molécula, bicatenaria, esta formada por dos cadenas antiparalelas y complementarias entre si. Su unidad básica, el nucleótido, consiste en una molécula del azúcar desoxirribosa, un grupo fosfato, y una de estas cuatro bases nitrogenadas: adenina, timina, citosina y guanina. Fórmula
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Amplificación: Un aumento del número de copias de un fragmento específico de ADN. Puede producirse in vivo o in vitro. Ver clonación, reacción en cadena de la polimerasa. |
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Arqueobacterias (del griego arkhaios = antiguo; bakterion = bastón: grupo de procariotas de unos 3.500 millones de años de antigüedad, presentan una serie de características diferenciales que hicieron que Carl Woese, profesor de la Universidad de Illinois, Urbana, U.S.A., proponga su separación del reino Moneras y la creación de uno nuevo: Archaea, propuesta que hoy es cada vez mas aceptada. |
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ARN ribosómico: Uno de los tres tipos de ARN, el ARNr es un componente estructural de los ribosomas. Son el "core" (parte principal) de los ribosomas y posiblemente la clave del mecanismo de traducción de las proteínas. Su estudio comparativo llevó a postulación de un Árbol Filogenético Universal. |
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ATP(adenosín trifosfato): El principal producto químico utilizado por los sistemas vivientes para almacenar energía, consiste en un una base (adenina) unida a un azúcar (ribosa) y a tres fosfatos. |
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Autótrofos (del griego autos= propio; trophe= nutrición, que se alimenta de): termino utilizado para nombrar a organismos que sintetizan sus propios nutrientes a partir de materia prima inorgánica. Opuesto a heterótrofo. |
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Bases apareadas (en inglés base pair, bp) Dos bases nitrogenadas (adenina y timina o guanina y citosina) mantenidas juntas por enlaces débiles (puente hidrógeno). Las dos hebras del ADN se mantienen juntas formando una doble hélice por los enlaces de sus bases apareadas. |
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Cebador (en inglés primer): Cadena polinucleotídica corta a la cual se agregan nuevos desoxirribonucleótidos por acción de la ADN polimerasa |
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Celulosa: componente básico de las paredes celulares de las plantas superiores e inferiores, de las algas y de los oomicetos. Compuesta de glucosas enlazada mediante uniones ß 1,4 glucosídicas. |
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Cianobacterias: bacterias unicelulares o filamentosas con capacidad fotosintetizadora. |
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Clonación: En la tecnología de ADN recombinante, los
procedimientos para la manipulación del ADN que permiten la producción de
múltiples copias de un gen o segmento de ADN se conocen como "clonación
del ADN". |
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Cloroplasto: (del griego khloros = verde claro, verde amarillento; plastos = formado) Organela de la célula algas y plantas que posee el pigmento clorofila y es el sitio de la fotosíntesis. |
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Clorofila: (del griego khloros = verde claro, verde amarillento; phylos = hoja): Pigmento verde que interviene en la captación de la energía lumínica durante la fotosíntesis. |
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Cromosomas (del griego khroma = color; soma = cuerpo): Estructuras del núcleo de la célula eucariota que consiste en moléculas de ADN (que contienen los genes) y proteínas (principalmente histonas). |
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Eubacterias (del griego eu = bueno, verdadero; bakterion = bastón): subgrupo del reino Monera que incluye a las bacterias verdaderas como Escherichia coli |
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Eucariotas (del griego eu = bueno, verdadero; karyon = núcleo, nuez): organismos caracterizados por poseer células con un núcleo verdadero rodeado por membrana. El registro arqueológico muestra su presencia en rocas de aproximadamente 1.200 a 1500 millones de años de antigüedad |
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Filogenia (del griego phylon = raza, tribu): 1) el estudio de relaciones evolutivas en un grupo 2) hipótesis evolutiva representada en un diagrama como un "árbol evolutivo".3) Estudio de la formación y la evolución de los organismos, con el objeto de establecer su parentesco. |
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Fisión binaria: (del latín fissus = partir; binarius = 'de dos en dos'): El método por el cual se reproducen las bacterias. La molécula de ADN se replica y luego la célula se parte en dos células idénticas, cada una de las cuales contiene una copia exacta del ADN de la célula original. |
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Fosas: en geografía se denomina así a las grandes profundidades marinas. |
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Fósiles (del latín fossilis = enterrado): Los vestigios o restos de vida prehistórica preservadas en las rocas de la corteza Terrestre. Cualquier evidencia de vida pasada. |
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Fotosíntesis (del griego photos = luz; syn = juntos; tithenai = ubicar): Conversión de energía lumínica en energía química. Síntesis de compuestos orgánicos a partir de anhídrido carbónico y agua utilizando la energía lumínica captada por la clorofila. Tema ampliado |
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Genes (del griego genos = nacimiento, raza; del latín genus = raza, origen): segmentos específicos de ADN que controlan las estructuras y funciones celulares; la unidad funcional de la herencia. Secuencia de bases de ADN que usualmente codifican para una secuencia polipeptídica de aminoácidos. Tema ampliado |
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Heterótrofos (del griego heteros = otro, diferente; trophe = nutrición, que se alimenta de): Organismos que obtienen sus alimentos rompiendo moléculas orgánicas sintetizadas por otros organismos para obtener energía, opuesto a autótrofo. Incluyen a muchas bacterias, hongos y animales. |
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Histonas: Grupo de cinco proteínas básicas asociadas con el ADN de los eucariotas |
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"in vitro": del latín literalmente "en vidrio", se usa para indicar experimentos realizados fuera de un organismo vivo. |
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LUCA (del ingles, Last Universal Cellular Ancestor): antepasado común de las células modernas equivale a lo que es Lucy en el árbol evolutivo de Homo sapiens, es decir, no la primera célula sino una célula ya evolucionada, con todas las características de sus futuros descendientes: los actuales procariotas y eucariotas (ADN, Código genético, síntesis proteica etc.). Término propuesto en un coloquio de la Fundación Treille: |
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Micrón (del griego mikros = pequeño): Unidad de medida, 1 µm (micrón) = 10 -6m |
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Mitocondria (del griego mitos
= hilo, hebra; chondros = grano, terrón, cartílago):
La usina celular. Organelas autorreplicantes, que se encuentran en el citoplasma de la célula
eucariota rodeadas por membrana, completan el proceso de consumo de la glucosa generando (por
quimiósmosis) la mayor parte del |
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Meiosis (del griego meio = menor; meiosis = reducción): División celular en la cual la copia de los cromosomas es seguida por dos divisiones nucleares. Cada uno de los cuatro gametos resultantes recibe la mitad del número de cromosomas (número haploide) de la célula original. |
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Mitosis (del griego mitos = hebra): La división del núcleo y del material nuclear de una célula; se la divide usualmente en cuatro etapas: profase, metafase, anafase, y telofase. La copia de una célula. La mitosis ocurre únicamente en eucariotas. El ADN de la célula se duplica en la interfase y se distribuye durante las fases de la mitosis en las dos células resultantes de la división |
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Mureína: heteropolímero que forma el esqueleto de la pared celular bacteriana . El mismo, y las enzimas que intervienen en su síntesis, son una característica general de todas las eubacterias. Las arqueobacterias no poseen mureína. |
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Operón: Grupo de genes localizados uno tras otro en el cromosoma bacteriano, se transcriben juntos, las proteínas sintetizadas pertenecen a una misma vía metabólica. |
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Organelas (del griego organon = herramienta): Estructuras subcelulares que realizan determinadas funciones (generalmente están rodeadas por membranas y se las encuentra en las células eucariotas) p.ej.: mitocondrias, cloroplastos, núcleo. |
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Plásmido: ADN bicatenario circular y autorreplicante, que se encuentra a menudo en las células bacterianas. Se lo utiliza como vector en tecnología del ADN recombinante. Pueden portar cerca de 20 genes. |
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Polimerasa (ADN o ARN): Enzimas que catalizan la síntesis de ácidos nucléicos en base a templados preexistentes, utilizando ribonucleótidos para el ARN y desoxirribonucleótidos para el ARN |
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Polímero(del griego polys = muchos, meros = parte): Molécula compuesta por muchas subunidades idénticas o similares. |
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Procariota (del latín pro = antes, del griego karyon = núcleo, nuez): Tipo de célula que carece de núcleo rodeado por membrana, posee un solo cromosoma circular y ribosomas que sedimentan a 70 S (los de los eucariotas lo hacen a 80S). Carecen de organelas rodeadas por membranas. Se consideran las primeras formas de vida sobre la Tierra, existen evidencias que indican que ya existían hace unos 3.500.000.000 años. |
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Quimiósmosis: El proceso por el cual se forma el ATP en la membrana interna de la mitocondria. El sistema transportador de electrones transfiere protones del compartimiento interno al externo; a medida que los protones fluyen nuevamente hacia el compartimiento interno la energía del movimiento es usado para agregar fosfato al ADP para formar ATP. |
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Reacción en cadena de la polimerasa (PCR, de las iniciales en inglés Polimerase Chain Reaction): Método de amplificación de una secuencia de bases del ADN usando una polimerasa termoestable y dos cebadores ("primers") de 20 bases de largo de la secuencia a ser amplificada, uno complementario de las secuencias final de la hebra (+) y otro de la otra secuencia final de la hebra (-). En razón que las nuevas cadenas de ADN sintetizadas pueden subsecuentemente servir de moldes adicionales para la misma secuencia de cebadores, sucesivos "ciclos" de anillado de cebadores, alargamiento de la cadena y disociación del ADN bicatenario formado producen rápidamente grandes cantidades de la secuencia original (amplificación). La PCR puede utilizarse para detectar una secuencia definida en una muestra de ADN. |
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Ribosomas: Pequeñas organelas, compuestas de ARNr (r por ribosómico) y proteínas. Están presentes en el citoplasma de procariotas (70s) y eucariotas (80s). Son el sitio de la síntesis proteica. Esta compuesto de dos subunidades. Los ribosomas de las organelas eucariotas (mitocondrias y cloroplastos) tienen 70 S, es decir son similares a los de los procariotas. |
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Secuencia de bases: el orden de las bases de los nucleótidos en una molécula de ADN. |
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Secuencia complementaria: Secuencia de bases en una molécula de ADN que puede formar una doble hebra al aparear las bases de otra. Por ejemplo la secuencia complementaria de G-T-A-C es C-A-T-G. |
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Secuencia conservada: Secuencia de bases en una molécula de ADN (o de aminoácidos en una proteína) que ha permanecido prácticamente intacta a lo largo de la evolución. |
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Simbiosis ( del griego syn = junto, con;
bioonai
= vivir) Asociación entre dos o más organismos de diferentes especies.
Incluye |
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Taxón: (del griego taxis = arreglo, poner orden) Término aplicado a un grupo de organismos situado en una categoría de un nivel determinado en un esquema de clasificación taxonómica. |
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Taxonomía (del griego taxis = arreglo, poner orden; nomos = ley): Método sistemático de clasificar plantas y animales. Clasificación de organismos basada en el grado de similitud, las agrupaciones representan relaciones evolutivas (filogenéticas). |
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Transferencia horizontal de genes: mecanismo por el cual se transmiten genes individuales, o grupos de ellos, de una especie a otra |
Redacción y diagramación a cargo de:
Actualización: martes, 05 de noviembre de 2013
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(subunidad pequeña de los 
