HIPERTEXTOS DEL ÁREA DE LA BIOLOGÍA

Sustancias de reserva e inclusiones celulares

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Muchos microorganismos en determinadas circunstancias almacenan como materiales de reserva sustancias tales como: polisacáridos, lípidos, polifosfatos y azufre. Esto sucede cuando las sustancias de partida se encuentran en el medio, pero el crecimiento está limitado por la falta de nutrientes determinados o por la presencia de inhibidores.

Los materiales de reserva se encuentran en la célula en forma osmóticamente inerte. Cuando es necesario, vuelven a ser metabólicamente activos y sirven como fuente de carbono y energía, prolongando la vida bacteriana en ausencia de aportes externos o bien permitiendo la formación de esporas.

Polisacáridos

Entre los polisacáridos de reserva se han identificado (por su reacción con la solución de Lugol) moléculas de almidón (color azul) y glucógeno (color pardo), recuerde que a diferencia de los polisacáridos de la pared celular el monómero en este caso es alfa-D-glucosa y los enlaces en el polímero son alfa 1-4 glicosídicos. Una molécula similar al almidón distribuida en forma de pequeños gránulos se ha encontrado en Clostridium y se la denomino "granulosa". La presencia de glucógeno se ha demostrado en hongos, (entre ellos en levaduras), y enterobacterias (Salmonella, Escherichia etc.).

Lípidos 

Se presentan como gotitas o gránulos teñibles con el colorante Sudan Black B (y toman por ello el nombre de "sudanófilos"). En muestras sin teñir, observando con el microscopio óptico, se reconocen por su gran refringencia.

En muchas bacterias están compuestos por un poliéster: el ácido poli-beta-hidroxibutírico (PHB),entre ellas las aeróbicas, las cianobacterias y en las fotótrofas anaeróbicas.

Se acumula cuando las bacterias entran en la vía fermentativa del metabolismo y se reutiliza como fuente de energía en el metabolismo aeróbico.

Se han encontrado, además, polímeros semejantes en los cuales intervienen también el ácido propiónico o el beta hidroxivaleriano, estos materiales obtenidos de cultivos de microorganismos están siendo utilizados como materia prima en fabricación de envases por la característica (a diferencia del polietileno) de ser biodegradables.

Las levaduras y otros hongos almacenan lípidos en forma de grasas neutras, que en algunos casos (Candida, Rhodoturola) pueden constituir hasta un 80% del peso seco.

Las micobacterias pueden contener hasta un 40% de ceras.

Polifosfatos

Se encuentran en forma de "gránulos" constituidos en su mayor parte por polifosfatos lineales tipo sal de Graham, las primeras observaciones se realizaron en Spirillum volutans, de allí el nombre de gránulos de volutina, que también se conocen como gránulos metacromáticos por el cambio de color en la tinción con colorantes como el azul de metileno. Estos polifosfatos permiten a la célula dividirse en ausencia de fosfato en el medio.

Azufre  

Muchas bacterias que oxidan sulfuro a sulfato almacenan azufre liquido en forma de esferas refringentes. El azufre pasa lentamente a la forma ortorrómbica.

Algunas bacterias (Thiobacillus) utilizan como fuente energética los compuestos reducidos del azufre llevándolos a sulfatos.

Algunas bacterias que como el Sulfolobus acidocaldarius, crecen en ambientes extremos como las fuentes termales ácidas ( crece a pH entre 2-3 y a temperaturas de 70 a 75 C), son capaces de oxidar el azufre elemental a ácido sulfúrico.

S-- + 2 O2-----> SO4 --

S + H2O + 1 1/2 O2------ > SO4 -- + 2 H+

S2O3-- + H2O + 2O2 --------> 2 SO4--  + 2 H+

Las bacteria rojas, fotosintéticas y anaeróbicas (Chromatium) utilizan SH2 como dador de hidrogeno.

También se deposita azufre como producto de desintoxicación del SH2 del medio en las cianobacterias.

En las profundidades marinas, en los limites entre las placas tectónicas donde aflora agua a 350 ºC, minerales y abundante SH2; en los lugares donde el afloramiento entra en contacto con el agua fría del mar pueden crecer bacterias oxidadoras de S o SH2 que sirven de base alimentaria a moluscos, helmintos y cangrejos. Un tubícola Riftia pachyptila tiene un órgano adaptado para que vivan en forma simbiótica las bacterias oxidados del SH2. La sangre suministra SH2 y oxigeno al órgano y las bacterias los productos de síntesis necesarios para el tubícola.

Cristales parasporales 

En Bacillus thurigensis y especies relacionadas se encuentran cuerpos de inclusión cristalinos junto a las esporas. Estos cristales parasporales están construidos por una protoxina, que al disolverse en el jugo digestivo de insectos sensibles ( oruga de mariposa) libera una toxina que mata a la oruga. Por ello se los usa en la lucha biológica contra estos parásitos.

Recientemente (en el siglo pasado...) se obtuvo algodón transgénico por inserción del gen productor de la toxina (aislado de Bacillus thurigensis) en el genoma del algodón, de esta manera se pretende reducir la cantidad de insecticidas necesarios para el cultivo.

La utilización de técnicas de recombinación genética en plantas destinadas al consumo humano abrió un debate mundial. Estamos ante una opinión pública altamente sensibilizada, gente preocupada por el impacto de ellas sobre la salud humana y el  medio ambiente pero, hay que hacer notar que, sus argumentos son utilizados para hacer "el caldo gordo" de grupos que  los utilizan para  mantener  UNA AGRICULTURA SUBSIDIADA.

Vacuolas de gas

Se las observa en muchas bacterias acuáticas a quienes dan la capacidad de modificar su peso especifico y por ello flotar en una capa determinada de agua, en la que encuentran condiciones optimas de crecimiento. En cianobacterias estan compuestas de grupos de cilindros de 75 nm de diámetro por 1 um de longitud. (Microbiological Reviews, Gas Vesicles, Anthony E. Walsby, Mar. 1994, p 94-144) no puede ser llenada por inflado, por lo tanto el espacio para el gas debe ser formado a medida que se forma la pared de la vacuola (que tiene unos 2 nm de espesor y es de naturaleza proteica) y se llena rápidamente de gas por difusión.

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Traducción, redacción y diagramación a cargo de : Dr. Jorge Raisman

 

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Consultas y sugerencias a los autores Dr. Jorge Raisman y Dra. Ana Maria Gonzalez

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