clasificación de los procariontes

8/16/2019 Clasificación de Los Procariontes

http://slidepdf.com/reader/full/clasificacion-de-los-procariontes 1/26

CLASIFICACIÓN DE LOS PROCARIONTES

Existe gran controversia ahora acerca de la flogenia procarionte. La fgura 26-11 es una versión de algunos de los principales grupos en los dominiosBacteria y Archaea. Es posile !ue en la próxima d"cada un nuevo cuadroemer#a asado en el agregado de muchos datos de las secuenciasnucleot$dicas y de nueva in%ormación re%erida a las ar!ueoacteriasactualmente poco estudiadas.

EUBACTERIAS O BACTERIAS

La mayor parte de los dos reinos de procariotas es el delas euacterias !ue

incluye una gama de organismos en diversas %ormas de vida.

ORIGEN Y EVOLUCIÓN

Las acterias &dominio acterias' parecen haerse separado muy pronto comouna rama del (rol de la vida y son gen"ticamente muy distantes de ar!ueas yde eucariontes



HÁBITAT

)on los organismos mas aundantes del planeta* se encuentran en todos losh(itats* las acterias se encuentran por todas partes en el amiente acu(tico*en casi todas las superfcies y en la columna de agua. +e hecho la %orma m(saundante de vida en el planeta parece ser una diminuta acteria descuiertarecientemente* Pelagibacter ubique* !ue se encuentra en gran numero en maraierto. )u papel aun!ue proalemente sea muy signifcativo deido a suelevado n,mero* a,n se desconoce. Las acterias tami"n se encuentran enamientes inhóspitos* como sedimentos a m. a#o el %ondo del /c"ano0ac$fco* crecen hasta en los m(s extremos como en los manantiales de aguascalientes y (cidas* en desechos radiactivos* en las pro%undidades tanto del marcomo de la cortea terrestre. Algunas acterias incluso pueden sorevivir enlas condiciones en las condiciones extremas del espacio exterior. )e estima!ue hay un millón de c"lulas acterianas en un mililitro de agua dulce. En totalse calcula !ue hay aproximadamente 5x1030 acterias en el mundo.

TAMAÑO

La mayor parte de las c"lulas acterianas son muy pe!ueas3 con un tamao!ue var$a de 1 a 4 micrómetros* lo !ue los hace mucho m(s pe!ueos !ue lamayor$a de las c"lulas eucariotas !ue en general tiene un di(metro !ue vadesde 1 a 1 micrómetros3 su volumen celular es apenas de alrededor de unmil"simo del de las c"lulas eucarióticas m(s pe!ueas* y su longitud es apenasde un d"cimo. )in emargo* algunas especies como Thiomargarita

namibiensis y Epulopiscium fshelsoni llegan a alcanar los .54mm dedi(metro lo cual los hace visiles al o#o humano. E. fshelsoni * vivecomo simionte en el intestino del pe ciru#ano. En virtud de sus 6m delargo y 7m de ancho* su volumen es un millón de veces mayor !ue el de unaacteria t$pica. La mayor parte de los procariontes son organismos celulares*pero algunos %orman colonias o flamentos !ue contiene c"lulas especialiadas.



FORMA

Las acterias tiene muchas %ormas y* a menudo* una misma especie adoptadistintos tipos mor%ológicos* lo !ue se conoce como pleomorfsmo. )e pueden

distinguir tres tipos %undamentales de %ormas de acterias.

8/8/)9 +e %orma es%"rica. )e encuentran separadas en algunasespecies y %orman grupos de c"lulas independientes en otras.

• +iplococo9 8ocos en grupos de dos individuos• :etracoco9 8ocos en grupo de cuatro individuos• Estreptococo9 8ocos en cadenas largas• Estaflococos9 8ocos en agrupaciones irregulares parecidas a

racimos de uvas

BA8;L/9 En %orma cil$ndrica o de arra. 0ueden encontrarse aislados o

como largas cadenas.

</=>A) ?EL;8/;+ALE)• @iriones9 Bacterias en %orma de una h"lice muy corta*

ligeramente curvados o en %orma de coma*• Espirilos9 En %orma helicoidal r$gida o en %orma de tirauón• Espiro!ueta9 En %orma helicoidal exile.

La %orma es un criterio importante para identifcar especies acterianas.

ESTRUCTURA CELULAR

Las c"lulas acterianas no presentan n,cleo* mitocondria* cloroplastos* ret$culoendoplasm(tico* comple#o de olgi ni lisosomas. El denso citoplasma de lac"lula acteriana contiene riosomas y gr(nulos de almacenamiento deglucógeno* l$pido o compuestos %os%atados. Las enimas necesarias para lasactividades metaólicas suelen localiarse en el citoplasma. Aun!ue carecende organelas memranosos de los eucariotes* en algunas c"lulas acterianas lamemrana plasm(tica esta plegada de manera intrincada hacia adentro. Lasenimas necesarias para respiración celular y %otos$ntesis pueden estaradheridas a la memrana plasm(tica o a sus pliegues.

En el citoplasma se pueden apreciar pl(smido* pe!ueas mol"culas circulares

de +CA !ue coexisten en el nucleoide* contienen genes* y son com,nmenteusados por las acterias en la con#ugación* ciertas especies acterianas%otosint"ticas* tales como las cianoacterias3 producen ves$culas internas degas !ue utilian para regular su otailidad y as$ alcanan al pro%undidad conintensidad de lu óptima yDo unos niveles de nutrientes óptimos. /trasestructuras presentes en ciertas especies son los caroxisomas &!ue contienen



enimas para f#ación de carono' y los magnetosomas &para la orientaciónmagn"tica'

8omo todos los organismos* las acterias contienen riosomas para la s$ntesisde prote$nas. La estructura de los riosomas son de tipo 5s mientras !ue las

riosomas eucariotas son de tipo 7s.Las enimas necesarias para las actividades metaólicas suelen localiarse enel citoplasma. En las c"lulas acterianas la memrana plasm(tica esta plegadade manera intrincada hacia adentro %ormando los mesosomas a las cuales seadhiere el +CA. Las enimas necesarias para la respiración celular y%otos$ntesis pueden estar adheridas a la memrana plasm(tica o a suspliegues.

La memrana citoplasm(tica acteriana tiene una estructura similar a la de lasplantas y animales. Es una icapa lip$dica compuesta %undamentalmente de

%os%ol$pidos en la !ue se insertan mol"culas de prote$nas. Esta memranarealia numerosas %unciones entre las !ue se incluyen las de arrera osmótica*transporte* ios$ntesis* transducción de energ$a* centro de replicación de +CA ypunto de ancla#e para los agelos.

8asi todas las c"lulas acterianas tiene una pared celular alrededor delamemrana plasm(tica* la cual constituye un armaón r$gida !ue soporta a lac"lula* mantiene su %orma e impide !ue estalle en condiciones hipotónicas. Alparecer* la mayor parte de las acterias est(n adaptadas a un amientehipotónico. 8uando de manera experimental se producen %ormas sin pared*deen mantenerse en soluciones isotónicas para permitir !ue estallen. )in

emargo* las paredes celulares son de poca ayuda cuando la acteria seencuentra en un amiente hipertónico* como el de las conservas con altocontenido de a,car o sal. Este es el motivo por el cual las acterias sedesarrollan poco en #aleas* mermeladas* pescado salado y otros alimentospreservados por "stos m"todos.Alguna ve se clasifcó a las acterias #unto con las plantas* por!ue "stastami"n tienen una pared celular. )in emargo* las paredes celulareseucarióticas son homopl(sicas* no homólogas* a las acterianas3 su estructuray composición son distintas. A di%erencia de la pared celular vegetal* laacteriana no es de celulosa. En el caso de las euacterias* esta %ormada porpep!"#$%&'()#* un pol$mero completo !ue consiste en dos tipos insulares dea,cares &aminoa,cares' unidos con polip"ptidos cortos. Los aucares yp"ptidos se enlaan para %ormar una macromol"cula !ue rodea toda lamemrana plasm(tica. La estructura de la pared celular var$a entre especies.Las di%erencias en las composiciones de la pared celular de las acterias son degran inter"s para los microiólogos y revisten importancia cl$nica. En 1777* elmedico dan"s* 8hristian ram desarrollo el proceso de tinción !ue lleva sunomre.



n extendido de c"lulas sore un portao#eto para microscopio se emee enun colorante violeta* luego se lava con alcohol y se lo contratie con sa%ranina&un colorante ro#o'. Las acterias grampositivas retienen el colorante violeta yaparecen de color aul a p,rpura. El alcohol lava el colorante violeta de lasc"lulas gramnegativas3 estas toman luego el contracolorante de sa%ranina yaparecen de rosada a ro#as. Las acterias ram positivas tienen paredesgruesas de peptidoglucano !ue retiene el color oscuro del tinte violeta despu"s

del lavado con alcohol. Las acterias ram negativas tienen paredes muchom(s delgadas dentro de una capa externa de l$pidos. El alcohol disuelve losl$pidos y elimina el tinte de las paredes de estas acterias. El contracolorantehace !ue estas acterias se vean de color rosa o ro#o claro.

0ara la mayor$a de las acterias los resultados de la coloración de ram secorrelacionan con la estructura de la pared celular. El peptidoglucano %ormauna gruesa capa %uera de la memrana plasm(tica de las acterias



grampositivas. La pared de las acterias gramnegativas normalmente tienensólo un !uinto de peptidoglucano* y por %uera de esta capa de peptidoglucano*la c"lula esta rodeada por una segunda memrana plasm(tica. El espacio entrela memrana interna &plasm(tica' y las memranas externas de las acteriasgramnegativas se denominan e*p('!# pe+!p%(*,-!'#

Las consecuencias de las di%erentes caracter$sticas de las paredes celularesprocariontes son numerosas y se relacionan con las caracter$sticas causantesde en%ermedades de algunos procariontes. En realidad* la pared celular es el

lanco %avorito en el comate de la medicina contra la en%ermedad* por!ue nocontiene e!uivalente en las c"lulas eucariontes. Los antiióticos y otrosagentes !ue espec$fcamente interferen en la s$ntesis de las paredes celulares!ue contienen peptidoglucano tienen un escaso o ning,n e%ecto sore lasc"lulas de los seres humanos y de otros eucariontes.



Las distinción entre acterias grampositivas y gramnegativas es importantepara tratar determinadas en%ermedades. 0or e#emplo* el antiiótico Pe)!'!%!)( ataca de manera m(s efca las acterias grampositivas.

Algunas especies de acterias producen una '-p*&%( o capa viscosa !ue rodeaa la pared celular. En especies de vida lire* la c(psula suele dar a la c"lulaprotección adicional contra la %agocitosis por otros microorganismos. Enacterias patógenas* la c(psula protege contra la %agocitosis por los glóuloslancos del hu"sped. 0or e#emplo* la capacidad de Streptococcus pneumoniae de causar neumon$a acteriana depende de su c(psula. na cepa de S.

pneumoniae !ue careca de c(psula no causar( la en%ermedad. Las acteriastami"n usan la capa viscosa para f#arse a superfcies como rocas* ra$ces delas plantas* o los dientes humanos &donde producen la plata dental odentoacteriana'.

Algunas acterias tienen cientos de ap"ndices denominados pe%#* o p!%!. Estas

estructuras prote$nicas son organelos de f#ación !ue ayudan a la acteria aadherirse entre s$ o a denominadas superfcies* como las c"lulas a las !uein%ectar(n. Algunos pelos participan en la transmisión de +CA entre acterias.Entre otras %ormaciones externas propias de la c"lula acteriana destacan losagelos.

>ovimiento

La mayor parte de los agelos móviles se desplaan por medio de /($e%#*giratorios. El n,mero y la localiación de los agelos son importantes para laclasifcación de algunas especies actrianas.

Los agelos procarióticos son muy distintos de los eucarióticos. Los agelosacterianos no consisten en microt,ulos* sino !ue constan de tres partes9cuerpo asal* gancho y flamento. El cuerpo asal es una estructura comple#a!ue ancla el agelo a la c"lula por medio de placas en %orma de discos. Elgancho conecta el cuerpo asal al flamento hueco* !ue se extiende alamiente externo. El cuerpo asal es un motor. La acteria utilia energ$a deA:0 para omear protones hacia %uera de la c"lula. La di%usión de estosprotones de regreso a la c"lula alimenta al motor !ue hace girar el agelo

como una h"lice. 0or tanto* el agelo produce un movimiento giratorio !ueimpulsa la c"lula de un modo parecido a como una h"lice impulsa un arco enel agua



MATERIAL GENTICO

El material gen"tico de una acteria se encuentra en el citoplasma y no estarodeado por una envoltura nuclear. Est( contenido en una sola mol"culacircular de +CA. )i se extendiera a toda su longitud* la mol"cula ser$a una 1 veces mas larga !ue la c"lula misma. A di%erencia de los cromosomaseucarióticos* el +CA acteriano tiene poca prote$na asociada.

Adem(s el +CA acteriano genómico* una pe!uea cantidad de in%ormacióngen"tica puede encontrarse en la %orma de %ragmentos circulares menores de+CA genómico. Los pl(smidos acterianos a menudo contienen genes !uemodifcan enimas cataólicas* intercamio gen"tico* o resistencia aantiióticos.

METABOLISMO

Cinguna caracter$stica de la euacterias ilustra me#or su diversidad !ue las%ormas en !ue otienen su energ$a. +ependiendo de la %uente de energ$a y de!ue consuman o no ox$geno para la respiración celular* las euacterias pueden

dividirse en dos grupos principales. La mayor$a de las euacterias sonheterótro%os* es decir* !ue otienen su energ$a consumiendo mol"culasorg(nicas hechas por otros organismos. /tras euacterias son autótro%os yhacen su propio alimento a partir de mol"culas inorg(nicas.

( Hee+2+#(*4La mayor parte de euacterias son ee+2+#(** lo cual signifca !ueotienen compuestos org(nicos de otros organismos. 8asi todas lasacterias heterótro%as son *(p+#6!#)e* &o *(p+2##*' de vida lire*organismos !ue se nutren de materia org(nica muerta. /tras acteriasheterótro%as otienen nutrimentos de organismos vivos* en algunos

casos da(ndolos al acusarles en%ermedades* y en otros casosaportando un enefcio a su hu"sped. +e hecho* la supervivencia de lamayor parte de los animales* incluido el ser humano* depende de losmicrorganismos !ue lo haitan.

F##ee+2+#(*4 Es un grupo pe!ueo de acterias !ueutilian la lu como %uente de energ$a* pero deen otener sus



(tomos de carono de compuestos org(nicos %aricados por otrosorganismos. tilian compuestos como carohidratos* (cidosgrasos* y alcoholes como Falimento org(nicoG. Las acterias nosul%urosas p,rpuras* entre otras* son %otoheterótro%os.

7&!,!#ee+2+##*4 /tienen tanto su energ$a como los(tomos de carono a partir de uno o m(s compuestos org(nicos.La mayor$a de las acterias conocidas son !uimioheterótro%ascomo tami"n lo son los animales* los hongos y muchos protistas.)i los alimentos humanos no se tratan con cuidado* acteriascomo Staphylococcus aureus pueden comerse la cena antes !uet,. 8uando llegan* "stas acterias no sólo se FcomenG parte de losalimentos antes de tiempo* sino !ue tami"n lieran toxinas !ueenvenenan la comida.

6 A&2+#(*4

0roducen sus propias mol"culas org(nicas a partir de materiales simples. AUTOTROFOS FOTOSINTETICOS O FOTOAUTOTROFOS

tilian la lu como %uente de energ$a y el dióxido de caronocomo %uente de carono. +e la misma manera !ue loseucariontes %otosint"ticos* las cianoacterias* utilian clorofla FaGcomo pigmento %otosint"tico y producen ox$geno como unsuproducto de la %oto%os%orilación no c$clica. En camio* otrasacterias %otoautótro%as utilian acterioclorofla como pigmento%otosint"tico y no lieran gas ox$geno. Algunos de estos%otosintetiadores producen part$culas de au%re puro en lugar de

ox$geno* por!ue es el sul%uro de hidrógeno &?2)' en lugar de ?2/*su dador de electrones para la %oto%os%orilación. Laacterioclorofla asore lu de longitud m(s larga !ue la cloroflautiliada por todos los organismos %otosintetiadores. 8omoresultado* las acterias !ue utilian este pigmento pueden creceren agua por dea#o de densas capas de algas* utiliando lu delongitudes de onda !ue no son aprecialemente asoridas porlas algas.8omo es de esperar* estos organismos se encuentran donde haymucha lu* como cerca de superfcies de lagos* arroyos y mares.Las acterias %otosint"ticas representan gran parte de laproducción primaria en muchas onas de mar aierto. ;ncluso lasacterias !ue viven a pro%undidades donde la lu de la superfcieno penetra utilian la d"il luminosidad de las %uenteshidrotermales para realiar la %otos$ntesis. Aun!ue el productofnal pueda ser similar* la io!u$mica de la %otos$ntesis acterianaes di%erente a las de las algas y plantas.



AUTOTROFOS 7UIMIOSINTETICOS O 7UIMIOAUTOTROFOS8omo los %otoautótro%os* los !uimioautótro%os producen mol"culasorg(nicas de carono a partir de dióxido de carno. 0ero adi%erencia de ellos* no re!uieren lu solar como %uente de energ$a.

En lugar de lu* toman directamente la enrg$a de reacciones!u$micas de amoniaco* sul%uro de hidrógeno* nitritos* au%re ohierro.Algunos !uimiautótro%os viven en las pro%undidades oscuras delmar. /tienen la energ$a del gas de sul%uro de hidrógeno !ueescapa de las aerturas hidrotermales del suelo oce(nico.

METABOLISMO

8omo todos los organismos* las acterias necesitan un suministro constante deenerg$a. Hsta energ$a se liera en los proceso de respiración celular* o%ermentación o amas.

AEROBIOS OBLIGADOS9 La mayor parte de las c"lulas acterianas sonaeroios oligados &como las c"lulas animales y vegetales' de modo !uere!uieren un suministro constante de ox$geno atmos%"rico para larespiración celular.

ANAEROBIAS OBLIGADAS9 Estas acterias no re!uieren ox$geno y* de

hecho* el ox$geno puede matarlas. Hstas acterias se llaman()(e+#6!#* #6%!$("#* y tienen !ue vivir donde no hay ox$geno.Clostridrium botilinum es un anaeroio oligado !ue se encuentra enel suelo. 0or su capacidad de vivir sin ox$geno puede crecer en la comidaenlatada !ue no se esterilió de modo adecuado. Hstas acteriasrealian una respiración en las !ue intervienen aceptores fnales de

electrones distintos de ox$geno* P#+ e8e,p%#9 sul%ato (SO42-)*

nitrato (NO3-) o hierro (Fe2+).

ACAE=/B;A) <A8L:A:;@A)9 )on acterias !ue pueden sorevivir con o

sin ox$geno. F<acultativoG signifca !ue es capa de %uncionar de distintasmaneras dependiendo de su amiente. Los anaeroios %acultativos nore!uieren ox$geno ni los mata la presencia de ox$geno. )u capacidad dealternar entre los procesos de respiración celular y %ermentación signifca!ue pueden vivir pr(cticamente en cual!uier parte. E. coli es unaanaeroio %acultativo !ue vive anaeróicamente en el intestino grueso yaeróicamente en las aguas negras o contaminadas.



REPRODUCCCIÓN8uando las condiciones so %avorales* las acterias crecen y se dividen con unavelocidad sorprendente. IAlgunas se dividen hasta cada 2 minutosJ )i unasola acteria dispusiera de espacio y alimentos sin l$mites y si todas susdescendientes se dividen cada 2 minutos* en apenas K7h tendr$anaproximadamente una masa K veces mayor !ue la de la tierra. 0or %ortuna*esto no ocurre. En la naturalea* el crecimiento est( controlado por lasdisponiilidad de alimentos y la producción de desechos.

a' =E0=/+88;C A)EMAL

<;);C B;CA=;ALas acterias se reproducen de manera asexual* por lo com,n mediante 9*!2)6!)(+!(: un proceso en el cual una c"lula se divide en otras dos de menor

tamao. 8uando una acteria ha crecido hasta casi el dole de tamao seduplica su +CA acteriano circular* y despu"s se %orma una pared transversalpor crecimiento interno de la memrana plasm(tica y la pared celular. Luego laacteria se divide por la mitad para producir sus c"lulas Fhi#asG id"nticas.8omo "sta reproducción no comprende el intercamio ni la recominación dein%ormación gen"tica* es una %orma de asexual de reproducción.La fsión inaria ocurre con notale rapide3 en condiciones ideales* algunasacterias se dividen a intervalos de menos de 2 min. A "ste ritmo* si no hayinter%erencia* una acteria dar$a origen a m(s de 1 millones de acterias en1h. )in emargo* las acterias no pueden reproducirse a "sta velocidaddurante mucho tiempo por!ue pronto la %alta de alimento o la acumulación deproductos de desecho lo impedir$an.

GEMACIÓNEn la $e,('!2): una c"lula produce una protuerancia o yema la cualaumenta de tamao* madura y fnalmente se separa de la c"lula madre.

FRAGMENTACIÓNEn la +($,e)('!2): se %orman paredes dentro de la c"lula* la cual entoncesse separa en varios nuevos individuos.

6 REPRODUCCIÓN SE;UALAun!ue en las acterias no se realian la reproducción sexual & !ueimplica la %usión de gametos'* algunas veces los individuos intercamianmaterial gen"tico. Hste intercamio ocurre por tres mecanismos9trans%ormación* transducción y con#ugación.

En la +()*#+,('!2)* %ragmentos de9 +CA lierados de una c"luladesintegrada son captados por otra c"lula acteriana. =ecu"rdese !ue "ste



mecanismo %ue utiliado de manera experimental para demostrar !ue los genespueden trans%erirse de una acteria a otra y !ue el +CA es la ase !u$mica de laherencia.

En el segundo proceso de trans%erencia g"nica* llamado +()*"&''!2): un

%ago transfere genes acterianos de una acteria a otra.En la '#)8&$('!2): dos c"lulas de di%erentes tipos con#ugantes se re,nen* y el

material gen"tico se transfere de una a otra. A di%erencia de la trans%ormación yla transducción* la con#ugación re!uiere el contacto entre dos c"lulas.La con#ugación ha sido estudiada m(s ampliamente en la acteria Escherichia

coli, en cuyas polaciones hay c"lulas donadoras &a veces llamadas masculinas'las cuales poseen pl(smidos !ue pueden ser trasmitidos a c"lulas receptoras&%emeninas'. n pelo en la c"lula donadora reconoce la c"lula receptora y hace elprimer contacto. )e %orma un puente citoplasm(tico entre las dos c"lulas* y setransfere +CA de la c"lula donadora a la receptora.



FORMACION DE ESPORAS

8uando el amiente se torna des%avorale* como cuando se hace muy seco*muchas acterias %orman estructuras llamadas esporas* es decir* las c"lulas dealgunas acterias entran en latencia. 0ierden agua* se encogen un poco ypermanecen inactivas hasta !ue se dispone otra ve de agua. /tras especies%orman c"lulas de reposo en extremo resistentes llamadas e)"#*p#+(*.+espu"s de !ue se %orman endospora* la pared celular de la c"lula original se

lisa* lierando la endospora. Hsta puede sorevivir en amientes muy secos*c(lidos o congelados* o en !ue el alimento escasea. Algunas endosporas sontan resistentes !ue pueden sorevivir a 1h. o m(s de eullición o a siglos decongelamiento. 8uando las condiciones amientales vuelven a ser adecuadaspara la vida activa* la endospora FgerminaG * %ormando una c"lula acterianaactiva.Las esporas pueden permanecer latente por meses e incluso aos en espera decondiciones m(s %avorales para el crecimiento. 8uando las condicionesme#oran* la endospora germina y las acterias vuelven a crecer. La capacidadde %ormar esporas hace posile !ue algunas acterias sorevivan en

condiciones di%$ciles* como en calor extremo* se!u$a o %alta de nutrientes* !uede otra manera las matar$an.Las endosporas no son comparales a las esporas reproductivas de hongos yplantas* y su %ormación no es en realidad un tipo de reproducción acteriana.)ólo se %orma una endospora por c"lula* de modo !ue el n,mero total deindividuos no aumenta.



IMPORTANCIA DE LAS BACTERIAS

:al ve recuerdas a los principales actores de la ,ltima pel$cula !ue ha visto. N!ui( hasta te acuerdes de algunos actores del reparto. O0ero ha pensado !ue

no har$a pel$culas sin los cientos de traa#adores !ue nunca aparecen enpantallaP L(* 6('e+!(* *#) <!(%e* p(+( ,()e)e+ e% ,&)"# <!<!e)e.A%$&)#* *#) p+#"&'#+(* =&e '(p&+() e)e+$>( p#+ ,e"!# "e %(##*>)e*!*. O+(* *#) "e*'#,p#)e"#+(* p#+=&e "e*'#,p#)e) %#*)&+!e)e* =&e (? e) %( ,(e+!( ,&e+( ? %( (,#*e+(. O+(*6('e+!(* !e)e) &*#* &,()#*.

De*'#,p#)e"#+(* :o%o ser vivo depende directa e indirectamente de un suministro demateria prima. )i "sta materia se perdiera al morir un organismo* lavida no seguir$a* las plantas agotar$an* los minerales del suelo y

morir$an* y los animales !ue comen plantas morir$an de hamre. Lasacterias son esenciales como descomponedores y en larecirculación de nutrientes en el ecosistema* como nitrógeno*ox$geno* carono* %ós%oro* au%re y muchos oligoelementos* con lo!ue mantienen el e!uilirio del medio amiente. Al morir un (rol*e#"rcitos de acterias atacan y digieren el te#ido muerto y lodescomponen en materias m(s simples !ue asore el suelo.Las acterias descomponedoras degradan los productos de desecho



y la materia org(nica muerta y lieran nutrientes al amiente. )onvitales para la vida ya !ue aseguran el reciclado de la materiaorg(nica disuelta en las cadenas alimentarias. La materia org(nicatarde o temprano se descompone* aun!ue en aguas %r$as a grandespro%undidades* el proceso es mas lento !ue en cual!uier otro sitio.

Las acterias descomponedoras y otro tipo de acterias son%undamentales ya !ue constituyen la mayor parte de la materiaorg(nica !ue comen innumerales animales entónicos. ;nclusomuchas de las part$culas de materia org(nica de la columna de aguaest(n compuestas principalmente por acterias. Algunas acteriasest(n implicadas en la degradación del petróleo y otroscontaminantes tóxicos !ue se encuentran en el amiente.+esgraciadamente* el mismo proceso de descomposición es elresponsale de !ue los peces y mariscos capturados se estropeen.Las acterias son cruciales en el tratamiento de aguas negras* !uecontienen desechos humanos* comida desperdiciada y asura!u$mica. Las acterias descomponen los compuestos comple#os delas aguas negras en otro m(s simples. Esto produce agua purifcaday gases de nitrógeno y dióxido de carono* adem(s de residuos !uese usan como %ertiliantes.

La %otos$ntesis acteriana reviste gran importancia ecológica3representa hasta la mitad de la reproducción primaria en h(itatacu(ticos. 8omo algas y c"lulas vegetales* las cianoacteriasrealian la %otos$ntesis* utiliando Agua como %uente de electronesy generando ox$geno.

Las cianoacterias* antiguamente conocidas como algasverdeauladas* son un grupo de acterias %otosint"ticas. Adem(sde tener clorofla @(: como los organismos eucariontes%otosint"ticos* la mayor$a contienen un pigmento aul Qverdosollamado 9'#'!()!)( y un pigmento ro#io* 9'#e+!+!)(. El colorde los organismos depende de las cantidades relativas de los dospigmentos. 8uando predomina la fcocianina* la acteria es deaul Qverdoso* cuando predomina la fcoeritrina* es ro#a. Lascianoacterias est(n entre los primeros organismos%otosintetiadores de la tierra. )e piensa !ue intervienen en %ormaimportante en la acumulación del ox$geno (O2) en nuestra

atmós%era. /tras acterias %otosint"ticas emplean como %uente deelectrones compuestos distintos del agua* como el sul%uro dehidrógeno* y no producen ox$geno

Algunas acterias viven en simiosis con otros organismos.Algunas acterias simiontes son par(sitas y pueden causaren%ermedades3 otras son enefciosas para sus hospedadores.



Hstas acterias simiontes comenaron su asociaciónincrementando las posiilidades de supervivencia de sushospedadores y evolucionaron hasta hacerse imprescindiles. Loshospedadores no podr$an sorevivir sin ellas. ;ncluso en muchoscasos* las acterias simiontes se han re%ugiado en te#idos u

órganos especiales !ue se han desarrollado en el hospedador.

:odos los organismos eucariontes* alergan acterias sin lascuales no podr$an vivir. ?ay muchos casos de acteriassimiontes* por e#emplo* las acterias simiontes est(nimplicadas en la digestión de la madera !ue ingieren las romas&:eredo' !ue son moluscos ivalvos. Las romas carecen decelulasa* la enima necesaria para digerir la celulosa* el principalcomponente de la madera. La madera es un h(itatsorprendentemente com,n en muchos amiente marinos* as$

desde los maderos a la deriva hasta los %ondos de los arcos sonaprovechados por las romas gracias a sus acterias simiontes.)e han aislado tami"n acterias %otog"nicas* capaces detrans%ormar la energ$a !u$mica en energ$a luminosa* !ue viven de%orma lire o incluso como simiontes en los órganos luminososde algunos ce%alópodos y teleósteos como especies de losg"neros Photobacterium y Vibrio.

Las acterias simiontes son tami"n responsales de la lu* oioluminiscencia !ue produce algunos peces* calamares* pulpos yotros animales de las pro%undidades. Estas acterias se alo#annormalmente en órganos especiales productores de lu* o%otó%oros. Estos animales de las pro%undidades* !ue viven en laoscuridad* utilian la lu para comunicarse cono otros miemrosde su especie* engaan a las presas y para otras %unciones. Lospeces luminosos &Anomalops'* !ue viven en las aguas somerastropicales* alo#an sus acterias simiontes en un órgano dea#ode cada o#o.

Las acterias !uimiosint"ticas simiontes de me#illones y alme#as!ue viven alrededor de las %uentes hidrotermales de las

pro%undidades desempean una %unción particular9 producenmateria org(nica a partir del CO y del aundante (cidosul%h$drico HS de las %uentes.

Las acterias marinas simiontes tami"n pueden aceptar lasalud humana. Algunos peces gloo almacenas una toxina&:etrodotoxina' !ue es mortal para cual!uier depredador&incluidos los humanos' !ue los coma. La tetrodoxina es un



relación de interdependencia. :odos los vegetales y animalesalo#an un a polación de microrganismos !ue se consideranmicroora normal &acterias simióticas inocuas'. +e hecho* eln,mero de acterias !ue normalmente haitan el cuerpo humano&unos 5 illones de c"lulas' excede el n,mero delas propias

c"lulas humanas &unos 5 illones de c"lulas'. La presencia dealgunas de estas polaciones acterianas impide !ue proli%erenmicrorganismos nocivos &incluyendo otras acterias'.+eterminados haitantes normales acterianos son patógenosoportunistas* !ue causan en%ermedad sólo en determinadascondiciones. 0or e#emplo* si el sistema inmunitario su%re de alg,nimpedimento* las acterias oportunistas pueden aumentar enn,mero y causar en%ermedad.Los patógenos ingresan en el cuerpo con alimentos* polvo*microgotas o a trav"s de lesiones en la piel. >uchasen%ermedades son transmitidas por picaduras o mordeduras de

insectos u otros animales. 0ara causar en%ermedad* los patógenosdeen adherirse a un tipo celular espec$fco* multiplicarse yproducir sustancias tóxicas. La adhesión y la multiplicación sóloson posiles cuando el agente patógeno compite con "xito con lamicroora normal y vence los mecanismos de de%ensa delhu"sped contra la invasión.Los patógenos producen diversas sustancias !ue contriuyen a su"xito. Algunas acterias producen ex##x!)(** sustancias%uertemente tóxicas !ue son secretadas por la c"lula acteriana osalen de ella cuando es destruida. Es la toxina* no la presencia de

acterias en s$* lo !ue causa la en%ermedad. 8omo ya se di#o* ladi%teria es causada por un acilo gramnegativo el cual es lisiadopor un %ago. La toxina di%t"rica destruye c"lulas y causainamación.El otulismo* un tipo de intoxicación alimentaria !ue puededesemocar en par(lisis y la muerte* resulta de la ingestión dealimentos mal enlatados. El otulismo es causado por unaexotoxina !ue liera la acteria grampositiva Clostridium

botilinum. Esta exotoxina es tan potente* !ue un gramo podr$amatar a un millón de personas. 8omo muchas exotoxinas* la !uecausa el otulismo puede ser desactivada por calor. &El alimento

dee calentarse a 7R8 durante 1 min* o hervirse por a Kmin.'Las e)"##x!)(* no son secretadas por patógenos* sino !ue soncomponentes de la pared celular de la mayor parte de lasacterias gramnegativas. Estos compuestos a%ectan al hu"spedsólo cuando la acteria muere y los liera. Las endotoxinas se



unen a macró%agos y los estimulan para !ue lieren sustancias!ue causan fere y otros s$ntomas de in%ección.A di%erencia de las exotoxinas* !ue causan s$ntomas espec$fcos*al parecer todas las endotoxinas producen s$ntomas sist"micos*como fere. Co son destruidas por calor.

CLASIFICACIÓN(. P+#e#6('e+!(*

L(* p+#e#6('e+!(* '#)*!&?e) &) $+&p# exe)*# ? "!<e+*#0or le#os* el mayor grupo de acterias* en t"rminos del n,mero deespecies descritas* es P+#e#6('e+!(: algunas veces denominadasbacterias púrpuras. Entre las proteoacterias hay muchas especiesgramnegativas* !ue contienen acterioclorofla* y %otoautótro%as !ueutilian au%re. )in emargo* este grupo tami"n incluye un grupodiverso de acterias !ue no tienen ninguna similitud con las acteriasp,rpura en %enotipo. Las mitocondrias de los eucariontes derivaron deproteoacterias por endosimiosis.Cinguna caracter$stica demuestra la diversidad de las proteoacteriasm(s claramente !ue sus v$as metaólicas. El ancestro com,n %ueproalemente un %otoautótro%o. Al principio de la evolución* dos gruposde proteoacterias perdieron su capacidad para %otosintetiar y han sido!uimioheterótro%as desde entonces. Los otros tres grupos a,n poseenmiemros %otoautótro%os* pero en cada grupo* algunas l$neas evolutivashan aandonado la %otoautotro%$a y optado por otros m"todos denutrición. Existen !uimioautótro%os y !uimioheterótro%os en los tresgrupos.

Entre las proteoacterias se hallan algunos g"neros f#adores denitrógeno* como Rhizobium y otras acterias !ue contriuyeron a losciclos gloales de nitrógeno y au%re. E. coli* uno de los organismos m(sestudiados de la :ierra* es una proteoacteria. :ami"n lo son mucho delos patógenos humanos m(s %amosos* como Yersinia pestis* Vibrio

cholerae y Salmonella typhimurium* mencionados en nuestro an(lisis delos patógenos.Los hongos causan la mayor$a de las en%ermedades de las plantas y losvirus causan otras* y los virus causan otras* pero cerca de 2en%ermedades de plantas son de origen acteriano. La agalla de la

corona, con sus tumores caracter$sticos* es una de las m(s notales. Elagente causal de la agalla de la corona es Agrobacterium tumeaciens,

!ue alerga un pl(smido utiliado en los estudios de +CA recominantecomo veh$culo para insertar genes en los nuevos hu"spedes de plantas.



6. C!()#6('e+!(*

Las '!()#6('e+!(*: antiguamente conocidas como algasverdeauladas* son un grupo de acterias %otosint"ticas &%otoautótro%as'importantes* re!uieren solo agua* gas nitrógeno* ox$geno* algunos pocoselementos minerales* lu y dióxido de carono para sorevivir. Adem(sde tener clorofla a* como los organismos eucariontes %otosint"ticos* lamayor$a contiene un pigmento aulado llamado fcocianina. La mayor$ade las cianoacterias tami"n tiene un pigmento ro#io* fcoeritrina.El color visile de los organismos depende de las cantidades relativas delos dos pigmentos. 8uando predomina la fcocianina* la acteria es decolor (&% <e+"#*#3 cuando predomina la fcoeritrina* es +#8(.tilian clorofla a para la %otos$ntesis y lieran gas ox$geno3 muchasespecies tami"n f#an nitrógeno.Las cianoacterias est(n entre los primeros organismos%otosintetiadores de la tierra.)u %otos$ntesis %ue la ase de la Frevolución de ox$genoG !ue trans%ormóla atmós%era de la :ierra.)e conocen estromatolitos %ósiles* ac,mulos calc(reos masivos %ormadospor cianoacterias de hace millones de aos. Los estromatolitos sesiguen %ormando todav$a en los mares tropicales.Las cianoacterias realian el mismo tipo de %otos$ntesis caracter$sticade los %otosintetiadores eucariontes. 8ontienen memranas internaselaoradas y altamente organiadas llamadas %(,e%(* ##*!)!'(* o!%('#!"e*. Los cloroplastos de los eucariontes %otosint"ticos se derivande las cianoacterias endosimióticas.Las cianoacterias pueden asociarse en colonias o vivir lires comoc"lulas individuales. )eg,n la especie y las condiciones de crecimiento*las colonias de cianoacterias pueden presentarse como delgadasl(minas de una c"lula de espesor o como pelotas es%"ricas de c"lulas.Algunas colonias flamentosas se di%erencian en tres tipos celulares9c"lulas vegetativas* esporas y heterocistos. Las c"lulas vegetativas%otosintetian* las e*p#+(* son c"lulas en reposo !ue pueden fnalmentedesarrollarse en nuevos flamentos y los ee+#'!*#* son c"lulas

especiales para la f#ación del nitrógeno. :odas las cianoacteriasconocidas con heterocistos f#an nitrógeno. Los heterocistos tami"ntiene una %unción en la reproducción9 cuando los flamentos se separanpara reproducirse* los heterocistos pueden servir como punto de!uiere.Las cianoacterias est(n ampliamente distriuidas en el medio marino.>uchas especies pueden tolerar rangos amplios de salinidad ytemperatura. Algunas cianoacterias* llamadas e)"#%>!'(** excavan en



las rocas calc(reas y en los es!ueletos del coral. /tras %orman espesascostras oscuras a lo largo de la ona de salpicaduras de las costasrocosas. Algunas explotan los sedimentos pores en ox$geno* lo !uepuede indicar lugares contaminados. Las especies planctónicas puedenmultiplicarse r(pidamente y camiar el color del agua. Algunas de las

mareas ro#as est(n causadas por cianoacterias !ue contiene pigmentoro#o. nas pocas especies pueden causar erupciones cut(neas ennadadores y uos.

Algunas cianoacterias viven en la superfcie de las algas y hierasmarinas. Los organismos %otosint"ticos !ue viven sore algas o plantasse denominan ep>9#*. /tras cianoacterias viven en el interior de lasalgas y se denominan e)"#9(*.

'. E*p!+#=&e(*L(* e*p!+#=&e(* *e (*e,e8() ( *('('#+'#*. )on acteriasgramnegativas caracteriadas por estructuras ,nicas llamadas9%(,e)#* (x!(%e*: frillas !ue corren a trav"s del espacioperiplasm(tico. El cuerpo celular es un largo cilindro enrollado en un

espiral. Los flamentos axiales comienan en cada extremo de la c"lula ysuperponen en el medio* y hay t$picos anillos asales donde se f#an lapared celular. >uchas espiro!uetas viven en los seres humanos comopar(sitos3 otras viven lires en el arro o en el agua.



". C%(,!"!(*Las '%(,!"!(* son las acterias m(s pe!ueas &*2 -1*4 m dedi(metro'. 0ueden vivir sólo como par(sitos dentro de las c"lulas deotros organismos. Estas pe!ueas es%eras son procariontes ,nicasdeido a su comple#o ciclo de vida* !ue involucra dos %ormas celularesdi%erentes. En los seres humanos diversas cepas de clamideas causanin%ecciones oculares &en especial tracoma'* en%ermedades transmitidassexualmente y algunas %ormas de neumon$a.

e. F!+,!'&#*L( ,(?#+>( "e %#* 9+,!'&#* *#) $+(,p#*!!<#*. )on a veces

llamados bacterias grampositi!as, pero algunos son gramnegativos yotros no tienen pared celular de ning,n tipo. )in emargo* constituyenun grupo monofl"tico.Algunos frmicutos producen endosporas* estructuras de reposoresistentes al calor cuando los nutrientes escasean la acteria replica su+CA y encapsula una copia* #unto con parte de su citoplasma* en unac"lula resistente con paredes %uertemente engrosadas conpeptidoglucano y rodeadas por una cuierta de la espora. La c"lulamadre se desintegra luego y desprende la endospora. La producci"n de

la endospora no es un proceso reproducti!o3 la endospora sólo

reemplaa a la c"lula madre3 puede sorevivir a duras condicionesamientales* como las altas y a#as temperaturas o la se!uia* deido a!ue est( latente3 su actividad normal est( suspendida. >(s tarde* siencuentra condiciones %avorales* la endospora se vuelvemetaólicamente activa* se divide y %orma nuevas c"lulas iguales a lac"lula !ue le dio origen. Algunas endosporas pueden ser aparentementereactivadas aun despu"s de mil aos de latencia.



Los miemros de este grupo %ormador de esporas incluyen numerosasespecies de #acillus y $lostridium. Las toxinas producidas por $.

botulinum est(n dentro de las m(s toxicas alguna ve descuiertas3 la

dosis letal para los seres humanos es de una millon"sima de gramo &1g'.El g"nero Staphylococcus, el estaflococo* incluye frmicutos !ue sonaundantes en la superfcie del cuerpo humano3 son responsales de los%ur,nculos y de muchos otros trastornos cut(neos. S. aureus es elpatógeno humano m(s conocido3 se lo encuentra en el 2S al KS delos adultos sanos &y en el 4 al 5S de los adultos hospitaliados'.0uede causar in%ecciones respiratorias* intestinales y de las heridas*adem(s de las en%ermedades cut(neas.Los ('!)#,!'ee* son frmicutos !ue desarrollan un sistema deflamentos elaoradamente ramifcado. Estas acterias se parecen

mucho a los cuerpos flamentosos de los hongos. Algunos se reproducen%ormando cadenas de esporas en los extremos de los flamentos. En lasespecias !ue no %orman esporas* el crecimiento ramifcado y flamentosocesa y la estructura se rompe en cocos o astones t$picos* !ue luego sereproducen por fsión.Los actinomicetes incluyen varias acterias m"dicamente importantes.%ycobacterium tuberculosis causa tuerculosis. Streptomyces produceestreptomicina* as$ como cientos de otros antiióticos* incluidas variasdocenas de uso general. +erivamos la mayor parte de nuestrosantiióticos de miemros de actinomicetes./tro grupo interesante de frmicutos* %#* ,!'#p%(*,(*: carecen de

pared celular* aun!ue algunos poseen un material rigidiante por %uerade la memrana plasm(tica. Algunos de ellos son las estructurascelulares m(s pe!ueas #am(s descuiertas* a,n menores !ue lasclamidias. Los micoplasmas m(s pe!ueos capaces de crecimiento tieneun di(metro cerca de *2 m y son pe!ueos en otro aspecto crucial9presentan la mitad del +CA !ue la mayor$a de los procariontes. )e hasugerido !ue la cantidad de +CA en un micoplasma puede ser la m$nimacantidad re!uerida para codifcar las propiedades esenciales de unac"lula viva.

USOS HUMANOS DE LAS BACTERIAS>uchas de las notales propiedades de las acterias nos dan productosde los !ue dependemos todos los d$as.

♣ >uchos alimentos y eidas se producen la ayuda de la%ermentación microiana. )e emplean acterias acidol(cticas enla producción de yogurt* leche acidófla* encurtidos* aceitunas y



col agria* y varios tipos de acterias intervienen en la producciónde !ueso. Asimismo* participan acterias en la manu%actura dealimentos %ermentados como salami* y de vinagre* salsa de soya*chocolate y algunas vitaminas del comple#o B B1 ? +!6#/(<!)(:as$ como de (cido c$trico* un compuesto !ue se agrega a

caramelos y a la mayor parte de las gaseosas.

♣ Algunas acterias producen agentes usados comercialmente en ladestrucción de plagas de insectos.

♣ +eterminados tipos de microrganismos producen antiióticos*compuestos !ue limitan la competencia por los nutrimentos alinhiir o destruir otros microorganismos. ?acia el decenio de 1T4los antiióticos se ha$an convertido en importantes instrumentoscl$nicos !ue trans%orman el tratamiento de las en%ermedadesin%ecciosas. En la actualidad se dispone alrededor de 1

antiióticos de utilidad cl$nica* y cada ao se producenliteralmente toneladas de ellos. Las compa$as %armac"uticasotienen las mayor parte de los antiióticos a partir de tres gruposde microorganismos9 un grupo grande de acterias del suelollamadas actinomicetos: acterias grampositivas del g"nero#acillus y mohos &eucariontes pertenecientes al reino <ungi'.

♣ +eido a los extraordinarios ritmos de producción* las acteriasson F%(ricasG ideales para producir iomol"culas. )e les hasometido a ingenier$a gen"tica a fn de otener determinadas

vacunas* hormona del crecimiento* insulina y muchos otroscompuestos de importancia cl$nica. Alrededor del 4S de lainsulina administrada para tratar a los dia"ticos proviene deacterias transg"nicas. Los investigadores se encuentran en elproceso de desarrollar acterias gen"ticamente manipuladas paraelaorar muchos otros productos de utilidad m"dica.)e emplean acterias en el tratamiento de aguas residuales ypara descomponer desechos sólidos en rellenos sanitarios* as$como en el proceso conocido como descontaminación iológica*en el cual un sitio contaminado se expone a microorganismos !uedegradan las toxinas y de#an a camio suproductos metaólicos

ino%ensivos como dióxido de carono y cloruros. ?asta la %echa* sehan usado mas de 1 especies distintas de acterias y hongospara limpiar diversas %ormas de contaminación.

♣ n tipo de acteria puede digerir el petróleo* y es muy ,til paralimpiar derrames petrol$%eros pe!ueos.

♣ /tras acterias eliminan desechos y tóxicos del agua.♣ /tras ayudan a excavar minerales en el suelo.



♣ En nuestros intestinos hay una gran cantidad de acterias* entreellas E. coli. El t"rmino coli se dee a !ue se descurieron en elcolon humano o intestino grueso. All$* las acterias tiene un hogarcaliente y seguro* con alimento y transporte gratuito. Estasacterias tami"n %orman varias vitaminas !ue el organismo no

produce por s$ mismo. As$* las acterias y nosotros nosenefciamos de esta relación simiótica.Los iólogos contin,an descuriendo nuevos usos para lasacterias. 0or e#emplo* las compa$as de iotecnolog$a comienana ver !ue las acterias adaptadas a amientes externos puedenser una %uente rica de enimas estales ante el calor* !ue podr$anusarse en la producción de medicinas* alimentos y en la industria!u$mica.

clasificación de los procariontes

Documents