Bacterias
| Bacterias | |
|---|---|
 Escherichia coli |
|
| Clasificación científica | |
|
|
| Filos/Divisións | |
|
Actinobacteria (alto GC) |
|
|
Unha bacteria é un organismo unicelular procarionte, que se pode atopar illado ou en colonias. Pertence ao reino Monera.
Este microrganismo está constituído soamente por unha célula, e non ten un verdadeiro núcleo celular nin orgánulos.
Foron descubertas por Antoni van Leeuwenhoek en 1683, e clasificadas inicialmente entre as plantas. En 1894, Ernst Haeckel incluíunas no reino Protista, e actualmente as bacterias compoñen un dos tres Dominios do sistema de clasificación cladístico. Vulgarmente, utilizase o termo "bacteria" para designar tamén as archaebacteria, que actualmente constitúen un dominio separado (Archaea). As cianobacterias (as algas azuis) son actualmente consideradas dentro do dominio Bacteria.
As bacterias son normalmente microscópicas ou submicroscópicas (detectabeis só ao microscopio electrónico), con dimensións máximas tipicamente da orde dos 0,5 a 5 micrómetros. Excepcións son unha bacteria illada no tubo dixestivo dun peixe, a Epulopiscium fishelsoni, co tamaño do punto final desta frase, ou a Thiomargarita namibiensis, que chega aos 0,75 mm de longo, o que supera a moitas células eucariotas.
O estudo das bacterias chámase bacterioloxía.
Índice |
Historia [editar]
A palabra bacterium foi introducida polo microbioloxista alemán C. G. Ehrenberg, en 1828, que a foi buscar á lingua grega, na cal "βακτήριον" significa "pequeno bastón" (en alusión ás bacterias con esa forma). Durante un tempo Bacterium foi considerado un xénero [1], pero este xénero eliminouse definitivamente en 1954 [2]. Louis Pasteur (1822-1895) e Robert Koch (1843-1910) foron os primeiros científicos que describiron o papel das bacterias como vectores de varias doenzas.
Como xa foi referido, as bacterias foron inicialmente consideradas un grupo de plantas (no sentido da taxonomía de Linneo e agrupadas cos fungos(na clase Schizomycetes), se ben máis tarde, foron agrupadas con outros organismos unicelulares, os Protista e, máis tarde, entre os procariotas. Coa chegada das técnicas moleculares, en 1977, Carl Woese dividiu os procariotas en dous grupos, baseándose nas secuencias de nucleótidos do ARNr de 16 S, aos que chamou os reinos Eubacteria e Archaebacteria, máis tarde denominados Bactería e Archaea. Algúns científicos, porén, consideran que as diferenzas xenéticas entre aqueles dous grupos non xustifican a división e que tanto as arquebacterias coma os eucariontes probabelmente se orixinaron a partir de bacterias primitivas.
Morfoloxía [editar]
As bacterias clasifícanse morfoloxicamente de acordo coa forma da célula e co seu grao de agregación:
- Bacilo – teñen forma de bastón (nome procedente do xénero Bacillus)
- Coco – son de forma esférica ou subesférica (do xénero Coccus)
- Espirilo – de forma espiral (do xénero Spirillum)
- Vibrión – con forma de coma (do xénero Vibrio)
Outras formas son as espiroquetas, con forma de sacarrollas, ou as bacterias con apéndices (protuberancias celulares como tubos ou talos), ou as filamentosas (con forma de filamento como Chloroflexus).
En canto ao seu grao da agregación, poden formar cadeas (por exemplo, estreptococos, estreptobacilos), pares (diplococos, diplobacilos), acios (estafilococos), grupos (sarcinas), etc.
Estrutura da célula bacteriana [editar]
A estrutura da célula bacteriana é a dunha célula procariótica, sen orgánulos ligados á membrana celular, tales como mitocondrias ou plastos, sen un núcleo rodeado por unha cariomembrana e sen ADN organizado en verdadeiros cromosomas, como os das células eucariotas.
Estruturas da célula procariota [editar]
- Nucleoide: non é un verdadeiro núcleo, xa que non está delimitado do resto da célula por membrana lípidica propia. O nucleoide consiste nunha única grande molécula de ácido desoxirribonucleico circular con proteínas asociadas. O seu tamaño varía dunha especie a outra. Na Escherichia coli, unha bacteria típica, o xenoma ten case 5 millóns de pares de bases e varios millares de xenes codificando máis de 4.000 proteínas (o xenoma humano ten uns 3 mil millóns de pares de bases e preto de 40.000 proteínas).
- Plásmidos circulares: son pequenas moléculas de ADN que coexisten co nucleoide. Son comummente trocadas na "reprodución sexual" entre bacterias. Os plásmidos teñen algúns xenes, incluíndo frecuentemente aqueles que protexen a célula contra os antibióticos.
- Citoplasma: é un líquido con contistencia de xel, semellante ao dos eucariotas, con sales, glicosa e outros azucres, proteínas funcionais e varias outras moleculas orgánicas. Contén tamén ácido ribonucleico da transcrición xenética, e preto de 20.000 ribosomas. Os ribosomas procariotas son bastante diferentes dos eucariotas (esas diferenzas foron usadas para desenvolver antibióticos que só afectaban ás bacterias).
- Membrana celular: é unha dupla capa de fosfolípidos, con proteínas importantes, que interveñen na permeabilidade a nutrientes e outras substancias, defensa, e na cadea respiratoria e produción de enerxía. A diferenza do que ocorre nos eucariotas, en case ningunha bacteria hai colesterol na membrana, pero poden ter uns compostos similares chamados hopanoides.
- Parede celular: é unha estrutura complexa composta por peptidoglicanos, polímeros de carbohidratos ligados a proteínas como a mureína, con funcións protectoras. A parede celular é o albo de moitos antibióticos. Contén nalgunhas especies infecciosas a endotoxina Lipopolisacárido (LPS), unha substancia que orixina unha reacción excesiva do sistema inmunitario, podendo causar a morte no hóspede debido a un choque séptico.
- Cápsula: Algunhas especies de bacterias teñen unha capa de polisacáridos que as protexe contra a deshidratación e o recoñecemento polo sistema inmunitario do hóspede, e da fagocitose.
- Fimbrias ou pili: son microfibriñas proteicas que se estenden da parede celular en moitas especies Gram-negativas. A súa función é o ancoramento da bacteria ao seu medio e son importantes na patoxénese. Un tipo especial de pilus é o pilus sexual, estrutura que serve como ponte de unión entre as bacterias para a troca de plásmidos.
- Flaxelo: estrutura proteica que roda como unha hélice. Moitas especies de bacterias móvense co auxilio de flaxelos. Os flaxelos bacterianos son moi simples e completamente diferentes dos flaxelos dos eucariotas (como, no home, os dos espermatozoides), xa que están formados por un só túbulo e non presentan a estrutura de 9+2 túbulos dos flaxelos eucariotas.
- Vacúolo: non son verdadeiros vacúolos xa que non son delimitados por dupla membrana lipídica como os das plantas. son antes gránulos de substancias de reserva, como azucres complexos.
- Espora: Algunhas bacterias poden enquistar, formando unha espora de resistencia, cun invólucro de polisacáridos máis espeso e ficando en estado de vida latente cando as condicións ambientais son desfavorabeis.
Clasificación Gram [editar]
Cando a parede ten unha capa espesa de peptidoglicanos, a célula queda tinxida de cor púrpura ou azul ao fixala con cristal violeta, facendo unha preparación coñecida como técnica de Gram (do nome do científico Hans Christian Gram, o seu inventor). Estas bacterias denomínanse bacterias "Gram-positivas".
Outras bacterias posúen unha parede celular dupla, formada por unha capa interna constituída por unha fina capa de peptidoglicanos, e unha capa exterior membranosa, formada por carbohidratos, fosfolípidos e proteínas. Estas bacterias tinxen de vermello coa técnica de Gram, e denominanse bacterias "Gram-negativas".
Moitos antibióticos, incluíndo a penicilina e os seus derivados, atacan especificamente a parede celular das bacterias Gram-positivas, inhibindo as encimas transpeptidase e carboxipeptidase, responsabeis da síntese dos peptidoglicanos.
Reprodución [editar]
As bacterias poden reproducirse sexuada ou asexuadamente. A forma máis importante de reprodución – porque pode ter a forma de "produción en masa" - é a asexuada, por fisión binaria ou simple división celular, na que unha célula replica o seu material xenético e se divide en dúas células-fillas, teoricamente coas mesmas características da célula nai, co desenvolvimento dunha parede celular transversal.
Durante este proceso poden ocorrer variacións xenéticas, a través da recombinación e mutación (alteración aleatoria do código xenético) ou por transdución (transferencia de material xenético dun virus ou doutra bacteria a través dun virus, como os bacteriófagos). Por esta razón, as bacterias tamén se reproducen "sexualmente" por conxugación (transferencia do material xenético dunha bacteria a outra) e, despois, continúan o seu ciclo de reprodución asexuada.
A pesar de seren normalmente microscópicas, as bacterias poden reproducirse en tal cantidade que chegan a formar unha película visíbel a simple vista nunha superficie onde estean a desenvolverse.
Metabolismo [editar]
As bacterias presentan nunha grande variedade de diferentes metabolismos:
- As bacterias autótrofas necesitan só dióxido de carbono como fonte de carbono:
- As fotoautótrofas obteñen a enerxía da luz, para a fotosíntese;
- As quimioautótrofas obteñen enerxía da oxidación de compostos químicos;
- As heterótrofas dependen dunha fonte orgánica de carbono.
Ademais desta clasificación, as bacterias poden distinguirse pola fonte de redutores que utilizan na súa respiración:
- as litótrofas usan compostos inorgánicos, tales como auga, sulfuro de hidróxeno ou amoníaco; e
- as organótrofas usan compostos orgánicos, tales como azucres ou ácidos orgánicos.
Estes diferentes tipos de metabolismo poden estar combinados nun único microorganismo. Por exemplo, as cianobacterias son fotolitoautótrofas e aparentemente foron as pioneiras no uso da auga como fonte de electróns. Moitas especies poden mudar o seu tipo de metabolismo, de acordo coas condicións do medio ambiente.
Outros requisitos nutricionais das bacterias inclúen nitróxeno, xofre, fósforo, vitaminas e elementos metálicos como sodio, potasio, calcio, magnesio, manganeso, ferro, cinc, cobalto, cobre e níquel. Algunhas especies necesitan tamén pequenas cantidades adicionais de elementos como selenio, tungsteno, vanadio ou boro.
En canto á súa relación co osíxeno, a maioría das bacterias poden ser colocadas en tres grupos:
- aerobias – que poden crecer só na presenza de osíxeno;
- anaerobias – que poden crecer só na ausencia de osíxeno; e
- anaerobias facultativas – que poden crecer tanto na presenza como na ausencia de osíxeno;.
Moitas bacterias viven en ambientes que son considerados extremos para o home e son, por iso, denominadas extremófilas, como por exemplo:
- termófilas – que viven en fontes termais;
- halófilas – que viven en lagos salgados;
- acidófilas e alcalinófilas – viven en ambientes ácidos ou alcalinos;
- psicrófilas – as bacterias que viven nos glaciares.
Movemento [editar]
As bacterias móbiles móvense utilizando flaxelos, esvarando sobre superficies, ou mesmo por alteracións da súa flotabilidade. As espiroquetas constitúen un grupo único de bacterias que posúen estruturas semellantes a flaxelos chamadas filamentos axiais unidas a dous puntos da membrana celular no espazo periplasmático, ademais de teren unha forma helicoidal que xira no medio para movérense.
Os flaxelos bacterianos atópanse organizados de diferentes formas: algunhas bacterias posúen un único flaxelo polar (nunha extremidade da célula), mentres outras posúen grupos de flaxelos, quer nunha extremidade, quer en toda a superficie da parede celular (bacterias "peritricas").
As bacterias poden moverse por reacción a certos estímulos, comportamento chamado "taxia" (tamén presentes nas plantas), como por exemplo, quimiotaxia, fototaxia, mecanotaxia e magnetotaxia. Nun grupo particular, as mixobacterias, as células individuais atráense quimicamente e forman pseudo-organismos ameboides que, ademais de "arrastrarse", poden formar frutificacións.
Taxonomía [editar]
- Véxase tamén: Taxonomía bacteriana.
A clasificación das bacterias mudou radicalmente nos últimos anos, para reflectir o coñecimento actual sobre filoxenia, como resultado dos recentes avances na secuenciación dos xenes, na bioinformática e na bioloxía computacional.
Orixinalmente as bacterias foron consideradas un grupo dos fungos, os Schizomycetes, con excepción das cianobacterias que eran consideradas "algas azuis". A descoberta da súa estrutura celular común procariota distinta de todos os outros organismos (os eucariotas), levou a seren tratados como un grupo separado, denominado sucesivamente Monera, Bacteria e Prokaryota.
En xeral pensábase que os eucariontes eran descendentes dos procariontes mais, estudando o seu ARN, Carl Woese descubriu que os procariontes comprendían dous grupos separados, aos que el chamou Eubacteria e Archaebacteria pero que, máis tarde, el mesmo renomeou como Bactería e Archaea. Woese argumentou que estes dous grupos, en conxunto cos eucariotas, forman dominios separados con orixe e evolución separadas a partir dun organismo primordial.
Deste xeito, as bacterias poderían ser divididas en varios reinos, mais normalmente son tratadas como un único reino, dividido en filos ou divisións. Son xeralmente consideradas un grupo monofilético, mais esta noción ten sido contestada por alguns autores.
Árbore filoxenética [editar]
,_____________ Proteobacterias alfa
,___|
| | ,__________ Proteobacterias beta
| |__|
,_____| |_________ Proteobacterias gamma
| |
| | ,____________ Proteobacterias delta
,___| |___|
| | |__________ Proteobacterias epsilon
| |
| | ,_______________ Planctomycetes e Chlamydiae
| |__|
| | ,_________________________ Spirochaetes
| |__|
| | ,______ Bacteroides e Flavobacterias
| |__|
| |_______ Bacterias verdes do xofre
,____|
| | ,____ Bacterias Gram-positivas con G-C alto
,___| |_____|
| | |____ Bacterias Gram-positivas con G-C baixo
| |
,___| |_______________________ Cianobacterias e cloroplastos
| |
,__| |__________________________ Bacterias verdes non do xofre
| |
__| |_______________________________________________ Thermotogales
|
|________________________________________ Hydrogenobacter/Aquifex
Importancia das bacterias para o home [editar]
Os varios tipos de bacterias poden ser prexudiciais ou útiles para o medio ambiente e para os seres vivos. O papel das bacterias na saúde, como axentes infecciosos é ben coñecido: o tétano, a febre tifoide, a pneumonía, a sífilis, a cólera e tuberculose son apenas algúns exemplos. Nas plantas, as bacterias poden tamén causar doenzas. O modo de infección inclúe o contacto directo con material infectado, polo aire, comida, auga e por insectos. A maior parte das infeccións pode ser tratada con antibióticos e as medidas antisépticas poden evitar moitas infeccións bacterianas, por exemplo, fervendo a auga antes de beber, lavar alimentos frescos ou pasar alcohol nunha ferida. A esterilización dos instrumentos cirúrxicos ou dentarios faise para os librar de calquera axente patóxeno.
Non obstante, moitas bacterias son simbiontes do organismo humano e doutros animais como, por exemplo, as que viven no intestino axudando na dixestión e evitando a proliferación de microbios patóxenos.
No chan existen moitos microorganismos que traballan na transformación dos compostos de nitróxeno en formas que podan ser utilizadas polas plantas e moitos son bacterias que viven na rizosfera (a zona que inclúe a superficie da raíz e o solo que a ela adhire). Algunhas destas bacterias – as nitrobacterias - poden usar o nitróxeno do aire e convertelo en compostos útiles para as plantas, un proceso denominado fixación do nitróxeno. A capacidade das bacterias para degradar unha grande variedade de compostos orgánicos é moi importante e existen grupos especializados de microorganismos que traballan na mineralización de clases específicas de compostos, como, por exemplo, a decomposición da celulosa, que é un dos constituíntes máis abundantes das plantas e difícil de degradar.
Existen aínda varias especies de bacterias usadas na preparazón de comidas ou bebidas fermentadas, incluíndo queixos, pickles, mollo de soia, sauerkraut (ou chucrute), vinagre, viño e iogur. Con técnicas da biotecnoloxía foron xa “creadas” bacterias capaces de producir drogas terapéuticas, como a insulina e para a biodegradación de lixos tóxicos, incluindo derrames de hidrocarburos.
Curiosidades [editar]
En termos de evolución, as bacterias parecen ser os organismos máis antigos, con rexistros fósiles de hai 3.700 millóns de anos.
Segundo a Teoría da Endosimbiose, dous organelos celulares, as mitocondrias e os cloroplastos terían derivado dunha bacteria endosimbionte, probabelmente autótrofa, probablemente un devanceiro das actuais cianobacterias.
Poden enquistar, ou sexa, rodearse dunha parede celular especial que as protexe e ficar en estado de vida latente ata que as condicións ambientais volten a ser favorabeis; nesa forma poden vivir na poeira da nosa casa e ser transportadas por correntes de aire e, desa maneira, infectar un ser vivo que respire ese aire.
O corpo humano contén normalmente billóns de microorganismos, na pel, debaixo das unllas, na boca, nariz, intestino e noutras cavidades do noso corpo; porén, non poden crecer nos ollos pola acción do líquido lacrimal, que contén un encima antibacteriano. En realidade, viven tantas bacterias en nós, que sobre e dentro do noso corpo hai máis células procariotas ca eucariotas.
Identificación en laboratorio de Bacterias [editar]
- Recolla de mostras: faise pola recolleita de mostras a partir dos tecidos ou secrecións infectadas do doente. Así, nunha enterite úsanse mostras fecais, nunha pneumonia expectoración, en órgaos internos biopsia e en moitas mostras de sangue.
- As mostras son cultivadas en placas de Petri (discos de vidro) cos nutrientes e factores necesarios para o seu crecemento.
- Retíranse as colonias bacterianas e espállanse nunha lámina, onde son fixadas e coloreadas (por exemplo coa técnica de Gram ou a técnica de Ciehl-Neelsen).
- Obsérvanse ao microscopio óptico, e identifícanse pola morfoloxía e coloración Gram.
- Se persisten dúbidas úsanse análises bioquimicas.
- Efectúase un test de crecemento na presenza de antibióticos (análise de sensibilidade aos antibióticos).
Notas [editar]
- ↑ Breed, R.; Conn, H. (1936). "The Status of the Generic Term Bacterium Ehrenberg 1828". Journal of bacteriology 31 (5): 517–518. PMC 543738. PMID 16559906. //www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC543738/.
- ↑ INTERNATIONAL BULLETIN OF BACTERIOLOGICAL NOMENCLATURE AND TAXONOMY. Volume4 October 15, 1954 Nos. 3-4 pp. 141-158. pdf
Véxase tamén [editar]
Bibliografía [editar]
Parte deste texto provén dun artigo publicado pola Nupedia, da autoría de Naxina Parmar.
- Alcamo, I. Edward. Fundamentals of Microbiology. 5th ed. Menlo Park, California: Benjamin Cumming, 1997.
- Atlas, Ronald M. Principles of Microbiology. St. Louis, Missouri: Mosby, 1995.
- Holt, John.G. Bergey's Manual of Determinative Bacteriology. 9th ed. Baltimore, Maryland: Williams and Wilkins, 1994.
- Stanier, R.Y., X. L. Ingraham, M. L. Wheelis, and P. R. Painter. General Microbiology. 5th ed. Upper Saddle River, New Jersey: Prentice Hall, 1986.
Outros artigos [editar]
- Cultivos bacterianos
- Tinguidura de Gram
- Tinguidura de Ziehl-Neelsen
- Análise bioquímica de bacterias
- Test de sensibilidade aos antibióticos
- Carboxisoma
- Magnetosoma
Ligazóns externas [editar]
