viernes, 7 de febrero de 2014

Apuntes sobre bacterias

Más adelante me gustaría comentar algunas cosas sobre bacterias, de modo que voy a explicar algunas cosas necesarias a saber sobre las bacterias para poner en contexto esas futuras entradas.

Lo primero que hay que tener claro es que poseen células procariotas, en lo que se diferencian de los organismos más evolucionados, los cuales tenemos células eucariotas.

No os fiéis de esta imagen, no está a escala, las eucariotas son de un tamaño muco mayor a las procariotas.

Las diferencias principales están en la localización del material genético, que en eucariotas se encuentra rodeado de una membrana y en procariotas disperso por el interior de la célula. El tamaño de una eucariota es mucho mayor, entre 10 y 150 micras, mientras que el de una procariota es de entre 0,5 y 10 micras. Además, encontramos diferencias químicas en la membrana y pared celular (Con la de eucariotas vegetales). Y la más evidente mirando la imagen es la simpleza de estructuras internas de procariotas en comparación con eucariotas.



Además, hay 2 grupos de organismos con estas células procariotas, que son las bacterias y las arqueobacterias. El parecido tanto morfológico como en el nombre invita a pensar que son organismos evolutivamente cercanos, pero en realidad están más distantes que nuestra especie y un geranio. Su parecido pues, se explica por un proceso de evolución convergente al encontrar soluciones similares durante la evolución.

La solución a la que me refiero es el conservar un pequeño tamaño para mantener su simplicidad estructural, ya que al aumentar el tamaño, disminuye la relación superficie/volumen porque la superficie aumenta al cuadrado y el volumen al cubo. Cuando esa relación disminuye aparecen problemas a la hora de incorporar iones y nutrientes, los cuales las eucariotas resuelven aumentando su complejidad estructural.

Aquí tenemos algunos ejemplos de morfología bacteriana

Independientemente de su forma, las bacterias (Y digo bacterias, no aqueo) se diferencian en 2 grupos, esta división es muy importante y se tiene que tener en cuenta a la hora de tratar con una bacteria. Estoy hablando de la diferenciación en Gram positivas y Gram negativas. La diferencia entre ambas radica en la composición de su pared celular. Para simplificarlo diremos que las gram positivas tienen una pared más gruesa y resistente y la pared de gram negativas es más fina, pero con otra membrana por fuera de la pared, que contiene un compuesto llamado lipopolisacárido que será importante en el caso de que la bacteria sea parásita.

Realmente la membrana externa se considera parte de la pared en gram -, pero lo pongo así para que sea más simple.

-¿Y cómo diablos se pueden detectar estas diferencias microscópicas?

Vaya, hoy has estado muy callado, pues aprovechando las diferencias químicas entre las membranas de ambas, el bacteriólogo danés Christian Gram desarrolló una tinción que colorea de diferente modo gram negativas y positivas. Christian además, lo hizo de modo completamente empírico, mezclando colorantes al azar (Bueno, tal vez no tanto como al azar, pero sí bastante aleatoriamente) hasta que consiguió lo que buscaba.

Lo que hizo fue añadir un colorante y fijarlo con yoduro de potasio a la pared celular. Como acabamos de ver, la pared de gram - está recubierta por una membrana, por lo que no permite que el colorante se fije. No obstante, ambos grupos quedan coloreados. Luego solo queda lavar con etanol para retirar el colorante de las bacterias gram -, que no se colorean (De ahí que se llamen gram negativas) y en gram + el colorante permanece.



Unos años después, el alemán Carl Weigert completó este procedimiento añadiendo safranina, un colorante que tiñe de rojo las gram negativas, pero que no cambia el color de gram positivas.

En su honor, se llama tinción de gram, y ni que decir tiene que a las bacterias se les llama así también por él. Era un hombre bastante modesto y comentó que su tinción era imperfecta y tenía errores, y que esperaba que fuese útil y mejorada. No era tan mala, porque hoy en día se sigue usando para diferenciar bacterias en los laboratorios ya que es un método rápido, sencillo y barato.

Aquí tenemos la diferente coloración que adquieren las bacterias con esta tinción.

Metabolismo de bacterias


Las bacterias ocupan todos los métodos de nutrición.  Pueden obtener energía tanto de la luz solar (Fotótrofas) como de compuestos químicos (Qumiotrofas). Su donador de electrones para la cadena respiratoria puede ser orgánico (Organótrofo) o inerte (Litotrofo) y su fuente de carbono puede ser orgánica (Heterótrofo) o inorgánica, como el anhídrido carbónico (Autótrofo).

En cuanto a su tolerancia al oxígeno, tenemos 5 tipos: las aerobias estrictas necesitan oxígeno para vivir, para las anaerobias estrictas el oxígeno resulta letal, las anaerobias facultativas pueden usar el oxígeno cuando haya, pero pueden sobrevivir en su ausencia, las aerotolerantes son anaerobias, pero el oxígeno les resulta inocuo y las microaerófilas necesitan que en el oxígeno del ambiente esté en un rango de concentraciones determinado y bajo, no pueden vivir sin el, pero mucho sería letal.

Una última reflexión de unas bacterias fotoautótrofas de hace "algunos" años. Eran pequeñas, pero eran muchas...

Aquí lo voy a dejar para no cargarlo mucho, un saludo.

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