Ejercicio resuelto de Bacterias · Biología · Cataluña · 2024

Un estudio liderado por un equipo de investigación del Instituto de Ciencias del Mar (ICM-CSIC) de Barcelona y la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB), publicado en la revista Environmental Science & Technology, concluyó que los genes mer, presentes en algunas especies bacterianas, permiten a estos microorganismos actuar sobre el mercurio atrapado en los sedimentos marinos.

1. Uno de estos microorganismos es Alteromonas, un género bacteriano que se encuentra en las aguas marinas. Son bacilos heterótrofos, gramnegativos y flagelados. [1 punto]
a) Complete la tabla siguiente escribiendo qué significa cada uno de los términos que se recogen en ella y cómo se puede comprobar.

	¿Qué quiere decir?	¿Cómo se puede comprobar? Bacilo		Heterótrofo		Gramnegativo		Flagelado	Dispone de un flagelo.	Observando su estructura a través de una imagen microscópica.

b) Calcule la longitud en micrómetros de la bacteria marcada con la letra A en la imagen siguiente.

Fuente: Imagen obtenida mediante microscopio electrónico (2 000 ×).

2. Albert, un alumno de segundo de bachillerato, después de leer este estudio, mantiene la conversación siguiente con Laura, una compañera de clase:
ALBERT: ¿El gen mer se podría incorporar, de manera natural, en bacterias marinas de otro género?
LAURA: Supongo que, para que pasara eso que dices, se tendría que dar alguno de los mecanismos de transferencia lateral u horizontal del DNA.
ALBERT: ¿Cuáles son estos mecanismos? No los recuerdo.
LAURA: Ahora mismo podría explicarte dos.
¿Qué respuesta tendría que dar Laura a Albert? [1 punto]

Nombre del mecanismo 1: — Explicación del mecanismo 1: Nombre del mecanismo 2: — Explicación del mecanismo 2:

$\mathbf{\text{1.}}\mathbf{\text{Uno}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{estos}}\mathbf{\text{microorganismos}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{Alteromonas,}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{g}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{nero}}\mathbf{\text{bacteriano}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{encuentra}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{aguas}}\mathbf{\text{marinas.}}\mathbf{\text{Son}}\mathbf{\text{bacilos}}\mathbf{\text{heter}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{trofos,}}\mathbf{\text{gramnegativos}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{flagelados.}}\mathbf{\text{(1}}\mathbf{\text{punto)}}$

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Complete}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{tabla}}\mathbf{\text{siguiente}}\mathbf{\text{escribiendo}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{significa}}\mathbf{\text{cada}}\mathbf{\text{uno}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{t}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{rminos}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{recogen}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{ella}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{c}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{mo}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{puede}}\mathbf{\text{comprobar.}}$

	¿Qué quiere decir?	¿Cómo se puede comprobar? Bacilo	Que su forma es alargada, de bastoncillo, a diferencia de los cocos, que son esféricos, o de los vibrios y espirilos, que son curvados.	Observando su morfología al microscopio, ya sea el óptico tras una tinción simple o el electrónico, como en la imagen del apartado siguiente. Heterótrofo	Que no puede fabricar su materia orgánica a partir de materia inorgánica: obtiene el carbono de compuestos orgánicos ya elaborados, que toma del medio.	Sembrándola en un medio de cultivo mínimo, sin materia orgánica, y en otro idéntico al que se le ha añadido una fuente de carbono orgánica. Si solo crece en el segundo, es heterótrofa. Gramnegativo	Que su pared celular tiene una capa fina de peptidoglicano recubierta por una membrana externa rica en lipopolisacáridos, y no retiene el colorante en la tinción de Gram.	Haciendo una tinción de Gram. Tras el lavado con alcohol pierde el cristal violeta y se tiñe con el colorante de contraste, de modo que se ve de color rosado o rojizo, no violeta. Flagelado	Dispone de un flagelo.	Observando su estructura a través de una imagen microscópica.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{Calcule}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{longitud}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{micr}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{metros}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{bacteria}}\mathbf{\text{marcada}}\mathbf{\text{con}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{letra}}\mathbf{\text{A}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{imagen}}\mathbf{\text{siguiente.}}$










El tamaño real de un objeto se obtiene dividiendo el tamaño con el que aparece en la imagen entre el número de aumentos con el que se ha obtenido, que aquí es de $2000$.

Midiendo con una regla el segmento que marca la bacteria A sobre el enunciado se obtienen unos $\mathrm{1,5}\text{ cm}$, es decir, $15\text{ mm}$.





Conviene pasar la medida a micrómetros antes de dividir, recordando que $1\text{ mm}=1000\mu \text{m}$:

$15\text{ mm}=15000\mu \text{m}$

$\text{Tama}\tilde{\text{n}}\text{o real}={\displaystyle \frac{\text{tama}\tilde{\text{n}}\text{o medido}}{\text{aumentos}}}={\displaystyle \frac{15000\mu \text{m}}{2000}}=\mathrm{7,5}\mu \text{m}$

La bacteria A mide, por tanto, unos $\mathrm{7,5}\mu \text{m}$ de longitud. Como el dato de partida es una medida hecha con regla, se admite cualquier resultado del orden de $7\mu \text{m}$ a $8\mu \text{m}$; lo que se valora es el planteamiento, dividir el tamaño medido entre los aumentos y expresar el resultado en micrómetros.

$\mathbf{\text{2.}}\mathbf{\text{¿Qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{respuesta}}\mathbf{\text{tendr}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{dar}}\mathbf{\text{Laura}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{Albert?}}\mathbf{\text{(1}}\mathbf{\text{punto)}}$

Los mecanismos de transferencia lateral u horizontal son los que permiten a una bacteria adquirir material genético de otra bacteria ya existente, sin que medie reproducción. Son la vía por la que un gen como mer puede pasar de forma natural a bacterias marinas de otro género.

Nombre del mecanismo	Explicación Mecanismo 1: la conjugación	Dos bacterias se ponen en contacto por medio de un pilus sexual que emite la donadora. A través de ese puente la donadora transfiere a la receptora una copia de un plásmido, una molécula de DNA circular independiente del cromosoma bacteriano que a menudo lleva genes accesorios como los de resistencia o los genes mer. El plásmido se replica mientras se transfiere, de modo que las dos bacterias acaban teniéndolo, y la receptora adquiere así el gen. Mecanismo 2: la transducción	Un bacteriófago infecta una bacteria portadora del gen mer y, al ensamblarse los nuevos virus, uno de ellos empaqueta por error en su cápside un fragmento del DNA de esa bacteria en lugar del suyo. Cuando ese fago infecta a una bacteria de otro género, le inyecta el fragmento de DNA bacteriano, que se integra en el cromosoma de la receptora por recombinación.

Existe todavía un tercer mecanismo, la transformación, en el que la bacteria capta directamente del medio fragmentos de DNA desnudo liberados por otras bacterias al morir y los incorpora a su genoma por recombinación. Con dos de los tres, la respuesta de Laura queda completa.