Ejercicio resuelto de Bacterias · Biología · Cataluña · 2020

Desde Llívia se puede hacer un paseo muy agradable para conocer las fuentes cercanas a esta población de la Cerdaña.


1. Una de estas es la fuente del Hierro. El agua de esta fuente tiñe la tierra de alrededor de color rojizo. Una de las especies de bacteria que podemos encontrar en estas fuentes es Leptospirillum ferrooxidans, un espirilo gramnegativo. Responda a las cuestiones siguientes. [1 punto]
Marque con una cruz la forma que corresponde a las células de esta bacteria:

Marque con una cruz cuál o cuáles de las biomoléculas siguientes podríamos encontrar en las envolturas celulares de esta bacteria, y escriba exactamente en qué envolturas las podríamos encontrar:

Celulosa	Colesterol	Quitina	Fosfolípidos	Peptidoglicanos

2. Muy cerca de la fuente del Hierro encontramos la fuente del Azufre. Una de las bacterias que oxidan el azufre es Acidithiobacillus ferrooxidans. [1 punto]

a) Calcule a cuántos aumentos se ha obtenido esta fotomicrografía de Acidithiobacillus ferrooxidans. Indique la fórmula utilizada y muestre los cálculos que ha hecho.
b) ¿Cuáles de las estructuras celulares siguientes se pueden encontrar en Acidithiobacillus ferrooxidans? Márquelas con una cruz en la tabla siguiente:

Estructura	Sí / No	Estructura	Sí / No Pared celular		Membrana celular	Pili		Cloroplastos	Plásmido		Ribosomas	Mitocondrias		Cromosoma

$\textbf{1. Una de las especies de bacteria que podemos encontrar en estas fuentes es Leptospirillum ferrooxidans, un espirilo gramnegativo. Responda a las cuestiones siguientes. (1 punto)}$

$\textbf{Marque con una cruz la forma que corresponde a las células de esta bacteria:}$

La quinta figura, la última de la fila: la célula alargada y enrollada en forma de hélice apretada, con varias vueltas. Es la forma propia de un espirilo, y de ahí el nombre del género, Leptospirillum.

Conviene distinguirla de las demás, que corresponden a los otros tipos morfológicos: la primera es un bacilo, alargado y recto; la segunda, un coco, esférico; la tercera, un vibrio, curvado en forma de coma; y la cuarta es una célula ondulada de vueltas amplias y abiertas, propia de una espiroqueta y no de un espirilo, que es más rígido y de espiras más cerradas.

$\textbf{Marque con una cruz cuál o cuáles de las biomoléculas siguientes podríamos encontrar en las envolturas celulares de esta bacteria, y escriba exactamente en qué envolturas las podríamos encontrar:}$

Biomolécula	¿Está presente?	En qué envoltura Celulosa	No	Es el polisacárido estructural de la pared celular de los vegetales y de las algas, no de las bacterias. Colesterol	No	Es un esteroide propio de las membranas de las células animales. Las bacterias no lo sintetizan; en su membrana plasmática ese papel regulador de la fluidez lo cumplen los hopanoides. Quitina	No	Es el polisacárido de la pared celular de los hongos y del exoesqueleto de los artrópodos. Fosfolípidos	Sí	En la membrana plasmática, donde forman la bicapa, y además en la membrana externa, que solo tienen las bacterias gramnegativas como esta y que se sitúa por fuera de la pared. Es precisamente esa segunda membrana, rica en lipopolisacáridos, lo que caracteriza a una gramnegativa. Peptidoglicanos	Sí	En la pared celular, situada entre la membrana plasmática y la membrana externa. Al ser gramnegativa, esa capa de peptidoglicano o mureína es fina y está formada por pocas láminas, lo que explica que en la tinción de Gram no retenga el cristal violeta y la bacteria se vea rosada.

$\textbf{2. Muy cerca de la fuente del Hierro encontramos la fuente del Azufre. Una de las bacterias que oxidan el azufre es Acidithiobacillus ferrooxidans. (1 punto)}$

$\textbf{a) Calcule a cuántos aumentos se ha obtenido esta fotomicrografía de Acidithiobacillus ferrooxidans. Indique la fórmula utilizada y muestre los cálculos que ha hecho.}$

El cálculo se apoya en la barra de escala que lleva la fotomicrografía, rotulada $0{,}5\ \mu\text{m}$: la longitud que esa barra ocupa sobre el papel representa media micra reales.

$\text{Aumentos} = \dfrac{\text{tamaño en la imagen}}{\text{tamaño real}}$

Midiendo la barra con una regla se obtienen unos $2{,}1\ \text{cm}$, es decir, $21\ \text{mm}$. Se pasa esa medida a micrómetros para poder dividir por el tamaño real:

$21\ \text{mm} = 21\,000\ \mu\text{m}$

$\text{Aumentos} = \dfrac{21\,000\ \mu\text{m}}{0{,}5\ \mu\text{m}} = 42\,000$

La fotomicrografía está tomada, por tanto, a unos $42\,000$ aumentos. Es un valor muy superior al límite del microscopio óptico, que no pasa de unos $1\,500$, lo que confirma que se trata de una imagen de microscopio electrónico de transmisión. Como el dato de partida es una medida hecha con regla, se admite cualquier resultado del mismo orden; lo que se valora es el planteamiento y el manejo de las unidades. De paso, el cálculo permite estimar el tamaño de la bacteria: midiendo su longitud sobre la imagen y dividiendo por los aumentos salen algo más de dos micrómetros, lo esperable en un bacilo.

$\textbf{b) ¿Cuáles de las estructuras celulares siguientes se pueden encontrar en Acidithiobacillus ferrooxidans?}$

Estructura	Sí / No	Estructura	Sí / No Pared celular	Sí: de peptidoglicano, por fuera de la membrana plasmática	Membrana celular	Sí: es la envoltura más interna y en ella se alojan además las cadenas de transporte electrónico Pili	Sí: son apéndices proteicos de la superficie, y el pilus sexual interviene en la conjugación	Cloroplastos	No: es un orgánulo exclusivo de las células eucariotas vegetales y algales Plásmido	Sí: pequeñas moléculas de DNA circular independientes del cromosoma, frecuentes en las bacterias	Ribosomas	Sí: de tipo $70S$, más pequeños que los $80S$ de las eucariotas Mitocondrias	No: es un orgánulo eucariota; sus funciones las realiza la bacteria en la membrana plasmática	Cromosoma	Sí: uno solo, de DNA circular y sin envoltura nuclear, alojado en el nucleoide

El criterio que ordena toda la tabla es uno solo: Acidithiobacillus ferrooxidans es una bacteria, es decir, una célula procariota, de modo que tiene envolturas, ribosomas y material genético, pero carece por completo de orgánulos rodeados de membrana.