Ejercicio resuelto de Bacterias · Biología · 2023

Bacterias.

a) Defina el grupo de las bacterias y explique sus características principales desde el punto de vista del tipo celular y su posición en los reinos de los organismos vivos.

b) Describa las principales estructuras de la célula bacteriana ayudándose de un dibujo.

c) Nombre un ejemplo de bacteria que provoque una enfermedad en humanos, y uno que sea beneficioso o aprovechable biotecnológicamente.

$\textbf{10. Bacterias (2 puntos)}$

$\textbf{a) Defina el grupo de las bacterias y explique sus características principales desde el punto de vista del tipo celular y su posición en los reinos de los organismos vivos.}$

Las bacterias son organismos unicelulares procariotas, es decir, células sin núcleo y sin ningún orgánulo membranoso. Son los seres vivos más pequeños —de una a diez micras— y los más abundantes y ubicuos del planeta.

Desde el punto de vista del tipo celular, sus características son las siguientes. El material genético es una única molécula de ADN circular y bicatenario, sin histonas, que no está separada del citoplasma por ninguna envoltura y ocupa la región llamada nucleoide; con frecuencia hay además plásmidos, pequeños ADN circulares con genes accesorios como los de resistencia a antibióticos. Los únicos orgánulos son los ribosomas, de tipo 70S, más pequeños que los eucariotas, y por eso muchos antibióticos pueden bloquearlos sin dañar a nuestras células. No hay mitocondrias ni cloroplastos: las cadenas de transporte de electrones y los pigmentos fotosintéticos se sitúan en la propia membrana plasmática o en repliegues suyos llamados mesosomas. Tampoco hay citoesqueleto comparable al eucariota, ni división por mitosis: se dividen por bipartición o fisión binaria, que es una reproducción asexual, aunque intercambian genes por conjugación, transformación y transducción.

En cuanto a su posición en la clasificación, las bacterias formaron durante mucho tiempo el reino Moneras, que agrupaba a todos los procariotas. Hoy se sabe que ese reino era artificial: la comparación de las secuencias del ARN ribosómico mostró que dentro de los procariotas hay dos linajes tan distintos entre sí como cada uno de ellos lo es de los eucariotas. Por eso la clasificación actual, propuesta por Woese, distingue tres dominios: Bacteria, que corresponde a las bacterias propiamente dichas o eubacterias; Archaea, las arqueas, procariotas que viven a menudo en ambientes extremos y cuya bioquímica se parece en varios aspectos a la de los eucariotas; y Eukarya, que reúne a todos los organismos con núcleo.

$\textbf{b) Describa las principales estructuras de la célula bacteriana ayudándose de un dibujo.}$



Las estructuras constantes, presentes en toda bacteria, son cuatro.

La membrana plasmática es una bicapa lipídica con proteínas que, además de regular el intercambio con el medio, asume aquí las funciones que en la célula eucariota corresponden a la mitocondria y al cloroplasto: en ella se sitúan las cadenas de transporte electrónico y los pigmentos fotosintéticos.

La pared celular es rígida y está formada por peptidoglicano o mureína, un heteropolisacárido de N-acetilglucosamina y ácido N-acetilmurámico unido por puentes peptídicos. Da forma a la bacteria y, sobre todo, impide que estalle por la presión osmótica. Según su espesor y su composición, la tinción de Gram distingue las bacterias grampositivas, con una pared gruesa de peptidoglicano que retiene el colorante, de las gramnegativas, con una pared delgada y una membrana externa de lipopolisacárido por encima.

El citoplasma contiene los ribosomas 70S y las inclusiones de reserva, como los gránulos de glucógeno o de polifosfato.

El nucleoide, o cromosoma bacteriano, es la región donde se encuentra el ADN circular; no es un orgánulo, porque no está rodeado de membrana.

Las estructuras variables, presentes solo en algunas bacterias, son la cápsula, una cubierta mucosa de polisacáridos por fuera de la pared que protege de la desecación y dificulta la fagocitosis, y que constituye por ello un factor de virulencia; los flagelos, filamentos de flagelina que permiten el movimiento; las fimbrias o pelos, apéndices cortos y numerosos que sirven para adherirse a las superficies y a las células del hospedador, y entre ellos el pelo sexual, que interviene en la conjugación; y los plásmidos ya mencionados. Algunas bacterias forman además endosporas, formas de resistencia extraordinariamente duraderas.

$\textbf{c) Nombre un ejemplo de bacteria que provoque una enfermedad en humanos, y uno que sea beneficioso o aprovechable biotecnológicamente.}$

Como bacteria patógena, Vibrio cholerae, agente del cólera: se transmite por agua contaminada y produce una enterotoxina que provoca una diarrea acuosa masiva y una deshidratación que puede ser mortal. Servirían igualmente Salmonella typhi, Mycobacterium tuberculosis o Clostridium tetani.

Como bacteria beneficiosa, Lactobacillus, que realiza la fermentación láctica y se emplea en la fabricación del yogur y del queso: transforma la lactosa de la leche en ácido láctico, lo que acidifica el medio, coagula las proteínas y conserva el producto. Otros ejemplos son Rhizobium, que fija el nitrógeno atmosférico en simbiosis con las raíces de las leguminosas y enriquece el suelo; Escherichia coli, componente de la microbiota intestinal que sintetiza vitamina K y que en el laboratorio es la bacteria de referencia para producir insulina humana y otras proteínas por ingeniería genética; y Streptomyces, del que se obtiene la estreptomicina y buena parte de los antibióticos de uso clínico.