Ejercicio resuelto de Morfología · Biología · 2021

En los años 20 del siglo pasado, el médico italiano Giuseppe Brotzu observó extrañado que no había apenas infecciones de tifus entre los jóvenes que se bañaban en las aguas contaminadas del puerto de Cagliari, en Cerdeña. Estudios posteriores llevaron a Brotzu a descubrir la presencia en esas aguas del hongo Cephalosporium, productor de las cefalosporinas, antibióticos que impiden la síntesis de la mureína en la pared bacteriana. [1,5 puntos]

a) Describa la estructura de la pared bacteriana. ¿Qué es el peptidoglicano o mureína?

b) La bacteria causante del tifus es de tipo gramnegativo. ¿Qué significa este concepto?

c) Defina el término "plásmido" indicando su principal función en las bacterias.

$\textbf{a) Describa la estructura de la pared bacteriana. ¿Qué es el peptidoglicano o mureína?}$

La pared bacteriana es una cubierta rígida situada por fuera de la membrana plasmática que da forma a la bacteria, la protege mecánicamente y, sobre todo, evita que estalle en los medios hipotónicos, donde la presión osmótica interna es muy elevada.

Su componente esencial es el peptidoglicano o mureína, un heteropolisacárido formado por largas cadenas en las que se alternan dos derivados de la glucosa, la N-acetilglucosamina y el ácido N-acetilmurámico, unidos por enlaces $\beta(1\to 4)$. Del ácido murámico parten cortas cadenas de cuatro aminoácidos que se enlazan con las de las cadenas vecinas, de modo que toda la pared constituye en realidad una única macromolécula reticulada que envuelve a la célula como una malla. Es precisamente esa red la que rompe la lisozima y la que impiden formar las penicilinas y las cefalosporinas.

$\textbf{b) La bacteria causante del tifus es de tipo gramnegativo. ¿Qué significa este concepto?}$

Significa que no retiene el colorante en la tinción de Gram y se tiñe con el colorante de contraste, apareciendo rosada al microscopio en lugar de violeta.

La razón está en la estructura de su pared: las bacterias gramnegativas tienen una capa de peptidoglicano muy delgada, pero por fuera de ella poseen una segunda membrana externa rica en lipopolisacáridos, que el disolvente arrastra junto con el colorante. Las grampositivas, en cambio, tienen una capa de mureína muy gruesa que retiene el complejo colorante y no tienen membrana externa. Esa diferencia estructural explica también que unas y otras respondan de distinta manera a los antibióticos.

$\textbf{c) Defina el término "plásmido" indicando su principal función en las bacterias.}$

Un plásmido es una pequeña molécula de ADN bicatenario y circular, independiente del cromosoma bacteriano, que se replica de forma autónoma y que la bacteria puede tener o no.

Contiene genes que no son imprescindibles para la vida de la célula pero que le confieren ventajas en determinadas condiciones: resistencia a antibióticos (plásmidos R), producción de toxinas, capacidad de degradar ciertos compuestos o la de conjugar (factor F). Su función principal es, por tanto, la de aportar información genética accesoria y transferirla a otras bacterias por conjugación, lo que explica la rapidez con que se extienden las resistencias. Por esa misma capacidad son los vectores más utilizados en ingeniería genética.