Las bacterias: Amigas o Enemigas Dirigido a Décimo grado

Objetivos Luego de terminar este módulo los estudiantes: Podrán clasificar los distintos tipos de bacterias por su morfología y composición de pared celular. Aprenderán la estructura y función de cada organelo que tienen las bacterias. Identificarán los patógenos más comunes que atacan al ser humano. Conocerán los amplios beneficios que nos producen las bacterias.

Las Bacterias Las enfermedades bacterianas más comunes. ¿Qué defensa utiliza nuestro cuerpo? Glosario Prueba Referencias ¿Qué son las bacterias? Estructura y función Método de clasificación Morfología bacteriana ¿Cómo se reproducen? Condiciones favorables para su desarrollo. Las fases de crecimiento bacteriano. ¿Cómo nos benefician las bacterias?

¿Qué son las bacterias? Las bacterias son microorganismos unicelulares que presentan un tamaño de algunos micrómetros de largo (entre 0,5 y 5 μm, por lo general) y diversas formas incluyendo esferas, barras y hélices. Las bacterias son procariotas y, por lo tanto, a diferencia de las células eucariotas (de animales, plantas, etc), no tienen núcleo ni orgánelos internos. 1/2

¿Qué son las bacterias? Las bacterias son los organismos más abundantes del planeta. Se encuentran en todo hábitat de la tierra, creciendo en el suelo, en manantiales calientes y ácidos, en desechos radioactivos, en las profundidades del mar y de la corteza terrestre. Algunas bacterias pueden incluso sobrevivir en las condiciones extremas del espacio exterior. Bacterias halofílicas degradando material del suelo 2/2

Estructura y función Carecen de un núcleo delimitado por una membrana aunque presentan un nucleoide, que contiene una gran molécula circular de ADN. El citoplasma carece de orgánulos delimitados por membranas y se pueden apreciar plásmidos. También contiene vacuolas y ribosomas. 1/3

Estructura y función Generalmente poseen una pared celular compuesta de peptidoglicano. Muchas bacterias disponen de flagelos o de otros sistemas de desplazamiento y son móviles. 2/3

Estructura y función Las endosporas son estructuras durmientes altamente resistentes, cuya función primaria es sobrevivir cuando las condiciones ambientales son adversas. Celula vegetativa Pedazos de la cubierta de la endospora Maduracion de la endospora 3/3

Método de clasificación Existen dos diferentes tipos de pared celular bacteriana denominadas: Gram-positiva y Gram-negativa, respectivamente. Estos nombres provienen de la reacción de la pared celular a la tinción de Gram. 1/4

Método de Clasificación CRISTAL VIOLETA IODO DECOLORIZADOR SAFRANINA Aplicación del decolorizador Aplicación de la safranina Aplicación del Crital Violeta Aplicación del Iodo Método Tinción Gram 2/4

Método de Clasificación Sin embargo, una vez realizada la tincion Gram las bacterias Gram-negativas, tiñen de color rosa. tienen una pared relativamente fina, consistente en unas pocas capas de peptidoglicano, rodeada por una segunda membrana. Las bacterias Gram-positivas tienen una pared celular gruesa que contiene numerosas capas de peptidoglicano en las que se inserta ácido teicoico. Negativas Gram positivas a aquellas bacterias que se tiñen de azul oscuro o violeta 3/4

¿Cómo las clasificamos? Bajo el Sistema de Clasificación Whittaker, fue organizado en forma jerárquica para establecer un esquema de clasificación filogenético. Las diferencias comprenden de caracteres anatómicos, fisiológicos, morfológicos, arreglo de las células agrupadas, motilidad, capacidad para producir esporas, necesidad de oxígeno y capacidades metabólicas. 4/4

Morfología Bacteriana La mayoría de las bacterias se clasifican en tres grupos: cocos, bacilos, y espirilos. 1/3

Morfología Bacteriana Los cocos son bacterias en forma de esfera que tienen, generalmente, un diametro de 0.5 a 1.0µm. Algunas están en parejas y se llaman diplococos. Otros están arreglados en cadenas llamados estreptococos. 2/3

Morfología Bacteriana Los bacilos son bacterias en forma de cilindros alargados. Los bacilos varían en tamaño, desde 0.5 hasta 20 µm. Los bacilos más comunes son:Bacillus micoide,Bacillus subtilis y Bacillus cereus. 3/3

¿Cómo se reproducen? La fisión binaria es el proceso mediante el cual, se divide la mayoría de las bacterias. Durante la fisión binaria, se duplica el ácido nucleico duplicado y se divide la pared celular para formar dos células iguales.

Condiciones favorables para crecimiento bacteriano Las bacterias crecen y se reproducen activamente cuando tienen las condiciones favorables para ello. Si las condiciones son desfavorables detienen su actividad y entran en una etapa inactiva o latencia. Es reversible su actividad de productividad según cambien las condiciones. 1/2

Condiciones favorables para crecimiento bacteriano Las bacterias necesitan: humedad, temperatura adecuada, pH, oxígeno y una fuente de energía. Dependiendo la gradualidad de estos parámetros, será el tipo de colonia que poblará ese lugar. 2/2

Condiciones favorables para crecimiento bacteriano Temperaturas altas Temperaturas bajas Alta salinidad Bajos nutrientes Alta presión Alta acidez A través de este gráfico podemos observar las diferentes condiciones en las que pueden crecer las bacterias.

Las fases de crecimiento bacteriano Consecuencia del agotamiento de los nutrientes en el medio. Las células reducen drásticamente su actividad metabólica y comienzan a utilizar como fuente energética aquellas proteínas celulares no esenciales. Se caracteriza por el crecimiento exponencial de las células. También se conoce como la tasa de crecimiento y el tiempo que tarda cada célula en dividirse como el tiempo. Durante esta fase, los nutrientes son metabolizados a la máxima velocidad posible, hasta que dichos nutrientes se agotan. Muerte de la colonia Conlleva un lento crecimiento, donde las células se preparan para comenzar un rápido crecimiento, y una elevada tasa de biosíntesis

Las fases de crecimiento bacteriano Consecuencia del agotamiento de los nutrientes en el medio. Las células reducen drásticamente su actividad metabólica y comienzan a utilizar como fuente energética aquellas proteínas celulares no esenciales. Se caracteriza por el crecimiento exponencial de las células. También se conoce como la tasa de crecimiento y el tiempo que tarda cada célula en dividirse como el tiempo. Durante esta fase, los nutrientes son metabolizados a la máxima velocidad posible, hasta que dichos nutrientes se agotan. Muerte de la colonia Conlleva un lento crecimiento, donde las células se preparan para comenzar un rápido crecimiento, y una elevada tasa de biosíntesis

Las fases de crecimiento bacteriano Consecuencia del agotamiento de los nutrientes en el medio. Las células reducen drásticamente su actividad metabólica y comienzan a utilizar como fuente energética aquellas proteínas celulares no esenciales. Se caracteriza por el crecimiento exponencial de las células. También se conoce como la tasa de crecimiento y el tiempo que tarda cada célula en dividirse como el tiempo. Durante esta fase, los nutrientes son metabolizados a la máxima velocidad posible, hasta que dichos nutrientes se agotan. Muerte de la colonia Conlleva un lento crecimiento, donde las células se preparan para comenzar un rápido crecimiento, y una elevada tasa de biosíntesis

¿Cómo nos benefician las bacterias?

Beneficios a la salud Existen muchas bacterias que habitan en el intestino grueso, que tienen efectos benéficos sobre la salud. Estas aumentan la inmunidad del organismo y mejoran la digestión. Otras se encuentran en la piel para mantener la grasa y aceites esenciales del cuerpo.

Beneficios a la Industria Muchas industrias dependen de la acción bacteriana. Gran cantidad de sustancias químicas importantes como alcohol etílico, ácido acético y acetona son producidas por bacterias específicas. También se emplean bacterias para el curado de tabaco, algodón, etc. Las levaduras y mohos, se han utilizado durante miles de años para la preparación de alimentos fermentados tales como queso, mantequilla, embutidos, salsa de soja, vinagre, vino y yogur.

Beneficios a la Tecnología Las bacterias son herramientas básicas en los campos de la biología, la genética y la bioquímica molecular debido a su capacidad para crecer rápidamente y a la facilidad relativa con la que pueden ser manipuladas. Realizando modificaciones en el ADN bacteriano y examinando los fenotipos que resultan. Los científicos pueden determinar la función de genes, enzimas y rutas metabólicas, pudiendo trasladar posteriormente estos conocimientos a organismos más complejos.

Beneficios en la elaboración de alimentos Los cultivos de bacterias probióticas tienen por objetivo ayudar a la flora intestinal. Por lo tanto, son beneficiosas para la salud, previniendo infecciones gastrointestinales. Las cepas de los géneros Lactobacillus y Bifidobacterium, son las bacterias probióticas más utilizadas.

Las enfermedades bacterianas más comunes. Sintomas Alimentos / Origen Bacillus cereus Intoxicación, Diarrea, cólicos, vómitos Cárnicos, salsas, vegetales Clostridium botulinum Intoxicación. Efectos neurológicos, paro respiratorio Los que tienen baja acidez, preparados caseros Costridium perfringens Intoxicación, diarrea y cilicos Aves y carnes rojas (res) Campilobacter jejuni Diarrea dolores abdominales, fiebre, náuseas, vómitos ocasionales Alimentos animales aves Escherichia coli Diarrea, cólicos, fiebre, vómitos ocasionalmente Alimentos crudos o mal cocinados Listeria monocitogenes Meningitis, encefalitis Lácteos y vegetales crudos Salmonella especies Diarrea, fiebre, escalofríos, dolores abdominales, vómitos, deshidratación. Huevos, lácteos, carnes, aves crudos o mal cocinados Shinguela especies Diarrea, fiebre, náuseas. Alimentos crudos Stafilococcus aureus Intoxicación, nauseas, vómitos y diarrea, cólicos. Agua, mariscos crudos Vibrio colerae Diarrea profuse, vómitos, deshidratación. Mariscos crudos o mal preparados (poco cocinados) Vibrio parahemoliticus Diarrea, cólicos, cefalea Pescado y mariscos Vibrio vinficus Escalofrios, postración. Moluscos crudos, almejas ostiones. Yersinia enterocolitica Diarrea fiebre, Dolores abdominales, vómitos Carne de res y porcina mal cocinada. Escherichia coli Vibrio Cholera

¿Qué defensa utiliza nuestro cuerpo? Frente a las bacterias, el cuerpo humano tiene dos mecanismos de defensa: la protección natural, a través de las barreras naturales de defensa la piel, la saliva, las mucosas, entre otras y la protección adquirida a través de las vacunas. 1/2

¿Qué defensa utiliza nuestro cuerpo? Cuando una sustancia extraña antígeno ingresa al organismo y se pone en contacto con su sistema de defensas, es capaz de desarrollar una respuesta inmunológica a través de los anticuerpos, que se convierten en un modo de protección contra enfermedades. 2/2

GLOSARIO Microorganismos: seres vivos que sólo pueden visualizarse con el microscopio. Unicelulares: formado por una célula μm: es la unidad de longitud equivalente a una millonésima parte de un metro. Procariotas: las células sin núcleo celular diferenciado, es decir, cuyo ADN se encuentra disperso en el citoplasma. Núcleo: Contiene la mayor parte del material genético celular, organizado en cromosomas, basados cada uno en una hebra de ADN con acompañamiento de una gran variedad de proteínas. 1/7

GLOSARIO Nucleoide: es la región que contiene el ADN en el citoplasma de las células procariotas. Esta región es de forma irregular. ADN: ácido desoxirribonucleico Contiene la información genética usada en el desarrollo y el funcionamiento de los organismos vivos. Citoplasma: es la parte del protoplasma que, en una célula eucariota, se encuentra entre el núcleo celular y la membrana plasmática. Orgánulos: diferentes estructuras suspendidas en el citoplasma de la célula eucariota, que tienen una forma y unas funciones especializadas bien definidas. 2/7

GLOSARIO Lipídica:membrana externa de grasa. Lipopolisacáridos:son polímeros complejos con restos de ácidos grasos. Lipoproteínas:son complejos macromoleculares esféricos. Su función principal es el transporte de triglicéridos, colesterol y otros lípidos. Ácido teicoico: Estos ácidos se encuentran en la pared celular de las bacterias Gram-positivas. 3/7

GLOSARIO Gram-positiva: bacterias que se tiñen de azul oscuro o violeta. Gram-negativa: a aquellas bacterias que no se tiñen de azul oscuro o violeta por la tinción de Gram. Tinción de Gram: es un tipo de tinción diferencial empleado en microbiología para la visualización de bacterias. 4/7

GLOSARIO Pared celular:es una capa rígida que se localiza en el exterior de la membrana plasmática en las células de bacterias. Peptidoglicano:es un heteropolímero, constituyendo la estructura básica de la pared celular de las bacterias. Flagelos:es un apéndice movible con forma de látigo presente en muchos organismos unicelulares. 5/7

GLOSARIO Fenotipos: a la expresión del gen en un determinado ambiente. Los rasgos fenotípicos incluyen rasgos tanto físicos como conductuales. Genes: es el conjunto de una secuencia determinada de nucleótidos del cromosoma. Enzimas: sustancias de naturaleza proteica que catalizan reacciones químicas. Rutas metabólicas: es una sucesión de reacciones químicas que conducen de un sustrato inicial a uno o varios productos finales. 6/7

GLOSARIO Levaduras: se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos. Mohos: es un hongo que se encuentra en al aire libre. Vacuolas: gránulos que contienen sustancias de reserva. Ribosomas:son complejos supramoleculares encargados de ensamblar proteínas a partir de la información genética que les llega del ADN. 7/7

Prueba Dadas las siguientes aseveraciones DEFINA si es CIERTO o FALSA Un método para clasificar las bacterias es por su composición nuclear. CIERTO FALSO Las bacterias Gram positivas tiñen rosado, porque tiene una gran capa de peptidoglucano en la membrana, por eso retiene el tinte de safranina. 2. CIERTO FALSO 1/3

Prueba 3. Las endosporas son estructuras durmientes altamente resistentes, cuya función primaria es sobrevivir cuando las condiciones ambientales son adversas. FALSO CIERTO Los estreptococos es un rearreglo de cocos que parecen un “ramillete de uvas”. 4. CIERTO FALSO 2/3

Prueba 5. En la curva de crecimiento bacteriano en la fase exponencial, se caracteriza por el proceso de metabolización de nutrientes a la máxima velocidad, hasta que los nutrientes se agoten. CIERTO FALSO 6. Unas de las bacterias transmitidas por alimentos no cocinados correctamente son: Vibrio colerae, Clostridium botulinum y Staphylococcus aureus. CIERTO FALSO 3/3

7. En la curva de crecimiento bacteriano completar el nombre de cada fase.

Referencias Alexander, B. C. (1992). Microbiología. New Jersey: PrestiHall. P:182-215 http://es.wikipedia.org/wiki/Bacteria http://www.microbiologia.com.ar/index.html www.summitconsultores.com www.enciclonet.com/documento/enfermedades+bacterianas/ Microbiologia