Las bacterias

Definición Las bacterias son microorganismos unicelulares. Son células procariotas, estas células carecen de un núcleo delimitado por una membrana. Poseen una pared celular, una membrana plasmática que contiene mesosomas y en su interior se encuentra el citoplasma donde están los ribosomas y una estructura que contiene una gran molécula circular de ADN. Muchas bacterias disponen de flagelos o de otros sistemas de desplazamiento para poder moverse. Solo tienen un cromosoma. La bacteria más importante es “Escherichia Coli”

Bacterias Son Organismos unicelulares, microscópicos y procariotas (no tienen núcleo). La bacteria es el más simple y abundante de los organismos y puede vivir en cualquier lugar o ser Tienen una gran importancia en la naturaleza, pues descompone organismos muertos, están presentes en los ciclos naturales de varios elementos químicos y pueden transformar sustancias orgánicas en inorgánicas y viceversa. Son también muy importantes en las fermentaciones aprovechadas por la industria y en la producción de antibióticos.

Estructura bacteriana

FLAGELOS Movilidad de las bacterias. Apendices helicoidales filamentosos. Compuestos de subunidades de una proteina denominada flagelina. Diapositiva 22.- Se presentan algunas particularidades de las bacterias. En la imagen se aprecia la ubicación y estructura general de los flagelos bacterianos.

PILIS O FIMBRIAS Filamentos rectos, mas delgados y cortos que los flagelos, rodean la celula bacteriana. Comunes en bacterias gram negativas Diapositiva 24.- Se presentan algunas de las características generales de los pilis o fimbrias.

PILIS O FIMBRIAS Compuestos de una proteína llamada pilina Su función es la adhesión a otras células. Relacionadas con la patogenicidad (e. Coli K88, K99) Diapositiva 25.- Se presentan algunas características de los pilis o fimbrias.

CÁPSULA CAPA DE POLIMEROS SIMPLES COMPUESTOS POR POLISACARIDOS (streptococcus spp) POLIPÉPTIDOS (bacillus anthracis) O COMPLEJOS GLUCOPROTEICOS. Protege a las bacterias contra la fagocitosis. Diapositiva 27.- Se presentan algunas características de las cápsulas bacterianas. En la imagen se muestra una tinción de tinta china utilizada para la observación de las cápsulas bacterianas.

CAPSULA Y FAGOCITOSIS Diapositiva 28.- En esta animación se representa el papel que juega la cápsula bacteriana en la prevención de la fagocitosis por parte de los fagocitos ( neutrófilos, macrófagos).

PARED CELULAR Da forma y protección a la célula bacteriana. Permite clasificar a las bacterias en gram positivas y gram negativas. Diapositiva 29.- Se describen algunas funciones de la pared celular, destacando su relación con la tinción de Gram. La diferencia de composición bioquímica de las paredes de dos grupos de bacterias es responsable de su diferente comportamiento frente a un colorante formado por violeta de genciana y una solución yodurada (coloración Gram). Se distinguen las bacterias grampositivas (que tienen el Gram después de lavarlas con alcohol) y las gramnegativas (que pierden su coloración).

MEMBRANA PLASMÁTICA Formada por proteínas y fosfolípidos (modelo del mosaico fluido) Transporte, biosíntesis y generación de energía. Diapositiva 34.- Se presentan las principales características de la membrana plasmática de las bacterias. Es muy similar a la de las células eucariotas. La membrana citoplasmática, situada debajo de la pared, tiene permeabilidad selectiva frente a las sustancias que entran y salen de la bacteria. Es soporte de numerosas enzimas, en particular las respiratorias. Por último, tiene un papel fundamental en la división del núcleo bacteriano.

ESTRUCTURAS CITOPLASMÁTICAS Cromosoma procariótico: una molécula circular de Dna. Ribosomas: pequeños Inclusiones: reserva de materiales (glucógeno, sulfuro, pigmentos, enzimas). Diapositiva 36.- Se describen las principales estructuras citoplasmáticas que poseen las bacterias.

ACIDOS NUCLEICOS BACTERIANOS Cromosoma procariótico: una molécula circular de Dna .Dna extracromosomal : plasmidos Replicación del Dna similar que en células eucariotas Diapositiva 37.- Se describen los diferentes tipos de ácidos nucleicos bacterianos.

MORFOLOGIA BACTERIANA BACILOS: Formas alargadas en forma de bastón. Aunque muchos bacilos son patógenos para el ser humano, algunos no hacen daño, y son los encargados de producir algunos productos lácteos como el yogurt. Ejemplos: Escherichia coli, Bacillus spp. Diapositiva 14.- Se describen las características de los bacilos.

BACILOS Diapositiva 15.- En las imágenes se muestran ejemplos de bacilos gram positivos ( color azul) y de bacilos gram negativos ( color rojo).

MORFOLOGIA BACTERIANA Cocos: Su forma es más o menos esférica. Algunos ocasionan enfermedades a los humanos, como la meningitis y otros resultan incluso beneficiosos. Ejemplos: Staphylococcus spp, Streptococcus spp. Diapositiva 12.- Se describen las características de los cocos.

COCOS Se agrupan en pares, tétradas, cadenas y racimos. Diapositiva 13.- Se describen las formas en las que se agrupan los cocos.

Diapositiva 16.- Se muestra las formas en las que se pueden agrupar los bacilos.

MORFOLOGÍA BACTERIANA ESPIRALES: En forma de resorte. Su diámetro es muy pequeño, lo que hace que puedan atravesar las mucosas. Produce la sífilis en el hombre. Son más sensibles a las condiciones ambientales que otras bacterias, por eso cuando son patógenas se transmiten por contacto directo (vía sexual) Ejemplos: Leptospira spp, Campylobacter spp. Diapositiva 17.- Se muestran las principales características de las bacterias con forma de espiral.

Diapositiva 18.- Se muestran algunas formas morfológicas dentro de las bacterias en forma de espiral.

Nutrición en las bacterias

Nutrición Es el proceso por el que los seres vivos toman del medio donde habitan los nutrientes que necesitan para crecer y para los objetivos del metabolismo. Se clasifican: Según la fuente de carbono que utilizan, bacterias se dividen en autótrofos, cuya principal fuente de carbono es el CO2, y heterótrofos cuando su fuente de carbono es materia orgánica.

Según la fuente de energía, las bacterias pueden ser fotótrofas, cuya principal fuente de energía es la luz, y quimiótrofas, cuya fuente de energía es un compuesto químico que se oxida.

RELACIÓN ENTRE BACTERIA Y SU HUESPED

Ciertas bacterias viven independientes de otros seres vivos Ciertas bacterias viven independientes de otros seres vivos. Otras son parásitas. Pueden vivir en simbiosis con su huésped ayudándose mutuamente o como comensales (sin beneficio). Pueden ser patógenas, es decir, vivir de su huésped. La virulencia (forma de multiplicarse en algún tejido del huésped) crea alteraciones al ser que tiene la bacteria. Esta virulencia puede estar atenuada (base del principio de la vacunación) o exaltada (paso de un sujeto a otro). Parece ser función del huésped (funciones del ser en el cual vive la bacteria) y del entorno (condiciones ambientales). La puerta de entrada de la infección tiene igualmente un papel considerable en la virulencia del germen. El poder patógeno es la capacidad de un germen de implantarse en un huésped y de crear trastornos en él.

Dicho poder patógeno está ligado a dos causas: - La producción de lesiones en los tejidos mediante constituyentes de la bacteria, como pueden ser enzimas que ella excreta y que atacan tejidos vecinos, o productos tóxicos provenientes del metabolismo bacteriano, como su alimentación. - La producción de toxinas. Se puede tratar de toxinas proteicas (toxinas excretadas por la bacteria, transportadas a través de la sangre y que actúan a distancia sobre órganos sensibles) o de endotoxinas, estas últimas actuando únicamente en el momento de la destrucción de la bacteria y pudiendo ser responsables de choques infecciosos en el curso de septicemias (presencia de bacterias en la sangre) provocadas por gérmenes gran negativos en el momento en que la toxina es brutalmente liberada. A esto, el organismo opone reacciones defensivas ligadas a procesos de inmunidad, mientras que el conflicto huésped-bacteria se traduce por manifestaciones clínicas y biológicas de la enfermedad infecciosa. Septicemia

Las bacterias y los seres humanos

Bacterias Patógenas Casi doscientas especies de bacterias son patógenas para el ser humano; es decir, causantes de enfermedades. El efecto patógeno varía mucho en función de las especies y depende tanto de la virulencia de la especie en particular como de las condiciones del organismo huésped. Entre las bacterias más dañinas están las causantes del cólera, del tétanos, de la lepra, de la peste, de la tuberculosis, de la sífilis, de la fiebre tifoidea, de la difteria y de muchas formas de neumonía. Hasta el descubrimiento de los virus, las bacterias fueron consideradas los agentes patógenos de todas las enfermedades infecciosas.

Bacterias patógenas Las bacterias patógenas son aquellas que causan enfermedades infecciosas. La gran mayoría de las bacterias son inofensivas o benéficas. La enfermedad bacteriana más común es la tuberculosis, causada por “Mycobacterium tuberculosis”. Las bacterias patógenas contribuyen a otras enfermedades, como la neumonía, causada por bacterias como “Streptococcus” y “Pseudomonas”, y enfermedades asociadas con alimentos, como la “Salmonella”. Las bacterias patógenas también causan infecciones como el tétanos, fiebre tifoidea, difteria, sífilis y lepra. Las infecciones bacterianas pueden ser tratadas con antibióticos.

Bacterias patógenas que producen las enfermedades más conocidas Nombre de bacteria Enfermedad producida Bordetella pertussis Tos ferina Chlamydia trachomatis Conjuntivitis Clostridium tetani Tétanos Corynebacterium diphtheriae Difteria Escherichia coli Diarrea Mycobacterium tuberculosis Tuberculosis Mycobacterium leprae Lepra Neisseria meningitidis Meningitis Salmonella typhi, S. paratyphi Fiebre tifoidea Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Mycoplasma spp., Chlamydia spp. Neumonía Treponema pallidum Sífilis Vibrio cholerae Cólera Yersinia pestis Peste

Enfermedad Agente Principales síntomas Tuberculosis Mycobacterium tuberculosis Fiebre, cansancio, sudor nocturno, necrosis pulmonar. Cólera Vibrio cholerae Diarrea, vómitos, deshidratación. Escarlatina Streptococcus pyogenes Fiebre, amigdalitis, eritema. Fiebre Q Coxiella burnetii Fiebre alta, cefalea intensa, mialgia, confusión, vómitos, diarrea. Fiebre tifoidea Salmonella typhi, S. paratyphi Fiebre alta, cefalalgia, estupor, tumefacción de la mucosa nasal, lengua tostada, úlceras en el paladar, diarrea, perforación intestinal.

¿QUE ES UN ANTIBIÓTICO ? Sustancias producidas por microorganismos que matan o inhiben a otros microorganismos. Diapositiva 73.- Se presenta la definición de antibiótico. En la imagen se muestra a Sir Alexander Fleming quien en 1929 descubrió el primer antibiótico ( Penicilina).

Bacterias beneficiosas para el ser humano Las bacterias permiten producir: quesos (Propionibacterium), yogures (Bifidobacterium), embutidos (Micrococus), Gracias a ellas se puede condimentar las ensaladas con vinagre, ya que son las encargadas de producir las fermentaciones necesarias para que las materias originales se transformen en esos ricos derivados. Lactobacillus

La fijación del nitrógeno en las plantas leguminosas es debida a la simbiosis de unas bacterias (Agrobacterium, Rhizobium, Bradirhizobiun) con la misma planta. Esta simbiosis consiste en que la planta le da alimento a la bacteria, y la bacteria le da el nitrógeno que requiere la planta. Por lo tanto, las personas se alimentan de las legumbres que se han enriquecido con ese nitrógeno tan necesario para el ser humano. En medicina, utilizamos las bacterias para producir antibióticos o transformamos genéticamente ciertas especies como Escherichia Coli y Bacillus antracis, para que fabriquen elementos imprescindibles para remediar ciertas enfermedades como la diabetes (insulina). Se pueden utilizar para introducir en las plantas genes de otras bacterias que sintetizan toxinas que las defienden de sus enemigos naturales (por ejemplo los insectos), así obtenemos plantas resistentes a ciertas plagas.

En el cuerpo humano se encuentran bacterias muy beneficiosas dentro del intestino (Streptococcus, Bacteroides, Lactobacillus) que, a cambio de comida y un lugar donde vivir, sintetizan para nosotros vitamina K, vitamina B12... que son elementos esenciales para la vida humana. También hay bacterias que defienden al ser humano de las agresiones de las bacterias patógenas. Las bacterias son ecológicas activas, ya que forman parte de los ciclos del carbono, nitrógeno, azufre, hierro, mercurio..., están en los tratamientos de aguas residuales, limpian los ríos del exceso de materia orgánica que echan las fábricas e, incluso, hay bacterias que descomponen el petróleo en sustancias que luego pueden utilizar otros microorganismos.

Asignación #2: Busca información a cerca de 5 bacterias patógenas (nombre de la bacteria, síntomas, tratamiento) y 5 beneficiosas (nombres y sus usos).

REPRODUCCIÓN DE LAS BACTERIAS

Generalmente las bacterias se reproducen por bipartición, como se ve en el siguiente esquema: Tras la duplicación del ADN, que está dirigida por la ADN-polimerasa que se encuentra en los mesosomas, la pared bacteriana crece hasta formar un tabique transversal separador de las dos nuevas bacterias.

Pero además de este tipo de reproducción asexual, las bacterias poseen unos mecanismos de reproducción sexual o parasexual, mediante los cuales se intercambian fragmentos de ADN, la cual se puede realizar por:

1.- TRANSFORMACIÓN Consiste en el intercambio genético producido cuando una bacteria es capaz de captar fragmentos de ADN, de otra bacteria que se encuentran dispersos en el medio donde vive.

2. CONJUGACIÓN Contacto entre una célula donadora y una receptora. Tranferencia de material genético cromosomal o extracromosomal a través de un pili sexual.

2.-CONJUGACIÓN En este proceso, una bacteria donadora F+ transmite a través de un puente, un fragmento de ADN, a otra bacteria receptora F-. La bacteria que se llama F+ posee un plásmido, además del cromosoma bacteriano.

3.-TRANSDUCCIÓN En este caso la transferencia de ADN de una bacteria a otra se realiza a través de un virus, que se comporta como un intermediario entre las dos bacterias. a. el virus se acopla a la bacteria b. el virus rompe la pared bacteriana c. el virus inyecta su ADN