.Reino Monera: Bacterias.

Diversidad de formas

Las bacterias exhiben una considerable diversidad de formas, pero entre las más frecuentes distinguimos: los denominados cocos, que tienen forma de esfera, los bacilos como Escherichia coli, que son como bastones de longitud variable de extremos redondeados, y los espirilos, que son células helicoidales. Algunas variantes de estas formas son los cocobacilos (óvalos) y las bacterias corineformes, bacilos irregulares con un extremo ensanchado. Menos frecuentes son los vibriones, con forma de coma (cortos bastones encorvados). El más conocido es Vibrio cholerae, agente causante del cólera.

Otra característica es la disposición que adoptan las células; esto está en relación con los patrones de crecimiento de cada especie. Los cocos, por ejemplo, después de dividirse, pueden quedar dispuestos de a pares ("diplococos"), en racimos ("estafilococos") o pueden formar cadenas ("estreptococos"). Staphylococcus aureus, por ejemplo, produce infecciones caracterizadas por forúnculos o abscesos pero, dentro del género Staphylococcus, y de la familia Micrococcaceae, sólo tres especies son de importancia médica. Los bacilos habitualmente se separan después de la división celular. Cuando no es así, como se dividen por el plano transversal, quedan unidos por los extremos formando filamentos. En algunos géneros, estos filamentos son de aspecto de moho, y el prefijo mico -del griego myco (hongo)- forma parte del nombre genérico. Este es el caso de Mycobacterium tuberculosis, el bacilo causante de la tuberculosis. Este tipo de asociaciones no significan, sin embargo, multicelularidad: todas las células son completamente viables e independientes.

Morfología de las células bacterianas

La composición química de la membrana de las eubacterias es similar a la de una célula eucariótica: los ácidos grasos son generalmente lineales y la unión entre ellos y el glicerol es de tipo éster. Esta es una característica de los dominios Bacteria y Eukaria. Sin embargo, las membranas bacterianas carecen de colesterol u otros esteroides excepto en los micoplasmas (las células más pequeñas de vida libre). Por el contrario, los lípidos de la membrana de las arqueobacterias están formados por hidrocarburos largos y ramificados que se unen al glicerol por una unión de tipo éter. Éste es uno de los criterios no genéticos más usados para diferenciar a los tres dominios. En los procariotas aerobios, en la membrana celular se ubican las moléculas transportadoras de electrones de la cadena respiratoria. En las bacterias fotosintéticas, pero no en las cianobacterias, en la membrana también se encuentra la maquinaria fotosintética. La membrana contiene, además, sitios de unión específicos para las moléculas de DNA que asegurarían la separación de los cromosomas replicados durante la división celular.

Casi todos los procariotas están rodeados por una pared celular que da a la célula su forma característica. En algunos casos, la pared es flexible pero, en general, es rígida. Dado que la mayoría de las bacterias son hipertónicas en relación con su ambiente, estallarían si no tuviesen pared.

La pared celular de cada uno de los dos linajes procariotas tiene una composición particular que es, a su vez, distinta de la que poseen los eucariotas.

El tipo de tinción celular, como resultado del uso de ciertos colorantes, es uno de los caracteres fenotípicos que hemos mencionado para la identificación de las bacteriasLa coloración de Gram es de uso prácticamente universal para la identificación de eubacterias y refleja una diferencia fundamental en la arquitectura de la pared celular de las eubacterias.

a) La pared de las G+ consta de sólo una capa de 10 a 80 nm de espesor de peptidoglicano. b) La pared de las G- consta de una capa de 2 a 3 nm de espesor de peptidoglicano, el periplasma y una membrana externa de 7 a 8 nm de espesor con lipoproteínas y lipopolisacáridos de estructura similar a la membrana celular.

Algunas bacterias, por fuera de la pared celular, secretan una cápsula de polisacáridos viscosa. La cápsula sirve de protección contra la desecación y los materiales tóxicos, promueve la concentración de nutrientes en la superficie de la célula y participa en la adherencia celular. Aunque en general su presencia no es vital para la bacteria, durante una infección la puede proteger del sistema inmune del hospedador y aumentar así su virulencia.

Algunas bacterias presentan otras sustancias en su superficie externa, además de las cápsulas. Por ejemplo, las células de muchas cianobacterias y de las bacterias deslizantes, grupo no fotosintético, forman estructuras filamentosas que secretan una baba o moco.

Aunque muchas cianobacterias son no-móviles, las formas filamentosas típicamente se deslizan sobre un mucílago secretado por las células. Como se puede imaginar dado su color verde, todas las cianobacterias son fotosintéticas.

Cuando la concentración de nitratos es muy pequeña, ciertas células, como las dos más grandes del filamento, se diferencian y se especializan en células que no realizan fotosíntesis sino que fijan el nitrógeno de compuestos orgánicos.

Algunas bacterias tienen extensiones largas, delgadas, conocidas comúnmente como flagelos, y pelos que son de composición y función diferentes. Los flagelos bacterianos son responsables de la movilidad y, según las especies, pueden aparecer como penachos, de número variable, en uno o en los dos polos de la célula; también pueden estar distribuidos en toda su superficie. Se encuentran más a menudo en las bacterias gram-negativas y están constituidos por tres partes: el filamento, el gancho y el cuerpo basal.

Al ser los procariotas básicamente haploides, las mutaciones pueden expresarse más rápidamente y ser así también seleccionadas. Las mutaciones y el corto tiempo de generación de los procariotas son, en gran medida, responsables de su extraordinaria capacidad de adaptación y diversidad. Además, esto ha permitido realizar avances notables en la genética.

Otras fuentes adicionales de variabilidad genética en los procariotas están dadas por la conjugación, la transformación y la transducción. Aunque estos mecanismos difieren bastante de los implicados en la reproducción sexual de los eucariotas §, todos permiten la transferencia, y la recombinación genética.

En los tres mecanismos mencionados, se trata de una transferencia horizontal (o lateral) de genes que habitualmente se produce entre organismos de una misma especie. Aunque en los procariotas existen barreras (tales como enzimas de restricción, receptores y otras estructuras de membrana específicas) a la entrada de DNA exógeno y a su recombinación con el DNA propio, en algunos casos se producen "fallas" y, como consecuencia, ocurren intercambios genéticos interespecíficos. Estas recombinaciones pueden acarrear serias dificultades y confusiones cuando se trata de establecer el origen filogenético de algún taxón.

Formación de endosporas

Algunas especies del dominio Bacteria producen estructuras especiales llamadas endosporas. Se trata de células diferenciadas con características fenotípicas propias. Las características más sobresalientes son: 1) su extraordinaria resistencia, sobre todo al calor, pero también a la desecación, a las radiaciones, a ácidos y a desinfectantes químicos y 2) su perdurabilidad: pueden permanecer años "en reposo" pero continuar siendo viables.

Nutrición y metabolismo de los procariotas

De acuerdo con los requerimientos nutricionales básicos, encontramos cuatro categorías fundamentales de procariotas. En cuanto a la fuente de energía utilizada, los organismos que utilizan la luz se denominan fotótrofos y los que obtienen la energía a partir de la oxidación de compuestos químicos se llaman quimiotrofos. Del mismo modo, como fuente de carbono, los organismos pueden utilizar compuestos inorgánicos, como el CO2.Estos organismos se denominan litotrofos. Si utilizan compuestos orgánicos -el más universalmente utilizado es la glucosa- se denominan organotrofos. A los fotótrofos también se los conoce como autótrofos (se bastan a sí mismos) en contrapartida con los heterótrofos cuyos compuestos orgánicos derivan de los procesos anabólicos de otros seres vivos.