El Reino Monera: Estructura, Clasificación y Metabolismo Bacteriano

Características Generales de los Organismos Procariotas

1. Están constituidos por organismos de células procariotas, los cuales son ubicúos y predominantemente unicelulares.
2. Sus dimensiones están comprendidas entre 0.2 y 10 µm (micrómetros).
3. Las células pueden ser inmóviles o presentar movimientos rotatorios mediante flagelos bacterianos.
4. Poseen una pared celular rígida.
5. La membrana plasmática presenta invaginaciones citoplasmáticas en forma de vesículas o túbulos. Presentan clorofila (en cianobacterias) o bacterioclorofila (en bacterias fotosintéticas).
6. Las bacterias fotosintéticas anaerobias tienen bacterioclorofila.
7. Las bacterias aeróbicas (cianobacterias y procbrofitos) presentan clorofila a y pigmentos fotosintéticos en la membrana citoplasmática (tilacoides).
8. El citoplasma es inmóvil, sin corrientes citoplasmáticas.
9. Todas las moneras se reproducen asexualmente (fisión binaria).

Clasificación del Reino Monera

El Reino Monera se divide tradicionalmente en los siguientes grupos:

• Eubacterias Gram positivas (Gram+), con pared celular.
• Eubacterias Gram negativas (Gram-), con pared celular.
• Eubacterias sin pared celular (Micoplasmas).
• Arqueobacterias (Archaea).

Morfología Bacteriana (Formas)

1. Cocos: Son bacterias esféricas.
2. Bacilos: Alargados y rectos, en forma de bastón.
3. Vibrios: Largas, onduladas o en forma de coma.
4. Espirilos: Forma de resorte o espiral, similar a las espiroquetas.

Mecanismos de Parasexualidad Bacteriana

Estos procesos permiten la transferencia de material genético, aumentando la variabilidad:

1. Conjugación: Transferencia de un pequeño segmento de ADN (plásmido conjugativo) que va desde una bacteria donante a una receptora. Es una característica parasexual.
2. Transformación: Proceso parasexual donde una bacteria modifica su genoma mediante la incorporación de ADN libre en el entorno, liberado por la lisis espontánea de otra bacteria.
3. Transducción: Proceso parasexual que, por medio de la intermediación de un virus bacteriófago, realiza la transferencia de información genética.

Grupos Específicos de Eubacterias y Arqueobacterias

Eubacterias Gram Negativas (Gram-)

• Son organismos inmóviles, nadadores o deslizantes.
• Tienen formas esféricas, ovales, bastoncillos rectos o curvos, hélices o filamentos.
• Pueden ser fototróficas o quimioheterotróficas.
• Causan enfermedades como sífilis, gonorrea, peste bubónica y tifus.
• Incluyen bacterias del ciclo del azufre (ej. Thiobacillus, Desulfobacter).

Eubacterias Gram Positivas (Gram+)

• Presentan formas esféricas (cocos), en bastoncillos (bacilos) o filamentos.
• Causan enfermedades como tuberculosis, tétanos y lepra.
• Son de interés biotecnológico (ej. Lactobacillus o Streptococcus).

Eubacterias sin Pared Celular (Micoplasmas)

• Forman el grupo de los Micoplasmas.
• Carecen de pared celular.
• Presentan tinción Gram negativa.
• Habitualmente son inmóviles.
• Se reproducen por gemación, fragmentación o división binaria.
• Pueden ser saprófitos, parásitos o patógenos de animales y plantas.
• Causan enfermedades como la neumonía por Mycoplasma pneumoniae.

Arqueobacterias (Archaea)

Constituyen un grupo heterogéneo. Son anaerobias y presentan formas esféricas o aplanadas. Se clasifican según su metabolismo y hábitat extremo:

1. Metanógenas: Producen metano mediante la reducción de CO₂ por H₂. Se encuentran en aguas de pantano.
2. Halófilas Extremas: Viven en concentraciones elevadas de sal. Se encuentran en salinas de zonas costeras.
3. Termófilas Extremas: Soportan temperaturas superiores a 90 °C y pueden vivir en pH inferior a 2.
4. Sulfolobus: Bacterias termoácidas que se encuentran en fuentes termales.

Clasificación Bacteriana Según su Metabolismo

1. Eubacterias Autótrofas:
   • Fototrofas: Utilizan la luz como fuente de energía (ej. Cianobacterias, bacterias verdes y rojas).
   • Quimiotrofas: No utilizan luz y obtienen su energía de la oxidación de moléculas inorgánicas (ej. Bacterias nitrificantes, que transforman el NH₃ del suelo en NO₂ y NO₃).
2. Eubacterias Heterótrofas (Quimioorganotrofas): Se alimentan de sustratos orgánicos vivos o muertos, obteniendo elementos nutritivos y energía química.

Crecimiento Bacteriano

Dinámica del Crecimiento

1. El crecimiento se define como el aumento del número de microorganismos a lo largo del tiempo.
2. Ciclo Celular: El tiempo que tarda una célula en completar el proceso de división se denomina tiempo de generación (desde 20 minutos hasta varios meses). Cada vez que transcurre un tiempo de generación, el número de células se duplica.

Crecimiento Microbiano en Medio Líquido (Curva de Crecimiento)

Se compone de cuatro fases que miden el crecimiento bacteriano en un cultivo cerrado:

1. Fase 1: Lag o Adaptación: Los microorganismos adaptan su metabolismo al nuevo medio.
2. Fase 2: Exponencial o Logarítmica: La velocidad de crecimiento es máxima y el tiempo de generación es mínimo. Las bacterias consumen los nutrientes a velocidad máxima.
3. Fase 3: Estacionaria: Se igualan la tasa de división y la tasa de muerte. No se incrementa el número total de bacterias ni la masa del cultivo.
4. Fase 4: Muerte: La tasa de mortalidad supera la tasa de división.

Crecimiento Microbiano en Medio Sólido

Cuando una célula aislada e inmóvil comienza a crecer sobre un sustrato sólido, el resultado es la formación de colonias. El conteo se expresa en UFC (Unidades Formadoras de Colonias) por cantidad de sustrato.

Medida del Crecimiento Bacteriano

1. Recuento de Viables: Consiste en la disolución de una muestra en solución salina estéril y su posterior siembra.
2. Petrifilm: Son películas que contienen los medios de cultivo para el crecimiento de los microorganismos.
3. Método del Número Más Probable (NMP): Basado en cálculos estadísticos para estimar la concentración microbiana.

Factores físicos y químicos que influyen en el crecimiento bacteriano incluyen la temperatura, el pH, la disponibilidad de agua, etc.

El Reino Protista: Eucariotas Simples

Características del Reino Protista

1. Presentan estructuras biológicas muy sencillas.
2. Son predominantemente unicelulares.
3. Son eucariotas (poseen núcleo definido).
4. Pueden ser autótrofos o heterótrofos.
5. No forman tejidos verdaderos.
6. Son organismos aeróbicos.
7. Se reproducen sexualmente por meiosis y asexualmente por mitosis.
8. Son acuáticos y se desarrollan en ambientes húmedos.

Clasificación y Filos Representativos

Superfilo Chlorophyta (Algas Verdes)

• Aproximadamente 7000 especies.
• Hábitat: Aguas dulces y saladas, suelos húmedos.
• Especies móviles y no móviles.
• Presentan cloroplastos con pigmentos: clorofila a y b, carotenos y xantofilas.
• Se reproducen sexual y asexualmente.

Clasificación de Algas (Ejemplos)

Incluye algas coloniales (móviles y no móviles) y filamentosas:

1. Crisofitas (Algas Pardo Doradas)

   • No tienen forma definida (algunas).
   • Estructura unicelular, colonial o flagelada.
   • Viven en lagunas y lagos, prefiriendo aguas frescas y limpias.
   • Algunas presentan esqueletos de sílice.

2. Diatomeas (Filo Bacillariophyta)

   • Son unicelulares.
   • Se dividen en diatomeas céntricas y diatomeas pennadas.
   • Membrana (frústula) formada por sílice.
   • Pigmentos: clorofila, xantofila y caroteno.
   • Viven en charcos de agua dulce u océanos, cerca de la superficie donde existen grandes acuíferos.