El Mundo Procariota: Eubacterias y Arqueobacterias

Eubacterias (Dominio Bacteria)

Las eubacterias presentan una gran diversidad metabólica y estructural:

• Bacterias Púrpuras y Verdes: Son fotosintéticas y anaerobias o aerobias facultativas. Pueden ser sulfurosas o no sulfurosas, en función de su capacidad para utilizar el ácido sulfhídrico (H₂S) como donador de hidrógenos.
• Cianobacterias: Denominadas también algas verde-azules. Viven aisladas o en colonias. Se asocian en simbiosis con hongos para formar líquenes.
• Proclorofitas: Bacterias con aspecto de cloroplastos que viven como endosimbióticas en el interior de las ascidias.
• Bacterias Nitrificantes: Sintetizan moléculas orgánicas gracias a la oxidación de compuestos inorgánicos del suelo (quimioautótrofas).
• Bacterias Fijadoras del Nitrógeno: Captan el nitrógeno atmosférico (N₂) para las plantas leguminosas.
• Espiroquetas: Son bacterias espiriladas que se encuentran comúnmente en medios acuáticos.
• Bacterias del Ácido Láctico: Son anaerobias, pero tolerantes al oxígeno (O₂).
• Micoplasmas: Carecen de pared celular y son parásitos obligados.

Arqueobacterias (Dominio Archaea)

Son organismos procariotas, generalmente anaerobios, con una membrana sin ácidos grasos y una pared celular sin peptidoglucanos. Sus lípidos están formados por glicerina y dos cadenas isoprenoides. Pueden ser autótrofas o heterótrofas. Se clasifican según su hábitat extremo:

• Halófilas: Viven en aguas con alta salinidad.
• Termófilas: Viven en aguas termales o ambientes de alta temperatura.
• Metanógenas: Viven en ambientes estrictamente anaerobios y producen metano.

Morfología y Estructura Celular Bacteriana

Las bacterias son organismos unicelulares y procariotas, capaces de nutrirse, reproducirse y relacionarse.

Estructuras Externas

Cápsula Bacteriana

Capa externa presente en casi todas las bacterias patógenas. Está compuesta por polímeros de glucosa, glucoproteínas, N-acetilglucosamina, ácido urónico y ácido glucurónico. Sus funciones incluyen la regulación del intercambio de agua, iones y nutrientes, y la protección contra la fagocitosis.

Pared Bacteriana

Mantiene la forma de la célula frente a los cambios en la presión osmótica y regula el paso de iones. Su composición determina la tinción de Gram:

• Tinción de Gram Positivo (Gram+): Pared compuesta por una gruesa capa de mureína (peptidoglucano).
• Tinción de Gram Negativo (Gram–): Poseen una capa de mureína más fina, sobre la cual se encuentra la membrana externa.

Pili y Fimbrias

Los Pili son estructuras que permiten el intercambio de material genético (conjugación). Las Fimbrias son estructuras cortas y numerosas que facilitan la adhesión.

Flagelos

Estructuras de locomoción presentes en número variable. Se clasifican en: monótricas (un solo flagelo), lofótricas (varios en un polo) y perítricas (distribuidos por toda la superficie). Están compuestos por un cuerpo basal y un largo filamento.

Estructuras Internas

Membrana Plasmática

Limita el citoplasma y regula el paso de sustancias. Se diferencia de la membrana eucariota por la ausencia de colesterol y la presencia de mesosomas.

Mesosomas

Invaginaciones de la membrana que incrementan la superficie y suplen la ausencia de orgánulos membranosos. En ellos se sitúan enzimas clave para procesos como la respiración, la fotosíntesis y la replicación del ADN (ADN polimerasa).

Citoplasma

Constituido por una disolución gelatinosa de agua y proteínas de aspecto granuloso que rodea al nucleoide. Contiene:

• Ribosomas: Muy numerosos, más pequeños que los de la célula eucariota (70S) y formados por dos subunidades.
• Inclusiones: Sustancias de reserva que se acumulan en momentos de abundancia.
• Vesículas.

Material Genético (Nucleoide)

Larga y única molécula de ADN, circular y bicatenario, plegada y asociada a proteínas no histónicas. También pueden contener plásmidos (moléculas de ADN circulares extracromosómicas).

Metabolismo, Reproducción y Adaptación Bacteriana

Nutrición Bacteriana (Tipos Tróficos)

Las bacterias presentan cuatro tipos principales de nutrición:

1. Fotoautótrofas: Captan la energía de la luz. Realizan fotosíntesis anoxigénica (bacterias verdes y púrpuras del azufre) o fotosíntesis oxigénica (cianobacterias).
2. Fotoorganótrofas: Utilizan la luz como fuente de energía, pero la fuente de carbono son moléculas orgánicas (ej. bacterias púrpuras no sulfurosas).
3. Quimioautótrofas: Obtienen la energía de la oxidación de moléculas inorgánicas (ej. amoniaco, ácido sulfhídrico, H₂).
4. Quimiorganótrofas: La mayoría de las bacterias. La energía procede de la oxidación de moléculas orgánicas.

Reproducción y Mecanismos Parasexuales

Las bacterias son seres haploides que se reproducen asexualmente por bipartición. Se duplica el cromosoma y se generan dos células hijas idénticas. Además, existen mecanismos parasexuales que permiten el intercambio de material genético entre individuos:

Conjugación

Una bacteria donadora transmite ADN de sus plásmidos a través de los pili a una bacteria receptora. Si el plásmido se integra en el cromosoma bacteriano, se denomina episoma.

Transformación

Las bacterias captan del medio fragmentos de ADN procedentes de la lisis de otras bacterias y los integran en su cromosoma.

Transducción

Las bacterias intercambian material genético mediante un bacteriófago (virus). El virus se integra en el cromosoma (ciclo lisogénico) y, al separarse para iniciar un ciclo lítico, arrastra algunos genes bacterianos.

Relación y Adaptación

Las bacterias son sensibles a estímulos como la luz o sustancias químicas del medio. Se desplazan mediante flagelos o, en caso contrario, reptan con movimientos de contracción y dilatación.

Como mecanismo de supervivencia, si las condiciones son desfavorables, fabrican una endospora. Esta estructura protege el ADN y reduce drásticamente el metabolismo, permitiendo resistir mucho tiempo. En condiciones favorables, la espora germina y genera bacterias funcionales.

Microorganismos Eucariotas

Algas

Son organismos autótrofos y fotosintéticos que pueden ser unicelulares o formar parte de colonias microscópicas. Viven en medios acuáticos y constituyen el fitoplancton. Se asocian con los hongos para formar los líquenes. El mayor aporte de oxígeno (O₂) que recibe la atmósfera procede de la actividad fotosintética de las algas.

Todas disponen de uno o varios cloroplastos que acumulan pigmentos fotosintéticos. La pared celular suele estar formada por celulosa y, a veces, carbonato cálcico o sílice. Se desplazan mediante flagelos o movimientos deslizantes. Producen gametos móviles y se reproducen por bipartición.

Protozoos

Son organismos unicelulares sin pared celular, móviles, heterótrofos, con reproducción sexual o asexual, y generalmente de vida libre.

Sarcodinos (Amebas)

Utilizan pseudópodos para moverse y capturar alimentos. Son de vida libre y forman parte del plancton. Algunos tienen caparazón calcáreo (foraminíferos y radiolarios), mientras que las amebas carecen de caparazón.

Flagelados

Utilizan flagelos para la locomoción. Pueden ser de vida libre o parásitos.

Ciliados

Tienen todo su cuerpo cubierto por cilios. Estos se mueven sincrónicamente, permitiendo el movimiento o generando corrientes de agua que transportan nutrientes en las especies sésiles.

Esporozoos

Son inmóviles, parásitos, y se dividen por esporulación.

Reino Fungi (Hongos)

Son organismos eucariotas, uni o pluricelulares, heterótrofos y con pared celular que contiene quitina. Almacenan glucógeno como sustancia de reserva. La mayoría son saprófitos y contribuyen a la descomposición de la materia orgánica en el suelo.

En los hongos unicelulares, la reproducción es asexual por gemación. Los hongos pluricelulares producen esporas que originan hifas tabicadas o cenocíticas (sifonadas). El conjunto de hifas forma el micelio. La reproducción sexual tiene lugar por esporas sexuales que se crean en basidios.

Clasificación Morfológica de Hongos

Mohos

Hongos filamentosos que forman hifas tabicadas. Algunas hifas se desarrollan en esporangios donde se fabrican esporas asexuales por mitosis. Por ejemplo, Penicillium descompone frutas y cereales.

Hongos Mucilaginosos (Slime Molds)

Microorganismos que presentan características de hongos y protozoos. Son heterótrofos y se reproducen por esporas. Tienen ciclos de vida complejos y aspecto cambiante; pueden parecerse a una ameba y desarrollar estructuras pluricelulares.

Levaduras

Hongos unicelulares que forman colonias de células ovales dotadas de pared gruesa. Su reproducción asexual es por gemación.

El Caso de Saccharomyces cerevisiae

Esta levadura desarrolla un ciclo diplohaplonte con alternancia de generaciones: pasa por una fase donde aparecen individuos sexuales opuestos y haploides que se comportan como gametos y pueden formar un cigoto. Origina esporas por meiosis. Saccharomyces cerevisiae es fundamental en la industria por llevar a cabo la fermentación alcohólica.