viernes, 7 de abril de 2017

¿QUÉ ES LA MICROBIOLOGÍA?



La microbiología es la rama de la biología encargada del estudio de los microorganismos, seres vivos pequeños (del griego «μικρος» mikros "pequeño", «βιος» bios, "vida" y «-λογ?α» -logía, tratado, estudio, ciencia), también conocidos como microbios. Es la ciencia de la biología dedicada a estudiar los organismos que son sólo visibles a través del microscopio: organismos procariotas y eucariotas simples. Son considerados microbios todos los seres vivos microscópicos, estos pueden estar constituidos por una sola célula (unicelulares), así como pequeños agregados celulares formados por células equivalentes (sin diferenciación celular); estos pueden ser eucariotas (células con núcleo) tales como hongos y protistas, procariotas (células sin núcleo definido) como las bacterias]. Sin embargo la microbiología tradicional se ha ocupado especialmente de los microorganismos patógenos entre bacterias, virus y hongos, dejando a otros microorganismos en manos de la parasitología y otras categorías de la biología.


Aunque los conocimientos microbiológicos de que se dispone en la actualidad son muy amplios, todavía es mucho lo que queda por conocer y constantemente se efectúan nuevos descubrimientos en este campo. Tanto es así que, según las estimaciones más habituales, sólo un 1% de los microbios existentes en la biosfera han sido estudiados hasta el momento. Por lo tanto, a pesar de que han pasado más de 300 años desde el descubrimiento de los microorganismos, la ciencia de la microbiología se halla todavía en su infancia en comparación con otras disciplinas biológicas tales como la zoología, la botánica o incluso la entomología.
Al tratar la microbiología sobre todo los microorganismos patógenos para el hombre, se relaciona con categorías de la medicina como patología, inmunología y epidemiología.
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jueves, 6 de abril de 2017

TIPOS DE MICROBIOLOGÍA

El campo de la microbiología puede ser dividido en varias subdisciplinas:
Fisiología microbiana: estudio a nivel bioquímico del funcionamiento de las células microbianas. Incluye el estudio del crecimiento, el metabolismo y la estructura microbianas.
Genética microbiana: estudio de la organización y regulación de los genes microbianos y como éstos afectan el funcionamiento de las células. Está muy relacionada con la biología molecular.

Microbiología clínica: estudia la morfología de los microbios.
Microbiología médica: estudio del papel de los microbios en las enfermedades humanas. Incluye el estudio de la patogénesis microbiana y la epidemiología y está relacionada con el estudio de la patología de la enfermedad y con la inmunología.
Microbiología veterinaria: estudio del papel de los microbios en la medicina veterinaria.
Microbiología ambiental: estudio de la función y diversidad de los microbios en sus entornos naturales. Incluye la ecología microbiana, la geomicrobiología, la diversidad microbiana y la biorremediación.
Microbiología evolutiva: estudio de la evolución de los microbios. Incluye la sistemática y la taxonomía bacterianas.
Microbiología industrial: estudia la explotación de los microbios para uso en procesos industriales. Ejemplos son la fermentación industrial y el tratamiento de aguas residuales. Muy cercana a la industria de la biotecnología.
Aeromicrobiología: estudio de los microorganismos transportados por el aire.
Microbiología de los alimentos: estudio de los microorganismos que estropean los alimentos.
Microbiología espacial: Estudio de los microorganismos presentes en el espacio extraterrestre, en las estaciones espaciales, en las naves espaciales.
 

Subdisciplinas y otras disciplinas relacionadas
Bacteriología: Estudio de los procariontes (bacterias, árqueas).
Virología: Estudio de los virus.
Micología: Estudio de los hongos.
Parasitología: Estudio de los parásitos, sobre todo de tipo animal o protozoario.
Protistología: Estudio de los protistas.
Micropaleontología: Estudio de los microfósiles.
Palinología: Estudio del polen y las esporas.
Ficología: También llamada Algología. Estudio de las algas y microalgas.
Protozoología: Estudio de los protozoos.
Micobacteriologia: Estudio del género Mycobacterium.

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miércoles, 5 de abril de 2017

HISTORIA

Aunque el término Bacteria , derivado del griego βακτηριον ("bastoncillo"), no fue introducido hasta el año 1828 por Christian Gottfried Ehrenberg, ya en 1676 Anton van Leeuwenhoek, el cual usando un microscopio de una sola lente que él mismo había construido basado en el modelo creado por el erudito Robert Hooke en su libro "Micrographia", fue capaz de realizar la primera observación microbiológica registrada de "animáculos" como van Leeuwenhoek los llamó y dibujó entonces. La bacteriología (más tarde una subdisciplina de la microbiología) se considera fundada por el botánico Ferdinand Cohn (1828-1898]. Ferdinand Cohn fue también el primero en formular un esquema para la clasificación taxonómica de las bacterias.
Eugenio Espejo(1747-1795)publicó importantes trabajos de medicina, como las Reflexiones acerca de la viruela (1785), el cual se convertiría en el primer texto científico
Louis Pasteur
que refería la existencia de microorganismos (inclusive antes que Louis Pasteur) y que definiría como política de salud conceptos básicos de la actualidad como la asepsia y antisepsia de lugares y personas.
Louis Pasteur (1822-1895) considerado el padre de la Microbiología Médica, y Robert Koch (1843-1910) fueron contemporáneos de Cohn. Quizá el mayor logro de Pasteur consistió en la refutación mediante cuidadosos experimentos de la por aquel entonces muy respetada teoría de la generación espontánea, lo cual permitió establecer firmemente a la microbiología dentro de las ciencias biológicas. Pasteur también diseñó métodos para la conservación de los alimentos (pasteurización) y vacunas contra varias enfermedades como el ántrax, el cólera aviar y la rabia. Robert Koch es especialmente conocido por su contribución a la teoría de los gérmenes de la enfermedad, donde, mediante la aplicación de los llamados postulados de Koch, logró demostrar que enfermedades específicas están causadas por microorganismos patogénicos específicos. Koch fue uno de los primeros científicos en concentrarse en la obtención de cultivos puros de bacterias, lo cual le permitió aislar y describir varias especies nuevas de bacterias, entre ellas Mycobacterium tuberculosis, el agente causal de la tuberculosis.
Robert Koch
Mientras Louis Pasteur y Robert Koch son a menudo considerados los fundadores de la microbiología, su trabajo no reflejó fielmente la auténtica diversidad del mundo microbiano, dado su enfoque exclusivo en microorganismos de relevancia médica. Dicha diversidad no fue revelada hasta más tarde, con el trabajo de Martinus Beijerinck (1851-1931) y Sergei Winogradsky (1856-1953). Martinus Beijerinck hizo dos grandes contribuciones a la microbiología: el descubrimiento de los virus y el desarrollo de técnicas de cultivo microbiológico. Mientras que su trabajo con el virus del mosaico del tabaco estableció los principios básicos de la virología, fue su desarrollo de nuevos métodos de cultivo el que tuvo mayor impacto inmediato, pues permitió el cultivo de una gran variedad de microbios que hasta ese momento no habían podido ser aislados. Sergei Winogradsky fue el primero en desarrollar el concepto de quimiolitotrofía y de este modo revelar el papel esencial que los microorganismos juegan en los procesos geoquímicos. Fue el responsable del aislamiento y descripción por vez primera tanto de las bacterias nitrificantes como de las fijadoras de nitrógeno.

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REFUTACIÓN DE LA TEORÍA DE LA GENERACIÓN ESPONTÁNEA

Es sorprendente el impacto que causó sobre occidente la idea creada por Aristóteles sobre la generación espontánea, aunque hoy nos parezca absurda fue tomada en tiempos atrás como única verdad sobre el origen de la vida. Esta idea permaneció durante mil años y en ese lapso sufrió grandes cambios, sobre todo los hechos por la Iglesia, gracias a santo Tomás de Aquino (cuyas ideas aún permanecen vigentes), pero no fue sino hasta después de la creación del microscopio cuando la idea de la generación espontánea fue refutada por completo, los experimentos de Francisco Redi, Lazzaro Spallanzani, Luis Pasteur y John Tyndall dieron paso a la desaparición paulatina de la errónea creencia sobre el origen de la vida.
El proceso de la extinción de la generación espontánea inicia con Francisco Redi (1626-1698) cuyos experimentos abren puerta al largo camino que significó un lucha político-religiosa e intelectual. Su inconformidad con las creencias establecidas lo llevaron a poner a prueba la veracidad de las mismas, por lo que ideó un experimento sencillo pero magistral, con el cual pudo comprobar su hipótesis. Redi colocó en varios frascos un trozo de carne; selló la mitad, después de una minuciosa esterilización y dejó abiertos la otra mitad.
Experimento realizado por Redi.
Al cabo de varios días descubrió que la mitad de los frascos con el trozo de carne y que no habían sido sellados tenían en su interior larvas de moscas deslizándose sobre la carne, en contraste con los otros frascos que a pesar de haberse podrido lo que cont
enían en el interior, no presentaban larva alguna. Redi realizó otro experimento creyendo que el aire podría ser el culpable de la aparición de las larvas, por lo que haciendo algo similar que en la ocasión pasada, pero con el único detalle de que esta vez no selló los frascos herméticamente, sino que colocó una gasa que impidiera el paso de todo organismo (moscas) pero no el del aire, esperó para ver que sucedía, encontrándose días después con los mismos resultados que el experimento anterior. Estos sencillos resultados pusieron la piedra inicial que marcó el principio de la biogénesis.
Aunque los descubrimientos de Redi sacudieron por completo todas la creencias sobre el origen de la vida, la generación espontánea resultó ser más resistente de lo pensado, esto gracias a los agregados del biólogo inglés John Needham, los cuales hablan sobre fuerzas vitales que animan la materia inerte. Muy a pesar de los descubrimientos de Lazaro Spalanzani la generación espontánea no se vio enterrada sino hasta la llegada de Louis Pasteur y su pasteurización.
Pasteur descubrió que el aire contenía organismos invisibles que eran los culpables de la descomposición de los alimentos, utilizó un matraz de cuello de cisne (matraz Pasteur) con el cual aseguró un libre flujo de aire dentro del matraz, pero no un libre flujo de los microorganismos que éste transportaba, quedando atrapados en un filtro dentro de la “u” del cuello, con este método aseguró que los alimentos perduraran durante tiempos largos sin echarse a perder. Gracias a esto y a los descubrimientos de Lazaro Spallanzani, la generación espontánea quedó bajo tierra, pero fue John Tydall quien colocó el epitafio.
John Tydall estudió física y se interesó mucho en los fenómenos de la luz, con la que pudo estudiar las partículas suspendidas en el aire y que fueron llamadas tiempo atrás por Ferdinan Cohen “bacterias”. Tyndall descubrió que estas partículas desviaban la luz y se dio cuenta de que el proceso de putrefacción estaba estrechamente relacionado con la presencia de estas partículas suspendidas.
Con esto se ha visto de manera somera la trayectoria que siguió la idea de la generación espontánea desde sus inicios hasta su desaparición total (hablando con hiperbolismo, pues aun hoy en día quedan secuelas de su paso por nuestra cultura) en la que se involucraron fuertemente Redi, Spallanzani, Pasteur y Tyndall. Creo que aunque en este trabajo no se habló con decencia sobre Spallanzani, es de menester decir que sus investigaciones junto con las de Redi, son el mazo que destruyó casi por completo la creencia de la generación espontánea.

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martes, 4 de abril de 2017

BENEFICIOS E IMPORTANCIA DE LA MICROBIOLOGÍA

Los microbiólogos han hecho contribuciones a la biología y a la medicina, especialmente en los campos de la bioquímia, genética y biología celular. Los microorganismos tienen muchas características que los hacen "organismos modelo" ideales:
Cultivo de bacterias
  • Son pequeños, por lo cual no consumen muchos recursos.
  • Algunos tienen tiempos de generación muy cortos (el tiempo necesario para que una célula bacteriana se divida en dos en condiciones óptimas es de 20 minutos aprox. para E. coli en un medio rico y a 37 °C. Sin embargo hay bacterias con tiempos de generación más largos como Mycobacterium tuberculosis que es de 12 a 24 horas.
  • Las células pueden sobrevivir fácilmente separadas de otras células.
  • Los eucariontes unicelulares se reproducen por división mitótica y los procariontes mediante fisión binaria. Esto permite la propagación de poblaciones clónicas genéticamente iguales.
Pueden ser almacenados mediante congelación por grandes períodos de tiempo. Generalmente se preparan alícuotas conteniendo millones de microorganismos por mililitro por lo que aún y cuando el 90% de las células mueran en el proceso de congelación, aún podrían obtenerse células viables.

Históricamente, los microorganismos han sido vistos de manera negativa a causa de su asociación con muchas enfermedades humanas. Sin embargo, los microorganismos patológicos son un porcentaje muy minoritario dentro del total de microorganismos, la mayoría de los cuales desempeñan papeles absolutamente imprescindibles y que de no existir harían inviable la vida en la Tierra. Algunos ejemplos son las bacterias que fijan nitrógeno atmosférico (posibilitando la vida de los organismos vegetales), las bacterias del ciclo del carbono (indispensables para reincorporar al suelo la materia orgánica) o la multitud de microorganismos que viven de manera simbiótica en nuestro tubo digestivo, sin las cuales la digestión no sería viable. Así pues, los "organismos superiores" (animales, plantas...) no podríamos vivir de no ser por las funciones desempeñadas por estos seres microscópicos. Además, tienen amplias aplicaciones en el terreno industrial, como las fermentaciones (p.e. para la producción de bebidas alcohólicas o productos lácteos), la producción de antibióticos o la de otros productos de interés farmacéutico o biotecnológico (hormonas, enzimas,...). Finalmente, cabe también destacar el papel esencial que los microorganismos juegan en los laboratorios de investigación biológica de todo el mundo como herramientas para la clonación de genes y la producción de proteínas.

Fuente:

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lunes, 3 de abril de 2017

FORMAS DE LAS BACTERIAS

La forma de las bacterias puede ser esférica (cocos), cilíndrica (bacilos), de coma (vibrios) o helicoidal (espirilos). La forma de las bacterias viene determinada principalmente por la estructura de su pared celular y es una de las características que sirven para identificarlas. Las bacterias pueden presentarse como células aisladas o formando grupos. Esta característica es también importante para poder identificarlas. 

En algunas casos la aparición de las bacterias formando agrupaciones no es una característica de estas in vivo sino un efecto de ciertas técnicas de tinción (como en el caso del género Staphylococcus que aparece formando racimos sólo en preparaciones fijadas y teñidas; pero no en muestras vivas).

Las principales formas de formas de agrupamiento de las bacterias son las que se observan en estreptococos y estreptobacilos (cadenas de cocos o de bacilos, respectivamente), estafilococos (agrupaciones en forma de racimos de cocos), diplococos (parejas de cocos) sarcinas (agrupaciones en tétradas o en grupos de ocho cocos dispuestos en forma de cubo). El tamaño de las células bacterianas es variable oscilando entre una micra (µm) de diámetro y varias decenas de longitud en las especies más grandes. 



En cualquier caso, su tamaño es más reducido que el de una célula eucariótica normal. En las células eucarióticas, las formas son más variadas. Desde formas elipsoidales en las levaduras, a formas complejas mantenidas por sistemas de citoesqueleto en ciertos protozoos. A esto hay que añadir la organización pluricelular de hongos filamentosos.


Fuente: http://www.unavarra.es/genmic/microgral/01_morfologia_y_estructura.pdf

domingo, 2 de abril de 2017

CARACTERÍSTICAS DEL MATERIAL GENÉTICO PROCARIÓTICO, EUCARIÓTICO Y VÍRICO

El material genético de los microorganismos está compuesto por ácidos nucleicos (ADN y ARN).

1.- Cromosomas: Las bacterias y arqueas contienen normalmente cromosomas cerrados, esto es, sin extremos. El número de cromosomas es variable, desde un único cromosoma (Escherichia coli) a varios. Se consideran cromosomas a aquéllas moléculas de ADN que portan información genética imprescindible para que la bacteria pueda crecer y multiplicarse. En cualquier caso, los procariontes son organismos haploides porque sólo tienen una copia de cada uno de los cromosomas. En su ciclo biológico tampoco hay fases diploides. Los cromosomas procarióticos parecen tener un único origen de replicación, a diferencia de los eucarióticos que tienen varios. 



2.- Plásmidos: Las bacterias pueden contener plásmidos que son moléculas de ADN cerrado o abierto, con un único origen de replicación, portadores de información prescindible (pero necesaria para llevar a cabo ciertas funciones metabólicas, de producción de compuestos o de resistencia a antibióticos) cuyo número es variable (plásmidos de bajo número de copias con 1 ó 2 por célula y plásmidos de alto número de copias con decenas o centenas por célula). Los genes de los procariontes no tienen, normalmente, intrones. 

Organización del material genético de virus

 Los virus presentan como material genético ADN o ARN de cadena simple o cadena doble en forma de moléculas abiertas o cerradas dependiendo de las especies. El número de moléculas por partícula vírica también es variable según las especies. Organización del material genético del núcleo eucariótico

 1.- Cromosomas: los cromosomas eucarióticos son moléculas abiertas de ADN bicatenario. Su número es característico de cada especie. Los eucariontes son organismos diploides (con dos copias de cada uno de sus cromosomas), al menos durante algunas fases de su ciclo biológico. La presencia de varios cromosomas y de fases en las que en una célula hay varias copias de un mismo cromosoma hace necesarios sistemas de división celular que aseguren el reparto equitativo del material genético entre las células hijas. Estos sistemas son la mitosis y la meiosis el material genético de los cromosomas eucarióticos está protegido por proteínas denominadas histonas que organizan el ADN en nucleosomas e intervienen en la modulación de la expresión génica.

 2.- Plásmidos: se han observado en microorganismos tales como la levadura Saccharomyces cerevisiae, donde se distinguen los minicromosomas (plásmidos que están en copia simple y contienen un centrómero por lo que se comportan como pequeños cromosomas) del plásmido de 2 µm de función desconocida. Es de esperar que existan plásmidos en otros tipos de eucariotas.

Organización del material genético de los orgánulos celulares eucarióticos

 Como son de origen procariótico, presentan características de este tipo de microorganismos.

Fuente: http://www.unavarra.es/genmic/microgral/01_morfologia_y_estructura.pdf

sábado, 1 de abril de 2017

LA PARED CELULAR BACTERIANA. LA TINCIÓN DE GRAM

Las bacterias presentan una membrana interna que rodea el citoplasma bacteriano y presenta las características generales de las membranas plasmáticas. Hacia el exterior de la membrana interna, todas las bacterias (con excepción de los micoplasmas grupo de organismos al que pertenecen patógenos de los géneros Mycoplasma, Ureaplasma y Fitoplasma) presentan una pared celular formada por un polímero complejo denominado peptidoglicano.

 Algunos tipos de bacterias tienen una segunda membrana (membrana externa) que recubre la capa de peptidoglicano por su parte exterior En aquellas bacterias en las que existe una membrana externa (bacterias Gram-negativas), la capa de peptidoglicano es más delgada que en las que carecen de ella (bacterias Grampositivas). Se denomina espacio periplásmico al comprendido en las bacterias Gramnegativas entre las membranas interna y externa y al inmediatamente adyacente a la membrana interna en el caso de las bacterias Gram-positivas. Estructura de la membrana interna La membrana interna está formada por una bicapa lipídica. En el caso de las bacterias los lípidos que forman esta membrana son generalmente fosfolípidos y no se encuentran esteroles (salvo en el caso de los micoplasmas). Esto diferencia claramente las membranas bacterianas de las de células eucarióticas superiores que sí tienen esteroles en sus membranas

 Funciones de la membrana interna 

1.- Barrera de permeabilidad selectiva: La membrana lipídica que recubre las células es impermeable a las moléculas cargadas y a los iones, mientras que es permeable a los compuestos orgánicos y moléculas neutras. Por ello es una barrera de permeabilidad que restringe el paso de los nutrientes al interior de la célula, y el de compuestos intracelulares al exterior. La entrada de compuestos polares a través de la membrana lipídica se consigue de varias maneras: 

a.- En ciertos casos existen poros a través de la membrana que permiten el paso selectivo de compuestos polares. Estos canales suelen estar dedicados a la entrada de solutos y su entrada está impulsada por la difusión libre a lo largo de un gradiente de concentración. 

b.- En otros casos, existen moléculas transportadoras que recogen del exterior molé- culas y las transportan al interior consumiendo energía en el proceso. La energía motriz en este caso es ATP.

c.- En el caso de ciertos iones intracelulares, éstos son transportados al exterior mediante sistemas de proteínas transportadoras de forma que se generan gradientes transmembranales. La energía que impulsa este transporte deriva de la oxidación de compuestos reducidos (potencial redox). 

d.- En el caso de los protones (H+ ) que se acumulan en el exterior de la célula estableciéndose un gradiente a través de la membrana, la entrada de estos cationes puede realizarse a través de canales especializados de forma que la energía que se libera como consecuencia de la entrada de los protones (destrucción del gradiente) se emplea para la síntesis de ATP. Estos canales son conocidos como protón-ATPasas.

 e.- En el caso de proteínas de membrana que han de exportarse al exterior de la célula, éstas tienen secuencias especiales en su extremo amino-terminal que las dirigen hacia la membrana y son procesadas (las secuencias especiales son eliminadas) cuando se produce el tránsito a través de la membrana celular. Los sistemas de transporte a través de la membrana consumen energía porque se realiza un trabajo en contra de un gradiente. Pueden clasificarse en tres grandes grupos: uniportadores que transportan un solo tipo de moléculas, simportadores que translocan una molécula asociada a otra que se mueve a lo largo de un gradiente de concentración, y antiportadores similares a los anteriores pero en los que la energía liberada por el transporte a favor de gradiente de concentración se utiliza para translocar otra molécula en dirección contraria.


2.- Soporte ordenado de sistemas enzimáticos: Una gran cantidad de reacciones metabólicas han de llevarse a cabo por conjuntos de enzimas que funcionan en cadena de forma que los productos de la reacción catalizada por una enzima son substrato de la siguiente y así sucesivamente. Para que estas reacciones puedan producirse es necesario que los constituyentes de estos sistemas multienzimáticos estén colocados correctamente en el espacio de forma que la transferencia de substratos entre ellos sea la apropiada.

 Las membranas biológicas son un buen soporte de sistemas enzimáticos de este tipo ya que en ellas pueden ordenarse en dos dimensiones los constituyentes de la cadena de enzimas. Sistemas enzimáticos de membrana son los responsables de la cadena respiratoria, los de síntesis de pared celular, los de generación de ATP mediante sistemas de protón-ATPasa, los de recepción y transmisión de señales al interior celular, etc.

 En la membrana interna se encuentran los sistemas enzimáticos responsables de la síntesis de la propia membrana, los receptores de señales extracelulares (sistemas de dos componentes formadas por un receptor de la señal y un transmisor de la señal al interior celular), el sistema de transporte de electrones acoplado al transporte de protones que forma la cadena respiratoria, el sistema de protón ATP-asa responsable de la síntesis de ATP, el sistema enzimático responsable de las últimas etapas de la síntesis de la capa de peptidoglicano y los sistemas de transporte a través de membrana.

 Debido a su naturaleza lipídica las propiedades de las membranas cambian con la temperatura pasando de una estructura de membrana fluida a temperaturas altas (similares a las ambientales o a las del interior de los organismos donde viven) a una estructura de membrana cristalina cuando la temperatura es demasiado baja.

 La condición fluida o cristalina de una membrana afecta a su actividad y, por consiguiente, al metabolismo general de la célula. La integridad de la membrana interna es vital para la célula: si se rompe el contenido celular se pierde. Incluso pequeños poros no controlados que se producidos accidentalmente en la membrana pueden ser fatales ya que la generación de la energía celular es sólo posible cuando la membrana interna está íntegra. 

Debido a sus especiales características, la membrana interna es diana para la acción de diferentes tipos de antibióticos tales como los inhibidores de la síntesis de peptidoglicano (antibióticos β-lactámico, grupo al que pertenecen la penicilina y sus derivados) o antibióticos formadores de poros que destruyen los gradientes transmembranales. La membrana interna está empujada por la presión de turgor contra la capa de peptidoglicano.

 Estructura del peptidoglicano

 El peptidoglicano es una macromolécula que rodea completamente las células bacterianas proporcionándoles un sistema de resistencia mecánica frente a la presión osmótica y confiriéndoles la forma característica de los diferentes grupos bacterianos. La membrana interna por sí sola no es capaz de soportar la presión de turgor (debida a la presión osmótica) de la célula bacteriana. El elemento de resistencia mecánica de la célula es la capa de peptidoglicano.

 La capa de peptidoglicano está formada por un polímero complejo denominado mureína que forma una macromolécula que recubre completamente la célula. Estructuralmente está formado por cadenas glucosídicas en las que se repite una unidad elemental formada por N-acetil-glucosamina unida por un enlace glicosídicos β1→4 a ácido N-acetil-murámico. Las unidades elementales también están conectadas entre sí por enlaces glicosídicos β1→4. Las cadenas glucosídicas así formadas pueden ser de longitud variable entre las diferentes especies bacterianas y entre diferentes momentos de la vida de la bacteria. Las cadenas glucosídicas están colocadas paralelas entre sí y están unidas unas a otras mediante puentes peptídicos formados por cadenas de aminoácidos que se unen al resto del ácido N-acetil-murámico.

 Las cadenas peptídicas están unidas al ácido N-acetil-murámico y están formadas por aminoácidos en los que se observa una alternancia de restos con configuración L y configuración D. La presencia de D-aminoácidos en estas cadenas peptídicas es de la mayor importancia porque no se encuentran aminoácidos de este tipo en otras estructuras celulares procarióticas o eucarióticas y, por tanto, pueden ser dianas específicas para antibióticos que no actúen sobre organismos eucarióticos. La capa de peptidoglicano presenta un grosor variable según las especies bacterianas: las Gram-positivas tienen una capa de peptidoglicano gruesa, mientras que las Gramnegativas tienen una capa prácticamente monomolecular.

Membrana externa

 Las bacterias Gram-negativas presentan una segunda membrana (membrana externa) por el exterior de la capa de peptidoglicano que tiene ciertas diferencias en su estructura respecto a las membranas clásicas. Las más relevantes son la presencia de un lipopolisacárido en su cara exterior y la presencia de porinas. El lipopolisacárido es una molécula compleja que proyecta hacia el exterior de la célula cadenas de polisacárido. Su importancia radica en que es altamente antigénico. Las variantes de lipopolisacárido de diferentes cepas de una misma bacteria se pueden distinguir usando métodos serológicos. El antígeno de lipopolisacárido se conoce como antígeno O.

 En las bacterias Gram-positivas, carentes de membrana externa y, por tanto, de lipopolisacárido, una función equivalente a la de éste la realizan los ácidos teicoicos. En la membrana externa se encuentran unas proteínas características denominadas porinas que intervienen en abrir vías de entrada de solutos al interior celular. Las porinas son complejos de varias moléculas de proteína que forman un canal por el que pueden atravesar la membrana externa moléculas de hasta 1000 Da de tamaño molecular.

 Espacio periplásmico 

En las bacterias Gram-negativas, el espacio comprendido entre las membranas interna y externa se denomina espacio periplásmico y comprende un volumen que rodea a la célula conteniendo gran cantidad de enzimas que permiten procesar los nutrientes para que puedan ser transportados al interior celular a través de la membrana interna. En las bacterias Gram-positivas no hay, en realidad, espacio periplásmico; pero se discute si la parte más interna del peptidoglicano puede desarrollar una función similar reteniendo mediante fuerzas electrostáticas moléculas de enzimas equivalentes a las periplásmicas de Gram-negativos. 

Cápsula y capas mucosa. 

Muchas bacterias presentan en la parte exterior de sus paredes celulares otras capas que sirven de protección frente a agresiones físicas, químicas o biológicas. Entre estas capas se encuentran cubiertas proteicas que forman una especie de coraza denominada capa S y las capas de naturaleza polisacarídica denominadas cápsulas. La capa S está formada por proteínas y glicoproteínas y participa en la adhesión de las bacterias a superficies, la protección frente a la fagocitosis y actúa como barrera frente a enzimas o substancias que pudieran dañar a las bacterias que la poseen. Las cápsulas están formadas por polisacáridos o polipéptidos y participan en la adhesión de las bacterias a superficies, retardan la desecación de las bacterias en ambientes secos y proporcionan protección frente a la fagocitosis. No solo las bacterias presentan cápsulas sino que también han sido descritas en algunos hongos unicelulares (Cryptococcus neoformans).

Apéndices bacterianos.

 Las bacterias pueden poseer una serie de apéndices celulares que desempeñan funciones diversas:

 Flagelos.

 La mayoría de las bacterias móviles lo son por la acción de los flagelos: estructuras proteicas cuyas características pueden ser fácilmente detectadas por medios serológicos lo que permite la identificación de microorganismos o distintas cepas de una misma especie con facilidad. El antígeno flagelar se conoce como antígeno H.

 Las bacterias flageladas pueden tener entre uno y 20 flagelos por célula. Su composición es proteica y su tamaño es de unos 20 nm de diámetro y de entre 5 y 20 µm de longitud. Su extremada delgadez hace necesario el uso de sistemas específicos de tinción para poder observarlos. Los flagelos pueden estar colocados alrededor de la célula (peritricos) o en los polos (polares o lofotricos). 

El tipo de localización de los flagelos se pude identificar observando el movimiento de la célula. La función de los flagelos es proporcionar movimiento a las bacterias. Cuando este movimiento se dirige hacia, o en dirección opuesta, a un punto determinado se denomina tactismo, distinguiéndose los tipos de tactismo por su fuente atrayente o repelente (fototactismo, quimiotactismo, etc.).

 Fimbrias. 

Son pequeñas fibras de naturaleza proteica que se encuentran en la superficie de muchas especies de bacterias. Su número varía entre 100 y 1000 por bacteria y su tamaño entre 2 a 9 nm de diámetro y 1 a 5 µm de longitud. Estas estructuras son de gran importancia en la adhesión de la célula bacteriana a las superficies que van a colonizar. 

Pelo F. Es un tipo especial de fimbria producido por bacterias capaces de transmitir su información genética a otras mediante conjugación bacteriana. Cuando está presente hay sólo uno por célula. Su naturaleza es proteica. Su longitud llega a alcanzar las 10 µm.



 Prolongaciones de adhesión. 

Algunos tipos de microorganismos tienen prolongaciones con forma de ventosa que les permiten adherirse a las células animales que infectan. Esto ocurre, por ejemplo, en ciertos micoplasmas. Material de reserva Las bacterias acumulan materiales de reserva en forma de inclusiones de polihidroxibutirato, polifosfato, gránulos de azufre, etc.

Fuente: http://www.unavarra.es/genmic/microgral/01_morfologia_y_estructura.pdf