ESTRUCTURA BACTERIANA


En las últimas décadas se ha realizado importantes avances en el estudio de la ultraestructura bacteriana, logrando una identificación bioquímica de muchas de las fracciones subcelulares, estos avances han permitido ubicar definitivamente a las bacterias en el reino Procariota.



Debemos tener en cuenta que el conocimiento de las diferentes estructuras y su composición, permite comprender la relación que exite entre la variedad de bacterias con el hombre, ya sea cuando lo hacen como integrantes de la flora normal o cuando se comportan como agresoras para el mismo.

 Las bacterias o procariotas, son microorganismos unicelulares que se reproducen por fisión binaria, es decir por una división simple. Contienen información genética, sistemas de producción de energía y sistemas biosintéticos necesarios para el crecimiento y reproducción.


ESTRUCTURA INTERNA

Están inmersas en el citoplasma, solución acuosa y viscosa que contiene solutos orgánicos e inorgánicos y elementos especializados como los ribosomas y los cuerpos de inclusión.

Material genético:

  • Ácido desoxirribonucleico cromosómico
  • El ADN tanto procariota como eucariota se compone de dos cadenas helicoidales de nucleótidos de purina y de pirimidina, unidos entre sí por enlaces de hidrógeno, formando una doble hélice según el modelo de Watson y Crick.
  • No poseen membrana nuclear, nucléolo ni aparato mitótico y nunca configuran una masa cromosómica definida.
  • Está constituido por una molécula de ADN circular enrollado sobre sí mismo, asociado a proteínas básicas que no constituyen verdaderas histonas.

Plásmidos:

  • Constituyen el material genético extracromosómico.
  • Están constituidos por secuencias cortas de ADN circular bicatenario.
  • Proveen a ésta una ventaja selectiva.
  • Pueden transferirse de bacteria a bacteria mediante un proceso denominado conjugación.

Ribosomas:

  •  Compuestos por proteínas y ácido ribonucleico (ARN)
  • Su coeficiente de sedimentación es de 70S con dos subunidades de 50S y de 30S.
  • Pueden presentarse aislados o como polirribosomas, asociados a ARN mensajero (ARNm) y a ADN cromosómico.
  • Un mismo ARNm puede ser traducido por varios ribosomas simultáneamente durante la síntesis proteica.
  • Los ARNm bacterianos difieren en el número de proteínas.
  • Representan un único gen y otros tienen secuencias que codifican para más de una proteína
  • Su función es la síntesis proteica.

Cuerpos de inclusión:

  • Son gránulos de material orgánico o inorgánico, algunas veces rodeados de membrana.
  • Funcionan como almacenamiento de compuestos energéticos que son usados como fuente de energía.
  • Con frecuencia pueden verse directamente con el microscopio de luz sin tinciones especiales.

 
ESTRUCTURA EXTERNA

Membrana Celular:

  •  Es una estructura vital para la bacteria.
  • Representa una barrera que separa el interior del exterior celular.
  • Consiste en una bicapa lipídica, compuesta por fosfolípidos anfipáticos; no posee esteroles (con la excepción de los mycoplasmas).
  • Se halla estabilizada por puentes de hidrógeno, interacciones hidrofóbicas y cationes como el calcio y el magnesio que se combinan con los fosfolípidos cargados negativamente.
  • Insertas en ella se encuentran múltiples proteínas transmembrana, que facilitan el transporte de sustancias hidrofílicas a través de ésta.
  • No poseen membranas internas.
  • Los mesosomas son invaginaciones de la membrana plasmática que forma vesículas, túbulos o lamelas.
  • Algunos autores consideran que los mesosomas son artefactos generados durante la fijación química de las bacterias para su observación en el microscopio electrónico.
  • La membrana celular cumple la función de barrera osmótica, tiene permeabilidad selectiva y permite el ingreso de nutrientes y la salida de desechos por mecanismos de transporte activo y pasivo.
  • Se encuentran en ella los sistemas de fosforilación oxidación y el transporte de electrones para la producción de energía.
  • Cuenta con las enzimas necesarias para la síntesis de lípidos, de la pared celular.
  • Contiene moléculas receptoras especiales que ayudan a las bacterias a detectar y responder a sustancias químicas del medio externo.

 

Pared Celular:

  • Ubicada por fuera de la membrana plasmática, es una estructura vital para las bacterias que la poseen.
  • Los fármacos que bloquean su formación producen la lisis y muerte de las bacterias susceptibles.
  •  La pared celular de muchos microorganismos patógenos tiene componentes que contribuyen a su patogenicidad.
  • Puede proteger a la célula de las sustancias tóxicas y es el sitio de acción de algunos antibióticos.
  •  Las bacterias podían clasificarse en dos grupos principales, según su respuesta a esta coloración, pues es probable que su diferencia se deba a la naturaleza física de sus paredes celulares.

Las bacterias grampositivas

Las gramnegativas


  •     Se tiñen de color azul violeta.
  •    La pared está formada por una única capa homogénea de 20 a 80 nm de grosor de peptidoglicano o mureína, situada por fuera de la membrana celular.
  •  Está constituida por peptidoglicano.
  •    Contienen también una gran  cantidad de ácido teicoico

  •        Adquieren un color rosa o rojo.
  •  La pared de la célula gramnegativa es más compleja; posee una capa de 2 a 7 nm de grosor de peptidoglicano rodeada por una membrana externa.
  •      Se observa tres zonas:

ü  La membrana plasmática.

ü  El espacio periplásmico.

ü  La membrana externa.

 

Cápsula:

  •  Está ubicada por fuera de la pared celular.
  • Es un material capsular queasociado a la superficie celular.
  • Si su adherencia es débil y de grosor variable, se conoce como limo.
  • De naturaleza polisacárida (a excepción de la cápsula del Bacillus anthracis que es peptídica).
  • No es una estructura vital para la célula, su pérdida se relaciona con cambios de la morfología colonial y con la pérdida de la virulencia bacteriana.
  • Protege a la bacteria de la fagocitosis.
  •  Las bacterias que producen cápsula forman en los medios sólidos colonias acuosas
  • Su producción está regulada genéticamente.

 

Fimbrias o pilis:

  • Son estructuras filamentosas, proteicas.
  • Se diferencian de los flagelos por su diámetro (menor a 8 nm) y por no poseer estructura helicoidal.
  • No cumplen funciones de movilidad.
  • Son estructuras variables, no vitales.
  • Cumplen funciones de adherencia a receptores específicos y superficiales

 

Flagelos y filamentos axiales:

  • Son filamentos proteicos, helicoidales, delgados y rígidos, de longitud y diámetro uniforme, responsables de la movilidad de la bacteria.
  • Son tan delgados que no pueden observarse directamente con un microscopio de campo claro, deben teñirse con técnicas especiales para aumentar su grosor.
  •  La estructura puede verse solo con el microscopio electrónico.
  • Está compuesto de tres partes: el filamento, el gancho y el cuerpo basal.
  • Pueden variar en número, desde uno a cientos.
  • Los modelos de distribución de los flagelos son útiles para identificar a las bacterias.
  • No son necesarios para la vida bacteriana.
  • Su síntesis está regulada por las necesidades nutricionales o el estado energético y ocurre por la adición de monómeros de flagelina al extremo distal de los flagelos en crecimiento.
  • Las bacterias flageladas pueden buscar nutrientes o evitar los tóxicos siguiendo los gradientes
  • Su presencia de flagelos, constituye un factor de virulencia.
  • Las bacterias flageladas reaccionan con antisueros específicos para flagelos, provocando una aglutinación típica.

 

ESPOROS:

  • Estructura especial inactiva de resistencia.
  • Se desarrollan dentro de células bacterianas vegetativas  de los géneros Bacillus y Clostridum entre otros.
  • Son resistentes a situaciones vitales estresantes como el calor, la desecación, la radiación ultravioleta, los ácidos y los desinfectantes químicos.
  • Son agentes patógenos peligrosos.
  • En el ambiente permiten la supervivencia de las bacterias cuando la humedad o los nutrientes son escasos.
  • Se pueden observar con el microscopio óptico y electrónico.
  • Se observan como áreas incoloras dentro de las células coloreadas.
  • El factor específico que regula la iniciación de la esporulación es el trifosfato de guanosina (GTP).
  • En el crecimiento, el protoplasto de la espora sintetiza nuevos componentes, emerge a partir de los restos de la cubierta de la espora y se transforma nuevamente en una bacteria activa.

 

REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA

Pírez M, Mota M. Morfología y estructura bacteriana [Internet]. TEMAS DE BACTERIOLOGÍA Y VIROLOGÍA MÉDICA; 2008 [citado 23 enero 2021]. Disponible en: http://www.higiene.edu.uy/cefa/2008/MorfologiayEstructuraBacteriana.pdf
 

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1 estructura bacteriana de Tania Acevedo-Villar

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