DOMINIO ARQUEO - EUBACTERIAS

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CECILIA GALVIS BAUTISTA LIC. BIOLOGIA UNIVERSIDAD DE SANTANDER – UDES BIOLOGÍA PARA MICROBIOLOGÍA GENERALIDADES DOMINIO ARQUEA – DOMINIO EUBACTERIA Tema: Dominio Arquea y Dominio Eubacteria: Origen y evolución, taxonomía, Estructura celular, Nutrición, Reproducción. El soporte teórico del documento se ha elaborado tomando como base, consultas en: http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ciencias/2000024/html/contenido.html http://www.olivacordobesa.es/PROCARIOTAS.pdf. Brock. Biología de los microorganismos. Prentice Hall. 8ª Edición 2000 Audesirk. Biología: La vida en la Tierra. Pearson Educación Latinoamericana 6ª Edición México. DOMINIO EUBACTERIA GENERALIDADES DE BACTERIA Las células de todos los organismos del dominio Eubacteria son procarióticas, ellas han cambiado muy poco de forma desde el tiempo de sus ancestros fósiles, hace unos 3500 millones de años. Los Procariotas son los organismos más simples, más pequeños y más abundantes del planeta, su tamaño oscila entre 0.2 y 10 mm de ancho y de 1 hasta 10 mm de largo. A diferencia de los eucariotas las bacterias nunca son verdaderamente pluricelulares. Si bien algunas forman filamentos o masas celulares, estas uniones se deben a que sus paredes celulares no logran separarse completamente después de la división celular o a que están situadas dentro de una cápsula mucilaginosa común o vaina. El Dominio Bacteria incluye las bacterias verdaderas o eubacterias, las cianobacterias (denominadas anteriormente algas verdes-azules) y los micoplasmas. Exceptuando a los Micoplasmas todos poseen pared celular de peptidoglicanos y algunos secretan una cápsula gelatinosa. El éxito biológico de las bacterias radica en su tamaño reducido, en su notable capacidad reproductora, su rápida tasa de mutación y su versatilidad al colonizar casi todos los ambientes: aire, agua, interior y exterior de plantas y animales, etc. Las bacterias se encuentran virtualmente en todos los hábitats y debido a sus características metabólicas pueden sobrevivir en algunos ambientes que no admiten ninguna otra forma de vida. Las bacterias pueden encontrarse en ambientes oxigénicos, las bacterias aerobias, otras en ambientes anoxigénicos, bacterias anaerobias, algunas son bacterias anaerobias obligadas (viven sólo en ausencia de oxígeno), otras son anaerobias facultativas (pueden vivir sin oxígeno pero se desarrollan más vigorosamente en su presencia). Las bacterias juegan un papel vital en el funcionamiento del ecosistema mundial, gracias a la gran diversidad en los tipos de nutrición y metabolismos. Para satisfacer las necesidades biosintéticas, plásticas o de crecimiento, las bacterias se pueden dividir en: Litotrofas: son aquellas que sólo requieren sustancias inorgánicas sencillas (SH 2 S0, NH3, NO 2 - , Fe, etc.). Organotrofas: requieren compuestos orgánicos (hidratos de carbono, hidrocarburos, lípidos, proteínas, alcoholes...). Autotrofas: crecen sintetizando sus materiales a partir de sustancias inorgánicas sencillas. Heterotrofas: requieren compuestos orgánicos como fuente de carbono, esto lo adquieren a partir de los organismos autótrofos. Las bacterias autótrofas se clasifican según la fuente de energía, las quimiotrofas, utilizan productos químicos como fuente de energía y las fototrofas utilizan la luz como fuente de energía. Las bacterias fototroficas pueden ser: Fotolitotrofas: captan energía lumínica en presencia de sustancias inorgánicas. Fotoorganotrofas: captan energía lumínica con requerimiento de sustancias orgánicas. Las bacterias quimiotrofas, pueden ser: Quimiolitotrofas: captación de energía química a partir de sustancias inorgánicas. Quimioorganotrofas: captación de energía química a partir de sustancias orgánicas. Colonias de Eubacterias. Fuente: colección personal. Lic. Cecilia Galvis B. Docente

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CECILIA  GALVIS  BAUTISTA  LIC.  BIOLOGIA    

UNIVERSIDAD DE SANTANDER – UDES

BIOLOGÍA PARA MICROBIOLOGÍA

GENERALIDADES DOMINIO ARQUEA – DOMINIO EUBACTERIA Tema: Dominio Arquea y Dominio Eubacteria: Origen y evolución, taxonomía, Estructura celular, Nutrición, Reproducción. El soporte teórico del documento se ha elaborado tomando como base, consultas en: http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ciencias/2000024/html/contenido.html http://www.olivacordobesa.es/PROCARIOTAS.pdf. Brock. Biología de los microorganismos. Prentice Hall. 8ª Edición 2000 Audesirk. Biología: La vida en la Tierra. Pearson Educación Latinoamericana 6ª Edición México.

DOMINIO EUBACTERIA GENERALIDADES DE BACTERIA

Las células de todos los organismos del dominio Eubacteria son procarióticas, ellas han cambiado muy poco de forma desde el tiempo de sus ancestros fósiles, hace unos 3500 millones de años. Los Procariotas son los organismos más simples, más pequeños y más abundantes del planeta, su tamaño oscila entre 0.2 y 10 mm de ancho y de 1 hasta 10 mm de largo. A diferencia de los eucariotas las bacterias nunca son verdaderamente pluricelulares. Si bien algunas forman filamentos o masas celulares, estas uniones se deben a que sus paredes celulares no logran separarse completamente después de la división celular o a que están situadas dentro de una cápsula mucilaginosa común o vaina. El Dominio Bacteria incluye las bacterias verdaderas o eubacterias, las cianobacterias (denominadas anteriormente algas verdes-azules) y los micoplasmas. Exceptuando a los Micoplasmas todos poseen pared celular de peptidoglicanos y algunos secretan una cápsula gelatinosa.

El éxito biológico de las bacterias radica en su tamaño reducido, en su notable capacidad reproductora, su rápida tasa de mutación y su versatilidad al colonizar casi todos los ambientes: aire, agua, interior y exterior de plantas y animales, etc. Las bacterias se encuentran virtualmente en todos los hábitats y debido a sus características metabólicas pueden sobrevivir en algunos ambientes que no admiten ninguna otra forma de vida. Las bacterias pueden encontrarse en ambientes oxigénicos, las bacterias aerobias, otras en ambientes anoxigénicos, bacterias anaerobias, algunas son bacterias anaerobias obligadas (viven sólo en ausencia de oxígeno), otras son anaerobias facultativas (pueden vivir sin oxígeno pero se desarrollan más vigorosamente en su presencia). Las bacterias juegan un papel vital en el funcionamiento del ecosistema mundial, gracias a la gran diversidad en los tipos de nutrición y metabolismos. Para satisfacer las necesidades biosintéticas, plásticas o de crecimiento, las bacterias se pueden dividir en: Litotrofas: son aquellas que sólo requieren sustancias inorgánicas sencillas (SH2 S0, NH3, NO2

-, Fe, etc.). Organotrofas: requieren compuestos orgánicos (hidratos de carbono, hidrocarburos, lípidos, proteínas, alcoholes...). Autotrofas: crecen sintetizando sus materiales a partir de sustancias inorgánicas sencillas. Heterotrofas: requieren compuestos orgánicos como fuente de carbono, esto lo adquieren a partir de los organismos autótrofos. Las bacterias autótrofas se clasifican según la fuente de energía, las quimiotrofas, utilizan productos químicos como fuente de energía y las fototrofas utilizan la luz como fuente de energía. Las bacterias fototroficas pueden ser: • Fotolitotrofas: captan energía lumínica en presencia de sustancias inorgánicas. • Fotoorganotrofas: captan energía lumínica con requerimiento de sustancias orgánicas. Las bacterias quimiotrofas, pueden ser: • Quimiolitotrofas: captación de energía química a partir de sustancias inorgánicas. • Quimioorganotrofas: captación de energía química a partir de sustancias orgánicas.

Colonias de Eubacterias. Fuente: colección personal. Lic. Cecilia Galvis B. Docente

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Las bacterias heterótrofas, al igual que los hongos son descomponedoras, papel muy importante, ya que a través de la acción de los descomponedores se reciclan materiales incorporados en organismos muertos y pasan a ser reutilizables para sucesivas generaciones de organismos vivos. Dentro de los heterótrofos tenemos diferentes tipos: - Saprófitas: presentes en la materia orgánica en descomposición. - Parásitas: en animales vivos. - Simbióticas: realizan asociaciones benéficas, con otros organismos en beneficio mutuo. CARACTERÍSTICAS CELULARES: Las Bacterias carecen de un núcleo organizado limitado por una envoltura nuclear. No tienen complejos cromosómicos como los de los eucariotas. Su reproducción es asexual por gemación, conjugación o bipartición. En ellas no se presentan los procesos de mitosis y meiosis. Algunas células del dominio Bacteria son flageladas por lo cual tienen gran movilidad, otras sencillamente son inmóviles. Algunas presentan proyecciones sobre la membrana, los pili o fimbrias, no empleadas en la locomoción pero sí muy útiles en la adhesión y traspaso de material genético durante la reproducción por conjugación. PARED CELULAR

Las bacterias poseen una pared celular gruesa y relativamente rígida sobre la membrana plasmática para protegerlas contra daños osmóticos, proporcionarles rigidez y forma a la célula. La pared de las bacterias está constituida de peptidoglicano o mureína, (polímero de aminoazúcares conformado por la N-acetilglucosamina y N-acetilmurámico), unidos a un pequeño grupo de aminoácidos que incluyen L- alanina, D-alanina, D-glutámico y lisina o en otros casos ácido diaminopimélico (DAP,

azúcares aminados, carbohidratos y lípidos).

La composición química de la pared celular de las eubacterias o bacterias verdaderas permite dividirlas en dos grandes grupos: Gram positivas y Gram negativas, su comportamiento al someterse a la tinción de Gram permite distinguir el tipo de construcción de la pared celular de las bacterias. Así, las bacterias que conservan el colorante violeta de genciana durante el procedimiento de tinción se denominan Gram positivas, mientras las que no lo conservan se conocen como Gram negativas. (ampliar información en el manual de laboratorio de Biología). Las bacterias Gram positivas están constituidas por un 90% de peptidoglicanos dispuestos en la mayoría de ellas en una o varias capas (hasta 25 capas), ácidos teicoicos (polisacáridos ácidos) y otros azúcares que constituyen los principales antígenos de la superficie, se caracterizan por poseer una pared mucho más ancha y entrecruzada que las Gram negativas. En las bacterias Gram negativas la capa de peptidoglicano es mucho más delgada, menos entrecruzada y representa sólo de 15 a 20% de la pared celular. Como característica notable estas bacterias también poseen en su pared fosfolípidos y proteínas que constituyen la capa lipoproteica semipermeable que la protege del ataque de la lisozima y además lipopolisacáridos, que determinan la antigenicidad, toxigenicidad y sensibilidad a la infección por fagos. El lipopolisacárido se conoce como endotoxina. MEMBRANA PLASMÁTICA. La membrana de las eubacterias al igual que la de las células eucariotas se presenta a manera de bicapa lipídica con proteínas integrales y periféricas, tiene un espesor del orden de los 7.5 nm. Sin embargo, difiere de la membrana eucariótica en que posee opanoides que al parecer cumplen la misma función de los esteroles ya que la mayoría de las bacterias carecen de ellos. Es una estructura de permeabilidad selectiva que regula el paso de nutrientes y productos de desecho dentro y fuera de la célula. Debido a que las bacterias carecen de organelos con membrana tan importante en los procesos de producción de energía como son las mitocondrias, su membrana plasmática tiene varias enzimas en las que se incluyen los citocromos, aquellas que intervienen en el transporte de electrones, en la fosforilación oxidativa y en la síntesis de ATP (Factores ATP sintetasa). El daño a esta membrana con agentes físicos o químicos ocasiona la muerte de la célula aunque no se detecten alteraciones morfológicas.

GRAM POSITIVAS GRAM NEGATIVAS

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En las bacterias se deben considerar las invaginaciones y extensiones internas de la membrana plasmática denominadas mesosomas, las cuales están involucradas en diferentes procesos metabólicos y reproductivos como la formación del tabique intracelular durante la división bacteriana. En otros casos, el sistema de mesosomas establece contacto de manera compleja con uno o varios sitios del material nuclear y existe evidencia importante que indica que estas membranas intervienen en la replicación del material genético. CITOPLASMA. El citoplasma bacteriano está delimitado por una membrana citoplasmática que contiene muchas enzimas en la cara interior. Hay un buen número de ribosomas y de inclusiones granulares así como una o dos áreas donde se concentra el ADN de doble cadena. INCLUSIONES CITOPLASMÁTICAS DE BACTERIA. En el citoplasma de las bacterias se encuentra ribosomas diminutos que coordinan la síntesis protéica, compuestos por dos subunidades que contienen ARN y proteínas, los ribosomas de las bacterias son del tipo 70s. Las inclusiones o gránulos celulares, sirven de reservorios de energía y como base para la para la síntesis de macromoléculas, las bacterias pueden contener gránulos de glucógeno, ácido polib-hiroxibutírico (frecuentes cuando la célula envejece), gránulos de polifosfato (conocidos también como gránulos de volutina o metacromáticos), gránulos protéicos y gránulos de azufre elemental a manera de glóbulos en las sulfobacterias las cuales también incluyen glóbulos de grasa que se orientan hacia la superficie celular, disuelven el azufre y lo incorporan a la célula. Se encuentran además magnetosomas que corresponden a partículas intracelulares cristalinas de magnetita (Fe3O4) organizadas en cadena las cuales se sintetizan a partir de hierro soluble que absorben del entorno, estas estructuras son propias de las bacterias anaeróbicas de hábitat acuático y las utilizan para su orientación y dirección hacia el fondo. Los magnetosoamas se encuentran rodeados de una membrana constituida por fosfolípidos, proteínas y glicoproteínas. Otras bacterias acuáticas poseen vesículas de gas responsables de su flotabilidad en el agua ESTRUCTURAS EXTERNAS FLAGELOS. Algunas bacterias de tipo bacilar (rara vez los cocos), llevan a cabo desplazamientos de tipo primitivo por medio de un filamento proteico muy delgado llamado flagelo (de aproximadamente 150 Å de diámetro y de 10 a 150µ de longitud). La parte extendida está compuesta por un polímero de la proteína flagelina que se encuentra ensamblada en la base a un anillo interno conectado con la membrana plasmática, la cual se encarga de proporcionar la energía utilizada en el movimiento. El número y disposición de los flagelos se utiliza como característica importante para la clasificación taxonómica de las bacterias. Si la bacteria tiene un flagelo en forma polar se dice que es monotrico, si tiene dos se dice que son anfitricos. Si tiene un penacho de flagelos lofotricos y si tiene flagelos por toda la bacteria peritricos. PILI, VELLOSIDADES O FIMBRIAS. Además de los flagelos algunos grupos de bacterias también tienen otras estructuras sobresalientes de forma alargada, más cortas que los flagelos y no utilizadas en la locomoción, llamadas pili, vellosidades o fimbrias las cuales son organelos de fijación que les permiten adherirse a ciertas superficies, como las de las células a las cuales infectan o están implicadas como sitios de adsorción para los virus bacterianos. Estas estructuras también se relacionan con el apareamiento bacteriano y con la conjugación o intercambio de material genético en ciertos tipos de bacterias, para este fin existen pili o fimbrias especiales llamadas sexuales o F, conformadas por estructuras huecas de proteína que en su interior dejan el espacio exacto para que el ADN de las células masculinas pase a las células femeninas. CÁPSULAS. Algunos grupos de bacterias secretan sobre su cubierta protectora una cápsula o capa mucosa de aspecto viscoso, constituida por polisacáridos como dextrán, levan y dextrín entre otros. Esta cápsula puede variar de espesor de acuerdo con el medio donde se desarrollan y no se difunde hacia el interior de la célula. En ciertas especies, la cápsula además de ser una estructura protectora se considera un depósito de alimento o el sitio en donde dejan las sustancias de desecho. Por otra parte, la presencia de cápsula en algunas bacterias patógenas aumenta su capacidad infecciosa de manera que cuando la pierden disminuyen notablemente su invasividad. CLASIFICACIÓN DE LAS BACTERIAS 1. BACTERIAS: Según su forma y agrupación: Es la clasificación más antigua en la que se consideran: cocos, bacilos, espirilos y espiroquetas, que a su vez se clasifican según la forma de agruparse. Cocos o micrococos: Incluyen las bacterias de tamaño variable, cuya forma es esférica u ovoide y generalmente son aerobios estrictos. Algunas veces estas bacterias tienden a agruparse. Cuando se presentan asociadas dos bacterias reciben el nombre de diplococos como por ejemplo el diplococo Neisseria gonorrhoeae que es el agente causal de la gonorrea, el Pneumococo que es responsable de la neumonía infecciosa, etc. En otras ocasiones los micrococos se reúnen formando grupos de cuatro elementos dispuestos en cuadro, y se denominan entonces tetracocos, tetrágenos o tétradas.

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Las sarcinas, son especies de bacterias cocales que se dividen en tres planos perpendiculares para formar paquetes de ocho, dieciséis, treinta y dos, o más micrococos, son anaerobios obligados y ácido-tolerantes, ejemplo de este grupo es Sarcina ventriculi, producen una capa fibrosa y gruesa de celulosa que se dispone alrededor de la pared celular y funciona como cemento para mantenerse adheridas entre sí, esta especie habita en sitios muy ácidos como suelos, barro, heces y en el contenido estomacal. Cuando los cocos se agrupan en tres, cuatro o más células dispuestas en forma lineal reciben el nombre de estreptococos que desempeñan funciones importantes en la producción de leche ácida y otros fermentos. Cuando los cocos se reúnen de manera irregular formando racimos se conocen como estafilococos, éstos se encuentran comúnmente en las fosas nasales y piel de humanos y animales, pueden causar graves infecciones como forúnculos, granos, neumonía, osteomielitis, meningitis y artritis. El Staphylococcus aureus produce varias enterotoxinas que secreta al medio circundante o alimento, si se come este alimento que contiene la toxina, en el plazo de una a seis horas se observarán reacciones que incluyen náuseas, vómitos y diarreas.

2. Bacilos: Son bacterias que tienen forma de bastoncillo, se pueden encontrar en grupos de dos denominados diplobacilos, o en cadenas similares a las que presentan los cocos por los que se les llama estreptobacilos. El género más representativo de esta morfología lleva el nombre Bacillus, el cual se caracteriza por la formación de endosporas. Son útiles en la producción de antibióticos tales como bacitracina, gramicidina y polimixina, entre otros. También se han utilizado como biocontroladores en la erradicación de ciertas plagas en cultivos de importancia económica, de las cuales son parásitos. 3. Espirilos: Son bacterias bacilares, helicoidales con movilidad flagelar, que se clasifican dentro de las Gram negativas. Para su clasificación taxonómica se utilizan criterios como la forma de la célula, el tamaño, la flagelación y las relaciones simbióticas entre otras. Los espirilos con muchas vueltas a pesar de su semejanza morfológica con las espiroquetas, se diferencian de ellas porque poseen flagelos

bacterianos típicos externos mientras las espiroquetas poseen flagelos periplásmicos o filamentos axiales internos. Dentro de este grupo se pueden encontrar especies benéficas y patógenas. La especie Azospirillum lipoferum es un organismo fijador de nitrógeno, de importancia agronómica debido a que establece una relación simbiótica laxa con plantas herbáceas tropicales y con cereales cultivados. Un ejemplo de espirilo patógeno es el género Helicobacter asociado con las úlceras pilóricas en los humanos. 4. Espiroquetas: Son bacterias filiformes, flexibles, muy largas, que presentan forma de espiral con diez o más vueltas. En algunas ocasiones con un flagelo en cada extremo (como por ejemplo el espirilo responsable de la sífilis: Treponema). Habitualmente se hallan en ambientes acuáticos o en el cuerpo de animales. Las espiroquetas pueden encontrarse como parásitos en humanos mientras otras viven libres en agua o madera. 2. CIANOBACTERIAS

Las cianobacterias poseen las mismas características enunciadas con anterioridad para las células procarióticas pero a diferencia de las bacterias verdaderas presentan membranas internas llamadas laminillas fotosintetizadoras, que las hace autótrofas, dispuestas en un complejo multilaminar, donde se encuentra toda la maquinaria necesaria para hacer fotosíntesis: clorofila, tipo clorofila a, pigmentos fotosintéticos accesorios (como las ficobilinas entre las que se encuentra la ficocianina, que participan como pigmentos accesorios en la fotosíntesis y son responsables del color azuloso característico de las mayoría de cianobacterias), factores ATP sintetasa y todo el complejo enzimático. Las cianobacterias normalmente no presentan mesosomas. En cuanto a su pared celular es del tipo de las Gram negativas, muy resistente debido a la presencia de polisacáridos unidos a polipéptidos, además secretan una sustancia mucilaginosa que les confiere la defensa contra predadores ya que puede ser tóxica, por otra parte une grupos de células formando filamentos (cianobacterias filamentosas).

Dentro de este grupo se pueden encontrar una gran diversidad de formas entre ellas: Unicelulares (como Gloeocapsa), filamentosas ramificadas (como Stigonema), no ramificadas (como Oscillatoria), con heterocistes

Fuente: http://docencia.udea.edu.co/semipresenciales/BiologiaGeneral/bacterias.html

Fuente:http://mariadoloresbioygeoiesarroyo.blogspot.com/2011_02_01_archive.html

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(células vegetativas diferenciadas que se encuentran regularmente a lo largo de un filamento o en un extremo del mismo. Su función es realizar la fijación de nitrógeno a través de la enzima nitrogenasa. Por ejemplo: el genero Anabaena que posee heterocistes presenta una relación simbiótica importante con el helecho acuático Azolla, facilitándole a este último la captación de nitrógeno). Las cianobacterias, en especial las especies planctónicas, se caracterizan por poseer vesículas de gas en su citoplasma que son las encargadas de mantener el organismo en flotación para ubicarse en la zona de máxima iluminación. La importancia ecológica y evolutiva de estos organismos radica en la capacidad de generar oxígeno formado durante el proceso fotosintético, esto confirma que especies ancestrales similares a ellas fueron los primeros organismos fototróficos responsables de generar la atmósfera primitiva en el planeta. Además generan materia orgánica para otros organismos, son de utilidad económica en suelos donde se cultiva arroz, ya que al incorporar el nitrógeno atmosférico en compuestos utilizables por estas plantas, se evita la utilización de fertilizantes, se mejora la calidad del suelo y se incrementa el rendimiento agrícola. Algunas cianobacterias establecen relaciones simbióticas con otros organismos tales como, protozoarios, hongos (líquenes) y algunas plantas. Cabe resaltar un dato interesante: en los líquenes las cianobacterias carecen de pared celular y funcionan como cloroplastos que producen alimentos para el socio simbiótico. Los hábitats preferidos por las cianobacterias son los ambientes lénticos (lagos y lagunas), suelos húmedos, troncos muertos y cortezas de arboles. Algunas especies son halófilas y habitan en los océanos, mientras que otras, termófilas se encuentran en los géiseres. La reproducción se da por fragmentación de los filamentos dando origen a hormogonios que se separan de los filamentos originales y se mueven deslizándose, además algunas especies forman células especiales con pared exterior engrosada (acinetos) que les permite permanecer latentes cuando las condiciones ambientales son desfavorables (sequía, oscuridad, congelación). Los acinetos se rompen durante la germinación para dar paso a la formación de nuevos filamentos vegetativos. MICOPLASMAS

Son bacterias de gran interés evolutivo debido a la sencillez de su estructura celular y a su tamaño que oscila entre 0,2 y 2 µm. Están delimitadas solamente por una membrana celular flexible resistente a la lisis osmótica. Carecen de pared celular y gracias a ello pueden pasar fácilmente por filtros bacteriológicos. El nombre micoplasma se deriva de la propiedad de producir formas filamentosas, con aspecto de hongo. Aunque no se tiñen con la coloración de Gram, se clasifican como miembros de las bacterias Gram positivas. DATOS INTERESANTES Poseen menos de la mitad del ADN que la mayoría de los otros procariotes y esta cantidad tan pequeña es suficiente para codificar todas las propiedades esenciales de una célula. Los micoplasmas son aerobios o anaerobios. Algunas especies se encuentran en el suelo, otras en aguas residuales y otras más viven sobre las membranas mucosas de los cuerpos de los animales o en las plantas, pero por lo general no son patógenas. Dentro de las enfermedades causadas por micoplasmas se incluyen las infecciones del tracto urinario y algunas formas de neumonía. En los vegetales la especie Spiroplasma citri causa la enfermedad conocida como "tristeza

del naranjo" y en las plantas de maíz el "raquitismo del maíz". entativas y utilizan azúcar para obtener ácido láctico. Poseen diversas formas debido a la carencia de una estructura rígida, lo que también ha generado inconvenientes al momento de medir su diámetro regular. Se pueden encontrar en un mismo cultivo formas cocoides(0.2 - 0.3 µm), espiraladas, filamentosas con frecuencia ramificadas, "hinchadas", etc. Para su reproducción recurren al mecanismo de división por gemación.

Fuente:http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/15475205/Procariotas_-Bacterias_-Micoplasmas-y-Algas-Cianofilas_.html

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DOMINIO ARQUEA GENERALIDADES

Este dominio muestra una serie de aspectos interesantes con respecto a la heterogeneidad de sus grupos y la forma como cada uno de ellos han resuelto los problemas que enfrentan en los diferentes ambientes. Según los criterios de secuenciación molecular las arqueas están más relacionadas filogenéticamente con el dominio Eukaria que con el dominio bacteria. Por lo general dentro del dominio arquea las formas varían desde esféricas, bacilares, filamentosas hasta discoidales, organizadas tanto de manera individual como asociadas en colonias. Por otra parte, las arqueas han sido de invaluable importancia en el estudio de hipótesis sobre las primeras formas de vida en la tierra, considerando su capacidad de adaptación a ciertas condiciones ambientales extremas tales como: temperaturas altas, gran actividad volcánica y una atmósfera anóxica que favorece la metanogénesis. Por tanto, las arqueas son excelentes candidatos para ilustrarnos sobre las posibles adaptaciones de las primeras células a la tierra primitiva. Además, teniendo en cuenta los estudios

realizados en su ARNr 16s se ha podido determinar un ritmo bajo de evolución con respecto a las otras bacterias y a los eucariotes, debido a la necesidad de conservar intactos los genes que les proporcionan las características fenotípicas apropiadas para sobrevivir en ambientes críticos. Por tal razón, han desarrollado una pared celular como estructura de protección, con lo cual impiden la lisis osmótica y por otra parte adquieren resistencia natural a la acción de la lisozima. PARED CELULAR DE ARQUEA. El tipo más común de pared celular entre arqueas es la capa superficial paracristalina (capa S) que también se encuentra en las eubacterias, formada de proteína o glicoproteína generalmente de simetría hexagonal. La pared celular de arqueas adquiere diferentes morfologías como respuesta a los diferentes ambientes en los cuales se desarrolla. MEMBRANA PLASMÁTICA DE ARQUEA. La membrana plasmática de las arqueas presenta características particulares con respecto al componente lipídico. A diferencia de las eubacterias y eucariotas, carecen de ácidos grasos y en su lugar tienen cadenas laterales compuestas de unidades repetitivas de isopreno (fentanilo o bifentanilo), unidas por enlaces éter al glicerol que constituyen el gliceroldiéter. Diéteres y tetraéteres son los principales lípidos presentes en las membranas de las arqueas. Los enlaces químicos entre estos componentes producen una monocapa en lugar de una bicapa, las monocapas son más estables y resistentes a la disgregación principalmente en temperaturas altas por lo tanto, no es una sorpresa que se encuentre principalmente en las arqueas termoacidófilas. CLASIFICACIÓN. Las arquebacterias están divididas en tres grupos de acuerdo con la adaptación que presentan al medio donde residen: - Halofilicas Extremas: Estos procariotas se caracterizan por vivir en ambientes de elevada salinidad, entre ellos: salinas, los lagos salados naturales, hábitats salinos artificiales como en las preparaciones caseras concentradas de sal que se utilizan para la preservación de algunos tipos de pescado y carne, en donde se reconoce su presencia por el hecho de formar manchas rojas. La concentración de sal en dichos hábitats está cercana al punto de saturación (32%) aunque la mayoría de especies requieren 12-23% para un óptimo de crecimiento. Con referencia a su morfología pueden presentar formas similares a la de las bacterias verdaderas tales como cocos y bacilo. Todas las arqueas

Figura 1 Fuente:http://www.nps.gov/features/yell/slidefile/thermalfeatures/hotspringsterraces/midwaylower/Images/17708.jpg ; English Wikipedia, original upload 1 April 2004 by ChrisO. La fotografía muestra una vista aérea de la Gran Fuente Prismática, un lago en el Parque Nacional de Yellowstone, EEUU  

Figura 2. Estructura de las membranas de las Arqueas. (c). Bicapa lipídica. (d). Monocapa lipídica. Fuente: Brock. Biología de los Microorganismos. Prentice Hall. 1998 p. 60

 

(c) Bicapa lipídica

(c) Monocapa lipídica

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halofílicas son Gram negativas. Se reproducen por fisión binaria, no forman esporas y su metabolismo corresponde al de bacterias quimiorganotróficas, la mayoría de las especies son aerobios obligados, pero otras pueden realizar procesos fermentativos o de respiración anaeróbica. - Metanogenas: Este tipo de arqueas se caracterizan por sintetizar metano en condiciones anóxicas a partir de diversos sustratos, como CO2, CO, formiatos, metanos, acetatos ,etc. Se conocen metanógenas tanto Gram positivas, como Gram negativas, por lo que no se considera una característica de validez en su clasificación, por lo cual se recurre a métodos moleculares, basados en la comparación de las secuencias del ARNr 16s. Algunas arqueas metanógenas poseen una pared celular constituida de un peptidoglicano parecido al que presentan las bacterias verdaderas al cual se le ha denominado pseudopeptidoglicano(figura N compuesto de repeticiones alternas de N-acetilglucosamina y Acido N- acetiltalosaminurónico el cual sustituye al ácido N-acetilmurámico del peptidoglicano). Habitan por lo general en los drenajes, pantanos y aparatos digestivos de los vertebrados incluyendo el hombre, que proporcionan un ambiente anaeróbico adecuado para su metabolismo. - Termoacidófilas: Este tipo de organismos por lo general habita ambientes terrestres correspondientes a aguas calientes geotérmicas (>80ºC), los cuales se caracterizan por ser ricos en azufre y además por su acidez (pH<2), que puede presentarse desde moderada a extremadamente ácida, debido a la oxidación biológica del H2S y SO que produce H2SO4. También se pueden encontrar arqueas en hábitat ligeramente alcalinos como algunas solfataras (medios calientes y ricos en azufre). Su metabolismo productor de energía puede ser quimiorganotrófico ó quimiolitotrófico y por lo general son anaerobias estrictas , sin embargo se pueden encontrar géneros como Sulfolobus que tiene un metabolismo aeróbico activo, con facultades anaerobias en ciertas ocasiones. Pueden presentar formas muy variadas entre las cuales se pueden contemplar bacilares individuales o en grupos, esféricas solitarias o en grupos, filamentosas, esféricas lobuladas, discoidales, etc. REPRODUCCION La principal forma de reproducción de las bacterias es asexual; simplemente cada célula aumenta su tamaño y se divide en dos células. En este proceso llamado fisión la membrana citoplasmática y la pared celular crecen hacia el interior, hasta acabar dividiendo la célula en dos. Algunas bacterias son capaces de formar endosporas de pared gruesa resistentes al calor y a la deshidratación. Las endosporas se forman mediante la división del citoplasma en una o más porciones. Alrededor de cada porción, que incluye el ADN, se forma una envoltura esporal muy gruesa. Las endosporas pueden germinar para producir nuevos individuos después de décadas e incluso años y siglos. Las esporas resistentes en las cianobacterias se denominan acinetos, células vegetativas engrosadas alrededor de las cuales se forma una fina envoltura. RECOMBINACIÓN GENÉTICA Prácticamente todas las bacterias contiene pequeños fragmentos circulares de ADN, los plásmidos, además de la gran molécula de ADN circular, el cromosoma bacteriano. La recombinación genética en bacterias es el resultado de la transferencia de plasmidos, una porción de la molécula de ADN de una bacteria a otra. METABOLISMO BACTERIANO Bacterias heterótrofas La mayoría de las bacterias son heterótrofas, que no pueden fabricar compuestos orgánicos a partir de sustancias inorgánicas simples, pero pueden obtenerlos de compuestos orgánicos de otros organismos. Destacan los saprófitos, que obtienen sus nutrientes a partir de materia orgánica muerta. Bacterias fotosintéticas - Cianobacterias - Bacterias verdes del azufre - Bacterias púrpuras del azufre - Bacterias purpúreas no sulfúreas Bacterias quimioautótrofas Obtienen la energía necesaria para sus reacciones de síntesis mediante la oxidación de moléculas inorgánicas como el nitrógeno, el azufre y compuestos de hierro, o bien de la oxidación de hidrógeno gaseoso. Su fuente de carbono es el dióxido de carbono. Arqueobacterias: Son bacterias metanogénicas. Son anaerobias estrictas, comunes en los tractos digestivos del ganado vacuno y otros rumiantes, así como en las profundidades marinas. Algunas de ellas producen metano a partir de dióxido de carbono e hidrógeno y obtienen energía, otras son capaces de reducir el azufre ambiental para formar sulfuro de hidrógeno.