Hay dos grandes grupos de procariotas bien diferenciados: Bacteria y Archea. Para evitar confusiones, debe recordarse que, en sentido general, debe emplearse el término procariota para Archea y Bacteria; el término bacteria se refiere específicamente a las células del dominio Bacteria.

MORFOLOGÍA DE LAS BACTERIAS:

Tamaño, Forma y Agrupación

Formas generales de las bacterias:

Oval o esférica (cocos) Cilíndrica o de bastón (bacilos) Espiral o helicoidal (espirilos)

La mayoría de las bacterias presentan forma de coco o bacilo.

Endosporas

Estructuras de resistencia formadas por alrededor de 20 géneros de bacterias.

Son células diferenciadas extraordinariamente resistentes al calor y difíciles de destruir.

Los formadores de esporas más comunes son los géneros Bacillus y Clostridium.

Permiten a los MO sobrevivir a décadas de condiciones adversas.

TEM de endospora de Bacillus megaterium.

Esquema general de formación de una endospora.

Membrana PlasmáticaEstructura fina (8 nm) que rodea completamente la célula, y que constituye la barrera

que separa el interior de la célula con el exterior.

La característica principal de esta barrera es su permeabilidad selectiva.

Formada principalmente por fosfolípidos, y contiene proteínas embebidas que cumplen

numerosas funciones.

No es una estructura rígida; por el contrario, su viscosidad es parecida a la de los

aceites de bajo grado (modelo de mosaico fluido).

En la cara externa de la membrana se suelen ubicar proteínas que funcionan como

receptores.

En la cara interna suelen anclarse proteínas involucradas en reacciones de obtención de

energía.

Modelo del Mosaico Fluido

PlásmidosSegmentos de DNA extracromosomal.

Le confieren ventajas a sus portadores.

Se replican y transcriben independientemente del cromosoma bacteriano.

Su tamaño oscila normalmente entre 1 y 250 kbp.

Pueden estar presentes en una, 2 o incluso más de 200 copias en una sola célula.

Existen 5 tipos de plásmidos:

P. de fertilidad

P. de resistencia

Col-plásmidos

P. Degradativos

P. de virulencia

NUTRICIÓN

Para obtener energía y elaborar nuevos componentes celulares, los organismos tienen que disponer de materias primas, o nutrientes. Los nutrientes son sustancias que se emplean en la biosíntesis y producción de energía, y en consecuencia, son necesarios para el crecimiento microbiano.

Los nutrientes se pueden clasificar en dos tipos:

1. Macronutrientes: o macroelementos, son compuestos o elementos requeridos en cantidades significativas, como el carbono, el nitrógeno, fósforo, azufre, potasio, hierro, calcio y agua.

2. Micronutrientes: o microelementos, son compuestos o elementos requeridos en cantidades pequeñas o elementos traza, como el cobalto, cobre, manganeso, níquel, selenio, tungsteno.

Las bacterias se pueden clasificar por su tipo de nutrición:

1. Al recibirla de una fuente de energía Fotótrofos: reciben la energía de la luz, como las cianobacterias Quimiótrofos: reciben la energía de la oxidación de compuestos orgánicos o inorgánicos.

2. Por su fuente de carbono Autótrofos: utilizan el CO2 como única o principal fuente de carbono. Tienen necesidades más simples. Satisfacen todas

sus necesidades de C a partir del CO2 y la energía es suministrada por la oxidación del S2. Heterótrofos: Utilizan moléculas orgánicas preformadas, reducidas, de los organismos. Normalmente son bacterias

patógenas. Pueden tener necesidades de nutrientes específicos.

3. Por la fuente de hidrógeno o electrones Litótrofos: Utilizan moléculas orgánicas reducidas Organótrofos: Utilizan moléculas orgánicas

Pared celular

Bacillus anthracis

Ántrax o Carbunco

Infección subcutánea. La zona infectada por el ántrax se vuelve roja e inflamada. En algunas zonas se libera pus, el tejido se necrosa y ulcera y tras la extirpación cicatriza. Fiebre, pápula cutánea, septicemia.

Clostridium perfringens

Gangrena gaseosa

Enfermedad infecciosa de los animales de granja que se caracteriza por hinchazón subcutáneo y generalmente es fatal

Clostridium tetani

Tétanos Enfermedad grave del sistema nervioso a través de heridas. Sus síntomas son: cefalea, depresión, dificultad para tragar  y para abrir la mandíbula por completo, rigidez del cuello, espasmo en músculos de la mejilla. Fiebre, parálisis.

Clostridium botulinum

Botulismo Intoxicación producida por el consumo de alimentos contaminados por una bacteria tóxica

Corynebacterium diphtheriae

Difteria La toxina afecta al corazón y al sistema nervioso central. Se forma un exudado blanco grisáceo que afecta a las superficies de la nariz y la garganta, aumenta de tamaño y llega a obstruir el conducto respiratorio

Escherichia coli

Diarrea Alteración del ritmo intestinal que se acompaña de deposiciones semilíquidas. La perdida de líquidos puede producir deshidratación

Listeria monocytogenes

Encefalitis

Cualquier enfermedad infecciosa del sistema nervioso central humano caracterizada por inflamación del cerebro. Los síntomas típicos son cefalea, fiebre y letargia intensa, que puede conducir con el tiempo a un estado de coma. En la fase aguda de la enfermedad suele haber visión doble, delirio, sordera y parálisis facial. Los efectos tardíos de la encefalitis pueden comprender sordera, epilepsia y demencia

Tuberculosis Tuberculosis

Enfermedad infecciosa aguda o crónica, que puede afectar a cualquier tejido del organismo pero que se suele localizar en los pulmones. El nombre de tuberculosis deriva de la formación de unas estructuras celulares características denominadas tuberculomas, donde los bacilos quedan encerrados. La enfermedad no suele aparecer en animales en su hábitat natural pero sí puede afectar al ganado vacuno, porcino y avícola.

Neisseria meningitidis

Meningitis

Inflamación de las meninges que envuelven el cerebro y la médula espinal. Se debe  a la invasión  de las meninges por microorganismos  bacterianos a través de la circulación. Sus síntomas: cefalea, rigidez de nuca, fiebre, náuseas, vómitos, apatía e irritabilidad, que con frecuencia conducen al coma

Salmonella sp Salmonelosis

El organismo se transmite por alimentos contaminados, producen dolor abdominal, fiebre,

náuseas, vómitos y diarrea Salmonella typhi, S. paratyphi

Fiebre tifoidea

Fiebre alta, bacteriemia, cefalalgia, estupor, tumefacción de la mucosa nasal, lengua tostada, úlceras en el paladar; hepatoesplenomegalia, diarrea, perforación intestinal

Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Mycoplasma spp., Chlamydia spp.

Neumonía Fiebre alta, expectoración amarillenta y/o sanguinolenta, dolor torácico.

Streptococcus spp.

Erisipela Fiebre, eritema, prurito, dolor

Treponema pallidum

Sífilis Enfermedad infecciosa de trasmisión sexual, causada por la espiroqueta Treponema pallidum. La infección por objetos es muy poco frecuente porque el microorganismo muere por desecación en poco tiempo. La madre gestante puede transmitir la enfermedad al feto, originándose la llamada sífilis congénita, diferente, desde el punto de vista clínico, de la afección por transmisión sexual

Vibrio cholerae

Cólera Grave enfermedad infecciosa endémica en India y en ciertos países tropicales, aunque pueden aparecer brotes en países de clima templado. Los síntomas del cólera son fiebre, diarrea, vómitos y deshidratación por la pérdida de líquidos y sales minerales en las heces. En los casos graves hay una diarrea muy importante, con heces características en "agua de arroz", vómitos, sed intensa, calambres musculares, y en ocasiones, fallo circulatorio. En estos casos el paciente puede fallecer a las pocas horas del comienzo de los síntomas. Dejada a su evolución natural, la mortalidad es superior al 50%, pero no llega al 1% con el tratamiento adecuado

Yersinia enterocolitica

gastroenteritis

Enfermedades infecciosas del estómago y el intestino. Producen dolor abdominal, náuseas vómitos, diarrea y síntomas generales.

GRAM NEGATIVAS Los cocos Gram-negativos causan la gonorrea (Neisseria gonorrhoeae), meningitis (

Neisseria meningitidis) y síntomas respiratorios (Moraxella catarrhalis), entre otros. Los bacilos Gram-negativos incluyen un gran número de especies. Algunos de ellos causan principalmente enfermedades respiratorias (Hemophilus influenzae, Klebsiella pneumoniae , Legionella pneumophila, Pseudomonas aeruginosa), enfermedades urinarias (Escherichia coli, Proteus mirabilis, Enterobacter cloacae, Serratia marcescens) y enfermedades gastrointestinales (Helicobacter pylori, Salmonella enteritidis, Salmonella typhi). Otros están asociadas a infecciones nosocomiales (Acinetobacter baumanii) y vibrio cholerae que produce colera.

GRAM POSITIVAS Incluyen especies tanto móviles (vía flagelos) como inmóviles con

forma de bacilo (Bacillus, Clostridium, Corynebacterium, Lactobacillus, Listeria) o coco (Staphylococcus, Streptococcus); con gruesas paredes celulares o sin ellas (Mycoplasma). Algunas especies son fotosintéticas, pero la mayoría son heterótrofas. Muchas de estas bacterias forman endosporas en condiciones desfavorables. Realmente, no todas las bacterias del grupo son Gram-positivas (no se tiñen por la aplicación de ese método), pero se incluyen aquí por su similitud molecular con otras bacterias Gram-positivas.

METODOS DE REPRODUCCIÓN BACTERIANA Los procariotas tienen una organización mucho mas simple que la de los eucariotas, los cuales entre otras

cosas, tienen muchos mas cromosomas. El cromosoma procariota es una sola molécula circular de ADN contenida en una región definida del

citoplasma, denominada nucleoide, sin estar separado del mismo por una membrana. Este cromosoma es el elemento obligatorio del genoma, aunque es frecuente encontrar unidades de replicación autónomas llamadas plásmidos, que si se pierden, la bacteria sigue siendo viable.

El método usual de duplicación de las células eucariotas se denomina fisión binaria. La duplicación de la célula va precedida por la replicación del cromosoma bacteriano. Primero se replica y luego pega cada copia a una parte diferente de la membrana celular. Cuando las células que se originan comienzan a separarse, también se separa el cromosoma original del replicado.

Luego de la separación (citocinesis), queda como resultado dos células de idéntica composición genética (excepto por la posibilidad de una mutación espontánea)

Una consecuencia de este método asexual de reproducción es que todos los organismos de una colonia son genéticamente iguales. Cuando se trata una enfermedad originada en una infección bacteriana, una droga que mata a una bacteria matará a todos los miembros de ese clon (colonia).

Otra forma de duplicación en procariontes es la gemación que es un sistema de duplicación de organismos unicelulares donde por evaginación se forma una yema que recibe uno de los núcleos mitóticos y una porción de citoplasma. Uno de los organismos formados es de menor tamaño que el otro

TRANSFORMACIÓN: Consiste en el intercambio genético producido cuando una bacteria es capaz de captar fragmentos de ADN, de otra bacteria que se encuentran dispersos en el medio donde vive.

CONJUGACIÓN: En este proceso, una bacteria donadora F+ transmite a través de un puente o pili, un fragmento de ADN, a otra bacteria receptora F-. La bacteria que se llama F+ posee un plasmido, además del cromosoma bacteriano.

TRANSDUCCIÓN: En este caso la transferencia de ADN de una bacteria a otra se realiza a través de un virus bacteriófago, que se comporta como un vector intermediario entre las dos bacterias.

a, el virus se acopla a la bacteria

b., el virus rompe la pared bacteriana

c, el virus inyecta su ADN