Bacterias

Te explicamos qué son las bacterias, sus características y su clasificación. Además, las partes de su estructura, ejemplos y las diferencias con los virus.

¿Qué son las bacterias?

Las bacterias son un extenso grupo de organismos unicelulares procariotas, es decir, que están desprovistas de núcleo celular. Presentan diversas formas y tamaños. Se trata de los seres vivos más primitivos y abundantes del planeta, y están adaptados a prácticamente todas las condiciones y hábitats. Algunas bacterias pueden subsistir en ambientes muy hostiles, como dentro de los géiseres.

Estos microorganismos son descendientes inmediatos de las primeras formas de vida del planeta. Surgieron en condiciones ambientales muy distintas a las actuales, hace unos 3.800 millones de años.

La reproducción de las bacterias es muy veloz y ocurre mediante un mecanismo asexual, que consiste en la replicación de la célula progenitora en dos exactamente iguales a ella. Este proceso se denomina fisión binaria. Se estima que, en un ambiente propicio, una bacteria es capaz de dividirse en apenas 15 a 30 minutos, dependiendo de la especie.

Las bacterias son un componente fundamental de los ecosistemas, ya que descomponen moléculas y las convierten en nutrientes. Un rol similar tienen las bacterias beneficiosas que se alojan en nuestro cuerpo, dado que ayudan al sistema digestivo a obtener nutrientes esenciales y fortalecen nuestro sistema inmunológico.

Antiguamente, el término bacteria agrupaba a todos los organismos procariotas. Luego, se descubrió que las arqueas eran un tipo de microorganismo procariota diferente y se las agrupó junto con las bacterias en el reino monera. En la actualidad, la taxonomía divide a los procariotas en dos categorías: el dominio Bacteria y el dominio Archaea.

• Ver además: Reinos biológicos

Características de las bacterias

Las bacterias presentan las siguientes características:

• Son seres muy pequeños. Miden entre 0,2 y 10 micras (la millonésima parte de un metro). Solo pueden verse con un microscopio, ya que son unas 50 veces más pequeñas que un cabello.
• Son organismos procariotas unicelulares. Cada bacteria está formada por una única célula de estructura muy sencilla, que no tiene núcleo ni membranas internas.
• Se reproducen por fisión binaria. Su mecanismo especial de reproducción les permite dividirse a gran velocidad y colonizar rápidamente el entorno.
• Habitan todos los ambientes del planeta. Se las encuentra en todos los ecosistemas, incluidos aquellos con condiciones extremas.
• Son formas de vida primitivas. Fueron los primeros seres vivos que surgieron en la Tierra, hace 3.800 millones de años.

Estructura de las bacterias

Las bacterias están formadas por las siguientes partes:

• Citoplasma. Es el interior de la bacteria. Contiene dos regiones: una con gran cantidad de ribosomas (estructuras encargadas de elaborar proteínas) y otra, llamada nucleoide, en donde se encuentra el ADN bacteriano.
• Membrana plasmática. Es una envoltura formada por proteínas y fosfolípidos, con una organización similar a la de las células eucariotas. Sin embargo, la membrana de las bacterias tiene una composición y morfología propia de estos organismos, con mayor cantidad de proteínas, sin presencia de colesterol y con repliegues hacia el interior.
• Pared celular. Es una envoltura rígida que otorga protección a las bacterias y les proporciona su forma. Está constituida por un compuesto llamado peptidoglicano, presente en todas las bacterias (con excepción de algunas llamadas micoplasmas).
• Cápsula. Es una cubierta continua formada por un gel hidrofílico (es decir, que repele el agua). Se encuentra en la parte más externa de las bacterias. En algunas especies la cápsula tiene una estructura firme y de bordes definidos, mientras que en otras es más irregular y amorfa (en ese caso se llama pseudocápsula).

Otras estructuras bacterianas

Las bacterias pueden presentar otras estructuras con funciones específicas, dependiendo de la especie. Estas son:

• Flagelo. Es un órgano que otorga movilidad. Se trata de una estructura muy compleja. Una bacteria puede tener uno o varios flagelos.
• Pili. Son proyecciones delgadas en forma de pelo, que se encuentran en la superficie de muchas especies bacterianas. Algunos pili se asocian con el intercambio de material genético entre bacterias.
• Esporas. Son formaciones con bajo contenido de agua, que algunas bacterias producen en condiciones desfavorables (por ejemplo, en ausencia de alimento). Solo algunas especies producen esporas, mediante un mecanismo llamado esporulación.

Morfología de las bacterias

Las bacterias presentan diferentes formas, que se reconocen fácilmente utilizando un microscopio óptico. Los principales tipos de morfología bacteriana son:

• Cocos. Tienen forma esférica o ligeramente ovoide.
• Bacilos. Tienen forma de bastón.
• Cocobacilos. Son bacilos cortos, que pueden ser confundidos con un coco.
• Vibrios. Son bacilos cortos y curvos, con forma de coma.
• Espirilos. Tienen forma espiralada.

Cada célula bacteriana es un individuo independiente, pero algunos tipos de bacterias suelen agruparse de maneras muy particulares:

• Diplococos. Son dos células esféricas unidas.
• Tétradas. Son cuatro células esféricas unidas.
• Estreptococos. Son una sucesión en cadena de células esféricas.
• Estafilococos. Son una agrupación de células esféricas en forma de racimo.
• Empalizada. Son bacilos que quedan adosados a lo largo como una valla.
• Letras chinas. Son bacilos que permanecen adheridos por sus extremos y toman la apariencia de letras chinas.

Tipos de bacterias

Las bacterias son estudiadas por una rama de la microbiología denominada bacteriología. Esta disciplina las ha clasificado de acuerdo con diversos criterios. Las clasificaciones más utilizadas las distinguen según su morfología, según la composición de su pared celular y según su nutrición.

Según su morfología

• Bacilos. Son de forma alargada, como barras microscópicas. Se pueden encontrar bacilos en grupos de a dos o formando filamentos.
• Cocos. Son de forma esférica o redonda. Pueden presentarse de a dos (diplococos), de a cuatro (tetracocos), en cadenas (estreptococos) y en agrupaciones irregulares o racimos (estafilococos).
• Formas helicoidales. Pueden ser vibrios (con forma de coma y ligeramente curvados), espirilos (con forma helicoidal rígida o de tirabuzón) o espiroquetas (con forma de tirabuzón flexible).

Entre las bacterias de una misma especie, es frecuente que adopten distintos tipos morfológicos. Esto se denomina pleomorfismo.

Según la composición de su pared celular

• Bacterias gram positivas. Adquieren un color azulado cuando se emplea la tinción de Gram (tinte cristal violeta). Esto se debe a que son bacterias con una pared celular muy gruesa.
• Bacterias gram negativas. Adquieren un color rosado cuando se emplea la tinción de Gram (tinte cristal violeta). Esto se debe a que son bacterias con una pared celular delgada.

Según su nutrición

• Bacterias fotoautótrofas. Utilizan la luz solar como fuente de energía y sustancias inorgánicas como fuente de carbono (principalmente, CO₂).
• Bacterias quimioautótrofas. Utilizan compuestos inorgánicos reducidos como fuente de energía y dióxido de carbono como fuente de carbono.
• Bacterias fotoheterótrofas. Utilizan la luz solar como fuente de energía y moléculas orgánicas como fuente de carbono.
• Bacterias quimioheterótrofas. Utilizan moléculas orgánicas como fuente de carbono, que les sirve, a su vez, como reactivo para obtener energía.

Importancia de las bacterias

Las bacterias tienen gran impacto en la salud de los seres humanos. Algunas especies pueden ser perjudiciales y causar enfermedades. Sin embargo, otras son beneficiosas, porque se alojan en el sistema digestivo y ayudan a digerir y absorber los nutrientes de los alimentos. Además, también hay bacterias beneficiosas que colaboran con el sistema inmunológico.

Por otro lado, las bacterias tienen un rol muy importante en la industria alimentaria. Los yogures, los quesos, los panificados, los vinagres y las bebidas fermentadas (como el vino y la cerveza) dependen del metabolismo bacteriano para su elaboración.

Asimismo, otros sectores, como la industria agropecuaria y la de cosmética, utilizan bacterias en la fabricación de sus productos.

La vida bacteriana es indispensable en los procesos de descomposición de la materia orgánica. Estos procesos son necesarios para el reciclaje de elementos como el carbono o el nitrógeno, y constituyen la base de las cadenas tróficas de diversos ambientes.

• Puede servirte: Microbiología

Ejemplos de bacterias

Las bacterias son los organismos más abundantes del planeta y presentan una enorme diversidad. Algunos ejemplos de bacterias son:

1. Escherichia coli. Es una bacteria gram negativa frecuente en el tracto gastrointestinal del ser humano y otros animales. Algunas cepas de esta bacteria pueden provocar infecciones.
2. Neisseria gonorrhoeae. Es una bacteria esférica conocida como gonococo. Ocasiona una infección de transmisión sexual en los humanos llamada gonorrea.
3. Bacillus anthracis. Es una bacteria inmóvil y gram positiva, que produce lesiones negras reconocibles en la piel (carbuncos). Puede afectar a los humanos y otros mamíferos.
4. Sorangium cellulosum. Es una bacteria gram negativa sumamente frecuente en los suelos. Se caracteriza por tener un genoma muy extenso.
5. Clostridium botulinum. Es el agente causal del botulismo. Esta bacteria segrega una neurotoxina cuyo crecimiento es conocido en alimentos enlatados y otras conservas.
6. Lactobacillus acidophilus. Es una bacteria que habita en el intestino humano y de otros mamíferos. Esta bacteria aporta distintos beneficios, ya que colabora en la digestión, aumenta la biodisponibilidad de nutrientes y ayuda a mantener el tracto digestivo libre de microorganismos patógenos.

• Ver también: Microorganismo

Origen y evolución de las bacterias

El origen de las bacterias es muy antiguo, ya que fueron los primeros seres vivos del planeta.

Según la teoría de Oparin (1922) sobre el origen de la vida en la Tierra, hace unos 3.800 millones de años diversas macromoléculas se organizaron y, luego de un gran proceso de complejización, originaron las primeras células sencillas. En ese momento, las condiciones del planeta eran muy diferentes a las actuales. Se cree que las primeras bacterias fueron termófilas (es decir, afines a temperaturas altas) y capaces de realizar fotosíntesis.

Según el registro fósil, recién 1.500 millones de años después se originaron las primeras cianobacterias, esto es, células capaces de liberar oxígeno a la atmósfera. Este evento cambió radicalmente las condiciones del planeta y permitió que las bacterias primitivas se diversificaran enormemente. Así, colonizaron todo tipo de ambientes.

Tras otros 1.000 millones de años, evolucionaron las primeras células eucariotas, que se caracterizan por tener un núcleo verdadero y una estructura interna muy compleja. Estas células fueron las que, tiempo después, darían origen a todo el resto de los seres vivos conocidos.

La aparición de las células eucariotas fue el resultado de la incorporación de una bacteria dentro de una célula de mayor tamaño. Esta explicación, conocida como teoría endosimbiótica, fue postulada en 1967 por la bióloga estadounidense Lynn Margulis, tras observar las grandes similitudes entre las bacterias y las mitocondrias (estructuras internas de las células eucariotas).

Diferencias entre virus y bacteria

A pesar de que son las formas infecciosas más conocidas y frecuentes para el ser humano, los virus y las bacterias son sumamente distintos.

La principal diferencia reside en su tamaño y su estructura. Las bacterias son organismos unicelulares, cuyo tamaño oscila entre 0,5 y 5 micrómetros (10^-6 m) de longitud. Esto significa que son unas 50 a 100 veces más pequeñas que un cabello humano.

En cambio, los virus son seres muchísimo más pequeños, pues su tamaño está en el orden de los nanómetros (10^-9 m). Por eso, no pueden observarse en un microscopio clásico, sino que se necesitan técnicas especiales de microscopía electrónica.

Además, a diferencia de las bacterias, los virus son incapaces de reproducirse de forma independiente. Para la reproducción, ingresan dentro de las células y utilizan sus estructuras internas para fabricar réplicas virales. Por este motivo, los virus son considerados parásitos celulares obligados.

¿Están vivos los virus?
En la actualidad, no hay consenso entre la comunidad científica acerca de si los virus están vivos realmente. Su estructura simple (una molécula de ADN o ARN envuelta en una capa de proteínas) y su dependencia para la reproducción generan controversia respecto de este punto.

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Referencias

• Curtis, H., Barnes, N., Massarini, A. y Schnerck, A. (2008). Biología. Editorial Médica Panamericana.
• Sordelli, D., Cerquetti, M. C. y Catalano, M. (2006). Bacteriología médica. La Librería de la Ciencia.