LAS BACTERIAS

CENTRO DE LOS RECURSOS NATURALES RENOVABLES LA SALADATECNOLOGIA EN CONTROL AMBIENTAL- BIOTECNOLOGIA

Documento preparado por: Marta Lucia Hernández

LAS BACTERIAS

Las bacterias son un filo de microbios unicelulares procariónticos del reino de las móneras. En algunos medios científicos se prefiere la denominación de bacterio en vez de bacteria.

Los indicios de la existencias de las bacteria se remontan al Arcaico primitivo, son piedras con una edad de 3.500 millones de años, pero no dejaron tras de sí fósil alguno identificable.

Las bacterias se caracterizan por no tener núcleo patente, ni clorofila típica, aunque pueden poseer otros pigmentos similares como bacterioclorina, bacterioclorofila y bacteriopurpurina, y sin pseudópodos. La bacterioclorina es un pigmento verde fotosintetizante que, según ciertos autores, acompaña a la bacteriopurpurina y a la bacterioclorifila en las algas purpúreas. La bacterioclorofila es otro pigmento fotosintetizante que, junto con la bacteriopururina, poseen las bacterias purpúreas. La bacteriopurpurina es un pigmento rojo que enmarca a la bacterioclorifila en las bacterias purpúreas, y que colabora con ella en la síntesis de los glúcidos, a partir del bióxido de carbono atmosférico. Esta síntesis se diferencia de la clorofílica en que utiliza el ácido sulfuhídrico como donador de hidrógeno.

Las bacterias desde el punto de vista biológico, se dividen así:

Bacterias autótrofas, capaces de sintetizar las substancias orgánicas a partir de las minerales; las hay que son fotosintetizantes, es decir, que utilizan la energía de las radiaciones luminosas gracias a ciertos pigmentos que poseen, bacterioclorofila principalmente; otras son quimiosintetizantes, y obtienen la energía necesaria a partir de reacciones químicas de oxidación, como las bacterias nutrificantes del suelo y las sulfobacterias de las aguas sulfurosas.

Bacterias heterótrofas, de las cuales unas utilizan los compuestos orgánicos elaborados por otros seres vivos a los que parasitan; las bacterias patógenas o parásitas, productoras de enfermedades en el

Compilado por: Marta Lucia Hernandez A Centro de los Recursos Naturales Renovables La Salada

hombre y en los animales; otras viven en substancias orgánicas, descomponiéndolas aprovechando la materia orgánica muerta para la alimentación, las bacterias de la putrefacción o o saprófitas; provocando fermentaciones, acética, butírica, láctica, etc., las bacterias zimógenas; y por último, las bacterias simbióticas, que viven en plan o ayuda mutua con organismos vegetales o animales, como las bacteriorrizas de las leguminosas. Éstas son la mayor parte de las bacterias.

Haciendo referencia a su respiración, se dividen así:

Bacterias aerobias: Utilizan oxígeno para realizar la respiración.

Bacterias anaerobias: Para respirar sustituyen el oxígeno por otras sustancias.

De acuerdo a su forma, se clasifican del modo siguiente:

COCOS Los cocos son células casi esféricas. Pueden existir como células individuales, pero se asocian también en agrupaciones características que son útiles frecuentemente para identificar a las bacterias. ( Prescott, Harley & Klein. Microbiología. 5ta. Edición. Editorial McGraw Hill )

Agrupaciones de los cocos: Diplococos: los cocos se dividen en dos planos y permanecen unidos en parejas. Estreptococos: se dividen en planos paralelos formando cadenas Tetracocos: se dividen en dos planos perpendiculares (cuatro células) Sarcina: se dividen en tres

planos perpendiculares dando agrupaciones cuboidales. Estafilococos: se dividen en tres planos irregulares formando racimos de cocos.

Madigan y col. Biología de los microorganismos. 10ª. Edición. Editorial Prentice Hall. Agrupaciones de cocos http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Morfolog%C3%ADa_bacteriana.jpg

BACILOS La otra forma más común bacteriana es el bastoncillo, denominado bacilo. Compilado por: Marta Lucia Hernandez A Centro de los Recursos Naturales Renovables La Salada

http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Morfolog%C3%ADa_bacteriana.jpg

Los bacilos varían considerablemente entre la proporción de longitud y diámetro, siendo los cocobacilos tan cortos y anchos que parecen cocos. La forma del extremo del bacilo varía a menudo entre especies; puede ser plana, redondeada, en forma de puro o bifurcada. Aunque muchos bacilos aparecen aislados, pueden permanecer juntos después de dividirse, formando parejas (diplobacilo) o cadenas (estreptobacilo, en empalizada). (Prescott, Harley & Klein. Microbiología. 5ta. Edición. Editorial McGraw Hill,

Agrupaciones de baciloshttp://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Morfolog%C3%ADa_bacteriana.jpg

OTRAS FORMAS Aparte de estas dos formas más frecuentes, las bacterias pueden adquirir una gran variedad de formas. Vibrios: bacterias en forma de bastoncillos, curvados, con forma de coma o de espiral incompleta Actinomicetos: largos filamentos multinucleados característicos o hifas, que pueden ramificarse para constituir una red denominada micelio. Espirilos: Forma de bacilos largos retorcidos como espirales o hélices rígidos. Espiroquetas: Forma de bacilos largos retorcidos como espirales o hélices flexibles. Con yema: de forma ovalada a pera que produce una yema al final de una larga hifa. Con pedúnculos: Forma bacilar que tiene prolongaciones en forma de rabillo o chichón. Pleomórficas: bacterias que tienen formas variables, aunque generalmente tienen forma bacilar.

(Prescott, Harley & Klein. Microbiología. 5ta. Edición. Editorial McGraw Hill )



Distintas formas y apéndices bacterianoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Morfolog%C3%ADa_bacteriana.jpg

CULTIVO DE BACTERIAS

Modificado de: http://universitas.usal.es/web/fundacion/universitas/es/sistemas/microacua/

Demo1/fotos/aislamiento1.jpg y http://fotciencia06.fecyt.es/macro/inconfundible.html

Los medios de cultivo son una mezcla de nutrientes que en concentraciones adecuadas y en condiciones físicas óptimas, permiten el crecimiento de los microorganismos. Estos medios son esenciales en el Laboratorio de Microbiología por lo que un control en su fabricación, preparación, conservación y uso, asegura la exactitud, confiabilidad y reproducibilidad de los resultados obtenidos. En los laboratorios de microbiología se utilizan diferentes tipos de medios de cultivo que pueden ser preparados en forma líquida o en forma sólida. Usualmente para preparar un medio sólido se parte de un medio líquido al que se le añade un agente solidificante como el agar, la gelatina o la sílicagel.


http://universitas.usal.es/web/fundacion/universitas/es/sistemas/microacua/Demo1/fotos/aislamiento1.jpg

http://universitas.usal.es/web/fundacion/universitas/es/sistemas/microacua/Demo1/fotos/aislamiento1.jpg


Los medios de cultivo se pueden clasificar de acuerdo a la naturaleza de sus constituyentes en: Medios naturales o complejos: constituidos por sustancias complejas de origen animal o vegetal, las que son usualmente complementadas por la adición de minerales y otras sustancias. En ellos no se conocen todos los componentes ni las cantidades exactas presentes de cada uno de ellos. Medios definidos o sintéticos: son los medios que tienen una composición química definida cualitativa y cuantitativamente. Generalmente se usan en trabajos de investigación. http://www.ucv.ve/Farmacia/Micro_web/Catedras02/medicult.pdf De acuerdo con el medio de cultivo, éstos se clasifican en:

Medios de enriquecimiento: son medios líquidos que favorecen el crecimiento de un tipo de microorganismo en particular. Permiten aumentar el número de microorganismos de ese tipo. Usualmente contienen una o más sustancias inhibidoras del crecimiento de los microorganismos con excepción de los que se quieren cultivar.

Medios selectivos: son parecidos a los de enriquecimiento, se diferencian por ser medios sólidos y están diseñados para el aislamiento de microorganismos específicos.

Medios diferenciales: son medios que contienen indicadores de productos derivados de la actividad microbiana de los microorganismos. No contienen ningún tipo de sustancia con actividad antimicrobiana. Permiten revelar características fisiológicas de los microorganismos.

Garay Martínez y col. Guía de Microbiología General. Academia de Microbiología CUCEI. 2007. Medio de cultivo diferencial

Prueba de citrato de Simmonshttp://quimicosclinicosxalapa04.spaces.live.com/?_c11_BlogPart_pagedir=Next&_c11_BlogPart_handle=cns!204AC1C68E772D5!1536&_c11_BlogPart_BlogPart=blogview&_c=BlogPart&partqs=cat%3DMICROBIOLOGIA-

BACTERIOLOGIA (http://www.ucv.ve/Farmacia/Micro_web/Catedras02/medicult.pdf )


http://quimicosclinicosxalapa04.spaces.live.com/?_c11_BlogPart_pagedir=Next&_c11_BlogPart_handle=cns!204AC1C68E772D5!1536&_c11_BlogPart_BlogPart=blogview&_c=BlogPart&partqs=cat%3DMICROBIOLOGIA-



Los medios de cultivo se pueden preparar en el laboratorio a partir de cada uno de sus constituyentes básicos o por simple rehidratación de productos asequibles comercialmente (medios de cultivo deshidratados). Generalmente se prefiere el uso de los medios de cultivo deshidratados porque, además de simplificar el trabajo, con ellos se tiene mayor probabilidad de obtener resultados reproducibles. Para su preparación se deben tener en cuenta los siguientes aspectos: Prepararlos sólo a partir de productos que provengan de fabricantes o proveedores que suministren productos de calidad. Utilizar agua destilada o desmineralizada con una calidad microbiológica y fisicoquímica adecuada. Utilizar materiales de vidrio, bien lavados y enjuagados con agua destilada o desmineralizada. Controlar el tiempo y la temperatura recomendada durante su esterilización. Nunca se deben exceder las condiciones señaladas por el fabricante.

TAXONOMIA (http://microbiosdetrigoso.blogspot.com/2007/10/explosin-bacterias-inmunologa-vacunas-y.html )

Rama de la biología que se ocupa de Nombrar, Organizar y Mostrar Relaciones entre seres vivos Funciones: 1. Identificar y describir la unidad taxonómica básica o especie 2. Visualizar la forma apropiada de catalogar esas unidades Tiene tres disciplinas de apoyo: . La Clasificación: Define los criterios, organiza y agrupa a los seres vivos. Es el arreglo ordenado de las unidades a grupos . La Nomenclatura: Se ocupa de los problemas técnicos de los nombres. Es rotular o nombrar unidades definidas por clasificación . La Identificación: Es la aplicación práctica de lo anterior

http://www.unap.cl/csmar/BioTecnologia/Clase12.pdf

CARACTERIZACIÓN DE LAS ESPECIES De un modo ideal, las especies deberían caracterizarse basándose en la descripción completa de sus fenotipos o incluso de sus genotipos. La práctica taxonómica no llega a estos ideales ya que en la mayor parte de los grupos de seres vivos la descripción del fenotipo es fragmentaria y la caracterización del genotipo es incompleta.

Los caracteres fenotípicos de más fácil determinación son los estructurales y anatómicos que pueden observarse directamente. La clasificación de las bacterias constituye una excepción dada su extrema simplicidad estructural, esto hace que


se disponga de un rasgo demasiado reducido de caracteres para poder hacer una caracterización adecuada.

Por ello, los taxónomos bacterianos se vieron forzados a buscar otros tipos de propiedades, bioquímicas, fisiológicas, ecológicas, para añadir a las propiedades estructurales.

La clasificación de las bacterias se basa en atributos funcionales, la mayor parte de las bacterias sólo pueden identificarse por lo que hacen y no simplemente por su apariencia. Esto representa un problema adicional para el taxónomo bacteriano, el estudio de estas propiedades funcionales conlleva a la realización de experimentos, por lo tanto éste nunca podrá estar seguro de haber llevado a cabo los experimentos adecuados con fines taxonómicos: podría ocurrir que omitiera la realización de ciertos experimentos que indicaran la existencia de agrupamientos significativos dentro de una colección de cepas.

Sin embargo, está tomando auge una nueva alternativa que podría resolver pronto el problema, son las técnicas moleculares para la caracterización genotípica bacteriana, que proporcionan una posible base objetiva para la definición de especie bacteriana. http://www.revistaciencias.com/publicaciones/EpZyFFlAZyqorLnlLE.php

Parámetros morfológicos: forma tamaño motilidad (móvil, no-móvil); flagelo (posición, número, etc.) inclusiones celulares color morfología de la colonia características ultraestructurales tinciones

Parámetros fisiológicos y metabólicos: composición de la membrana composición y estructura de la pared celular (LPS) metabolismo energético básico caracteres nutricionales y metabólicos requisitos nutricionales especiales susceptibilidad a bacteriófagos

Características moleculares: comparación de proteínas, enzimas, poliaminas composición de ácidos nucleicos (%G+C) hibridación de ácidos nucleicos secuencia de ácidos nucleícos



FACTORES AMBIENTALES QUE INFLUYEN

El desarrollo adecuado de los microorganismos en un medio de cultivo se ve afectado por una serie de factores de gran importancia y que, en algunos casos, son ajenos por completo al propio medio. 1- Disponibilidad de nutrientes adecuados: Un medio de cultivo adecuado para la investigación microbiológica ha de contener, como mínimo, carbono, nitrógeno, azufre, fósforo y sales inorgánicas. En muchos casos serán necesarias ciertas vitaminas y otras sustancias inductoras del crecimiento. Siempre han de estar presentes las sustancias adecuadas para ejercer de donantes o captadores de electrones para las reacciones químicas que tengan lugar.

Todas estas sustancias se suministraban originalmente en forma de infusiones de carne, extractos de carne o extractos de levadura. Sin embargo, la preparación de estas sustancias para su aplicación a los medios de cultivo provocaban la pérdida de los factores nutritivos lábiles.

Actualmente, la forma más extendida de aportar estas sustancias a los medios es utilizar peptona que, además, representa una fuente fácilmente asequible de nitrógeno y carbón ya que la mayoría de los microorganismos, que no suelen utilizar directamente las proteínas naturales, tienen capacidad de atacar los aminoácidos y otros compuestos más simples de nitrógeno presentes en la peptona.

Ciertas bacterias tienen necesidades nutritivas específicas por lo que se añade a muchos medios sustancias como suero, sangre, líquido ascítico, etc. Igualmente pueden ser necesarios ciertos carbohidratos y sales minerales como las de calcio, magnesio, manganeso, sodio o potasio y sustancias promotoras del crecimiento, generalmente de naturaleza vitamínica.

Muy a menudo se añaden al medio de cultivo ciertos colorantes, bien como indicadores de ciertas actividades metabólicas o bien por sus capacidades de ejercer de inhibidores selectivos de ciertos microorganismos. http://www.qb.fcen.uba.ar/microinmuno/SeminarioMedios.htm

2- Consistencia adecuada del medio: Partiendo de un medio líquido podemos modificar su consistencia añadiendo productos como albúmina, gelatina o agar, con lo que obtendríamos medios en estado semisólido o sólido.



Los medios solidificados con gelatina tienen el gran inconveniente de que muchos microorganismos no se desarrollan adecuadamente a temperaturas inferiores al punto de fusión de este solidificante y de que otros tienen la capacidad de licuarla. Actualmente los medios sólidos son de uso universal, por su versatilidad y comodidad, pero hay también gran cantidad de medios líquidos cuyo uso está ampliamente extendido en el laboratorio.

3- Presencia (o ausencia) de oxígeno y otros gases: Gran cantidad de bacterias pueden crecer en una atmósfera con tensión de oxígeno normal. Algunas pueden obtener el oxígeno directamente de variados sustratos. Pero los microorganismos anaerobios estrictos sólo se desarrollarán adecuadamente en una atmósfera sin oxígeno ambiental. En un punto intermedio, los microorganismos microaerófilos crecen mejor en condiciones atmosféricas parcialmente anaerobias (tensión de oxígeno muy reducida), mientras los anaerobios facultativos tienen un metabolismo capaz de adaptarse a cualquiera de las citadas condiciones.

4- Condiciones adecuadas de humedad: Un nivel mínimo de humedad, tanto en el medio como en la atmósfera, es imprescindible para un buen desarrollo de las células vegetativas microbianas en los cultivos. Hay que prever el mantenimiento de estas condiciones mínimas en las estufas de cultivo a 35-37ºC proporcionando una fuente adecuada de agua que mantenga la humedad necesaria para el crecimiento de los cultivos y evitar así que se deseque el medio. http://www.qb.fcen.uba.ar/microinmuno/SeminarioMedios.htm

5- Luz ambiental: La mayoría de los microorganismos crecen mucho mejor en la oscuridad que en presencia de luz solar. Hay excepciones evidentes como sería el caso de los microorganismos fotosintéticos. Garay Martínez y col. Guía de Microbiología General. Academia de Microbiología CUCEI. 2007

6- pH: La concentración de iones hidrógeno es muy importante para el crecimiento de los microorganismos. La mayoría de ellos se desarrollan mejor en medios con un pH neutro, aunque los hay que requieren medios más o menos ácidos. No se debe olvidar que la presencia de ácidos o bases en cantidades que no impiden el crecimiento bacteriano pueden sin embargo inhibirlo o incluso alterar sus procesos metabólicos normales.

7- Temperatura: Los microorganismos mesófilos crecen de forma óptima a temperaturas entre 15 y 43ºC. Otros como los psicrófilos crecen a 0ºC y los temófilos a 80ºC o incluso a temperaturas superiores (hipertemófilos). En líneas generales, los patógenos humanos crecen en rangos de temperatura mucho más cortos, alrededor de 37ºC, y los saprofítos tienen rangos más amplios.

8- Esterilidad del medio: Todos los medios de cultivo han de estar perfectamente estériles para evitar la aparición de formas de vida que puedan alterar, enmascarar o incluso impedir el crecimiento microbiano normal del o de los Compilado por: Marta Lucia Hernandez A Centro de los Recursos Naturales Renovables La Salada

especimenes inoculados en dichos medios. El sistema clásico para esterilizar los medios de cultivo es el autoclave (que utiliza vapor de agua a presión como agente esterilizante) http://www.qb.fcen.uba.ar/microinmuno/SeminarioMedios.htm


Documents

LAS BACTERIAS