LAS BACTERIAS REINO DE LA MONERAS Clasificación mas moderna en solo 3 reinos DEFINICION ¾ Son seres generalmente unicelulares que pertenecen al grupo de los protistos inferiores. ¾ Son células de tamaño variable cuyo límite inferior está en las 0,2m y el superior en las 50m ¾ Las bacterias tienen una estructura menos compleja que la de las células de los organismos superiores: son células procariotas (su núcleo está formado por un único cromosoma y carecen de membrana nuclear). ¾ Las bacterias son la forma de vida más antigua de la Tierra, sobreviven y prosperan en los ambientes más rigurosos, en manantiales, en pozos de ácido, en grietas de la tierra, sin luz, sin aire y en temperaturas hasta de 250°C MORFOLOGIA ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ citoplasma. Presenta un aspecto viscoso, y en su zona central aparece un nucleoide que contiene la mayor parte del ADN bacteriano flagelos función motriz. fimbrias o pili muy numerosos y cortos, que pueden servir como pelos sexuales para el paso de ADN de una célula a otra La membrana plasmática contiene a los mesosomas, donde se encuentran enzimas que intervienen en la síntesis de ATP Poseen ARN y ribosomas característicos, para la síntesis de proteinas. Pared celular, es rígida y con moléculas exclusivas de bacterias Importancia de las bacterias. ¾ Existen bacterias en todas partes. ¾ Las bacterias patógenas son las más preocupantes, sin embargo su importancia en la naturaleza es menor. ¾ El papel de las bacterias no patógenas es fundamental. Intervienen en el ciclo del nitrógeno y del carbono, así como en los metabolismos del azufre, del fósforo y del hierro. ¾ Las bacterias de los suelos y del las aguas son indispensables para el equilibrio biológico. ¾ Las bacterias pueden ser utilizadas en las industrias alimenticias y químicas: intervienen en la síntesis de vitaminas y de antibióticos. ¾ Las bacterias tienen, un papel fundamental en los fenómenos de la vida, ¾ Todas las áreas de la biologia han podido ser mejor comprendidas gracias a su estudio. Donde se encuentran las Bacterias ¾ Dondequiera que pueda existir la vida, hay bacterias. ¾ Se encuentran en los pantanos, desiertos, en las altas cumbres, los valles, en el círculo ártico, en los trópicos, todos los continentes, lagos, rios y océanos del mundo. ¾ También se las halla en los animales y en las plantas superiores, viviendo a expensas de los mismos. ¾ En los cuerpos de los humanos hay millones de bacterias, distribuidas en la boca la nariz, los pulmones y a lo largo del tubo digestivo. ¾ Algunas pueden vivir en ambientes sin oxígeno, otras viven en el aire y necesitan oxígeno. La temperatura y las bacterias A diferencia de los seres de sangre caliente, las bacterias regularan su calor según el medio que las rodee. ¾ Algunas bacterias prosperan mas en lugares frios y otras en cálidos o templados. ¾ Una de las razones por las cuales muchas sustancias se descomponen con rapidez cuando hace calor, es que ciertas bacterias que provocan la putrefacción se multiplican mucho más rapidamente con el calor. ¾ ¾ Hay bacterias que viven en la capa superficial de los suelos (20 a 30 grados) ¾ Otras bacterias que viven en los seres humanos, prosperan a la temperatura de la sangre (37º). ¾ Pueden vivir en manantiales de agua caliente (60º a 80º) Bacterias que viven sin alimento ¾ Muchas bacterias, sobre todo espirilos y bacilos pueden vivir durante años sin alimento. ¾ Forman esporas, aumentan el grosor de su pared celular y se deshidratan para solo tener encimas. Clasificación de las Bacterias ¾ Las bacterias pueden clasificarse, atendiendo a su forma en: ¾ Cocos (esféricas), ¾ Bacilos (bastones rectos) y ¾ Espirilos (bastones curvos). ¾ Otra forma de clasificar las bacterias es: ¾ Aerobia, las que necesitan aire para vivir, ¾ Anaerobia: que no pueden vivir en presencia de aire y por último, ¾ Facultativa: Aquella que indiferentemente pueden vivir con aire o sin éste. Según su forma ¾ También las bacterias se pueden dividir en dos grupos: Gram positivo (+) y Gram negativo (-). Esta división se basa en la capacidad de reacción de las bacterias frente al método de coloración, desarrollado por Christian Gram en 1884. Las que se tiñen con el colorante son Gram + y aquella que no toman el colorante son Gram - Clasificación por la forma que se alimentan ¾ Heterótrofas Parásitas: Causan enfermedades Saprotróficas: Se nutren de sustancias orgánicas . Habitan en los suelos y se encargan de descomponer los cadáveres a sustancias inorgánicas que entran en el ciclo del nitrógeno. Simbiontes: Forman parte de este grupo las que viven en los intestinos de los herbívoros y los ayudan a degradar ciertas moléculas como la celulosa ¾ Autótrofas: Fotosintésicas pueden vivir en un medio que contenga agua, oxígeno, dioxido de carbono y sales minerales. La energía la obtienen de los reacciones químicas ejem: conversión del amoniaco a nitrito. Quimiosintéticas. Necesitan la presencia de la luz, para activar sus cloroplastos y poder biosintetizar las moléculas orgánicas que necesitan. REPRODUCCION ¾ Generalmente las bacterias se reproducen por bipartición, como se ve en el siguiente esquema: Bacterias formadoras de ácidos Microorganismos que pueden metabolizar compuestos orgánicos complejos en condiciones anaerobias. Esta actividad metabólica es la primera de las dos etapas del proceso de fermentación anaeróbico previo a la producción de metano Bacterias fotosintéticas ¾ Bacterias que para crecer obtienen su energía de la luz mediante fotosíntesis. Bacterias metanogénicas ¾ Grupo especializado de bacterias anaerobias obligadas que descompone la materia orgánica y forma metano. Bacterias Patógenas ¾ Casi 200 especies de bacterias son patógenas para el ser humano, es decir, causantes de enfermedades. ¾ Entre las bacterias más dañinas están las causantes del cólera, del tétanos, de la gangrena gaseosa, de la lepra, de la peste, de la disentería bacilar, de la tuberculosis, de la sífilis, de la fiebre tifoidea, de la difteria, de la fiebre ondulante o brucelosis, y de muchas formas de neumonía. ¾ Hasta el descubrimiento de los virus, las bacterias fueron consideradas los agentes patógenos de todas las enfermedades infecciosas. ¾ Bacterias Reductoras de Sulfatos Bacterias capaces de asimilar el oxígeno de los compuestos de sulfato reduciéndolos a sulfuros. Microorganismo Bacterias -Nostoc - Nombre común: no se conoce Nombre científico: Nostoc Característica: estos organismos conocidos como cianobacterias, anteriormente eran llamadas algas azules y se consideraban parte del reino vegetal. Hábitat: ambientes acuáticos. LAS CIANOBACTERIAS ¾ Cianofitos (mal llamadas algas verde-azules): organismos unicelulares pertenecientes a un filo de fotosintéticos carentes de núcleo definido u otras estructuras celulares especializadas. ¾ Los Procariotas o Móneras están constituido por el tipo de célula más primitivo que agrupa a las bacterias y a las Cianobacterias. ¾ Poseen una extraordinaria importancia ecológica, pues aparecen en todos los medios y un realizan un impotante porcentaje de la fotosintesis a escala global. Muchas son fijadoras del nitrógeno, en ocasiones mediante células especializadas y a veces en asociación con plantas. ¾ Los análisis genéticos recientes han venido a situar a las cianobacterias entre las bacterias gramnegativas. ¾ Fisiología ¾ Las cianobacterias son en general organismos fotosintetizadores, pero algunas viven heterotróficamente, como descomponedoras, o con un metabolismo mixto. Las cianobacterias comparten con algunas otras bacterias la capacidad de usar N2 atmosférico como fuente de nitrógeno. Fijación del Nitrógeno ¾ ¾ ¾ ¾ Las cianobacterias comparten con algunas otras bacterias la habilidad de tomar el N2 del aire, y reducirlo a amonio (NH4). Los autótrofos que no pueden fijar el N2, tienen que tomar nitrato (NO3–, que es una sustancia escasa. Esto les ocurre por ejemplo a las plantas. Algunas cianobacteria son simbiontes de plantas acuáticas, a las que suministran nitrógeno. Dada su abundancia en distintos ambientes las cianobacterias son importantes para la circulación de nutrientes, incorporando nitrógeno a la cadena alimentaria, en la que participan como produtores primarios o como descomponedores. ¾Azolla caroliniana, un helecho acuático portador de cianobacterias simbiontes del género Anabaena BACTERIAS TRANSFORMADORAS ¾ La actividad de los microorganismos es muy importante para la transformación y la vida de los suelos. Las bacterias participan en los ciclos del carbono, nitrógeno, azufre, fósforo y en la incorporación del potasio y el magnesio, para su asimilación por los vegetales. ¾ Los procesos biológicos más importantes que se desarrollan en el suelo son: ¾ humificación (descomposición de la materia orgánica por hongos, bacterias), ¾ transformaciones del nitrógeno (amonificación, nitrificación, fijación) Bacterias de suelo ¾ Desarrollan dos actividades importantísimas. Las autótrofas realizan importantes cambios en los suelos al fijar en éste el nitrógeno atmosférico (bacterias nitrificantes). Las bacterias heterótrofas cierran el ciclo de la materia en los ecosistemas al degradar casi cualquier sustancia orgánica a sus elementos inorgánicos originales. Pueden vivir libres o en simbiosis con plantas superiores. BACTERIAS NITRIFICANTES ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ Al proceso de oxidación biológica del amoníaco se le llama nitrificación, es un proceso en dos etapas de transformación del amoníaco, El amoniaco se transforma en nitrito (NO2 ) por un grupo de bacteria heterótrofas (Nitrosomonas) mediante la reacción química representada por la ecuación: 2 NH41+ + 3 O2 -----> 2 NO21- + 2 H2O + 4H+ , y Luego el Nitrito se oxida y se convierte en nitrato (NO3 ) por el grupo de bacterias autótrofas (Nitrobacter) mediante la reacción química representada por la ecuación: 2 NO21- + O2 ----> 2 NO31Colectivamente se les denomina bacterias nitrificantes o nitrobacterias a las Nitrosomonas y a las Nitrobacter. Los factores que afectan al proceso de nitrificación son: el suministro del ion amonio, la población de organismos nitrificantes, el pH, la aireación, la humedad y la temperatura del suelo Fotos de Bacterias tomadas por un Microscopio ¾ Bacteria Nitrosoma Nitrobacter Bacterias que intervienen en la fijación biológica del nitrógeno. ¾ La FBN es un proceso exclusivo de algunos procariotes para usar el N2 del aire y reducirlo a amoniaco con la enzima nitrogenasa para la síntesis de proteínas. ¾ Para obtener la energía que les permita fijar el N2 existen bacterias fotoautotróficas, quimiolitotroficas y heterotroficas de vida libre en el suelo, en simbiosis en las hojas y/o raíces de plantas. ¾ El ejemplo más conocido e investigado incluso a nivel molecular, es la relación entre las leguminosas y Rhizobium. ¾ Aunque los dos simbiotes pueden supervivir independientemente, solo cuando la bacteria coexiste íntimamente con la leguminosa se da la fijación del N2 Simbiosis RhizobiumLeguminosa ¾ El establecimiento de la simbiosis para atrapar el N2 entre Rhizobium y la leguminosa es un proceso complejo. ¾ La Rhizobium induce en la leguminosa el desarrollo de nódulos en su raíz, los dos organismos establecen una cooperación metabólica, las bacterias reducen N2 a amonio (NH4), el cual exportan al tejido vegetal para su asimilación en proteínas, mientras que las hojas reducen el C02 en azúcares durante la fotosíntesis y lo transportan a la raíz donde los bacteroides de Rhizobium lo usan como fuente de energía para proveer ATP al proceso de inmovilizar N2 . Dinámica de formación de un nódulo en la raíz de una leguminosa causado por Rhizobium. ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ 1. Rhizobium libre. 2. Rhizobium atraído por el pelo radical. 3. Inicio de la infección por Rhizobium en el pelo radical. 4.Cayado del pastor (pelo radicales, infectados por Rhizobium) 5 y 6. El cordón de infección de Rhizobium invade la matriz de células corticales de la leguminosa en la raíz. 7. Rhizobium se reproduce en células haploides de la raíz y pierde su pared celular se sobreproduce auxina. 8. Resultado se da la hipertrofia radical y aparece el nódulo. 9. Rhizobium sin pared (Bacteroide) en las células corticales fija nitrógeno. 10. El nódulo con leghemoglobina fija N2. Fotos de Nodulos Conclusión ¾ La capacidad fijadora de N2 de Rhizobium en asociación con las leguminosas es importante en los sistemas agrícolas de producción y especialmente en la rotación de cultivos, por lo cual es conveniente favorecer su aplicación generalizada, ¾ Las leguminosas noduladas ofrecen una ventaja selectiva y pueden crecer bien en zonas donde no lo harían otras plantas. Es por ello que leguminosas arbustivas y arbóreas se emplean como plantas pioneras en la reforestación de zonas áridas y semiáridas FIN GRACIAS
