¿Qué son las Bacterias y Cúal es su estructura?

Actualizado el 20 junio, 2020

Las Bacterias son microorganismos unicelulares procariotas que miden generalmente entre 0.5 y 5 µm y se caracterizan principalmente por la ausencia de la membrana nuclear, retículo endoplasmático, mitocondrias o cloroplastos. 

Estás bacterias son las responsables de la mayoría de las enfermedades infecciosas, es por ello su importancia, ya que, al conocer su estructura nos permite identificarlas, clasificarlas y tratarlas adecuadamente.

¿Cómo se dividen los elementos estructurales de las bacterias?

Los elementos estructurales de las bacterias se dividen en:

Obligados: Son parte esencial de la bacteria.

  • Pared Celular 
  • Membrana Citoplasmática 
  • Citoplasma
  • Ribosoma
  • Material Genético (Nucleoide)

Facultativos: Son elementos que algunas Bacterias pueden tener lo que les permite aumentar su capacidad de infectar y de protegerse. 

  • Cápsula 
  • Glucocalix
  • Flagelo
  • Fimbrias
  • Esporo

Membrana Citoplasmática

La membrana Citoplasmática es una capa que rodea todo el citoplasma de la bacteria y se caracteriza por estar constituida fundamentalmente por una bicapa de fosfolípidos la cual permite mantener todo el contenido de la bacteria en su posición, además de tener proteínas las cuales permiten activar sistemas de señalización interna. 

Las bacterias a diferencia de las células eucariotas que presentan colesterol, estas presentan hopanoides (triterpenoides pentacíclicos), las cuales le permiten mantener una rigidez y estabilidad de la membrana. 

Estructura y función de la Membrana Citoplasmática Bacteriana

Un punto importante que se debe tener en cuenta con respecto a las membranas citoplasmáticas bacterianas es que estas presentan proteínas en su superficie llamadas PBP (Penicillin-Binding Proteins) las cuales tienen la función de sintetizar el peptidoglicano de la pared bacteriana y en este lugar es el punto de acción de los Beta-lactámicos.

¿Cúal es la función de la membrana citoplasmática?

La funciones de la membrana bacteriana son:1

  • Barrera Osmótica
    • Filtro de moléculas hidrófobas y compuestos orgánicos polares. 
  • Biosíntesis de:
    • La Pared celular
    • Membrana Bacteriana
    • Glucocálix
    • Cápsula.
  • Fosforilación Oxidativa
    • Es la responsable de procesos bioenergéticos de las bacterias.
  • Secreción de Proteínas

Pared Celular

¿Qué es la pared celular? 

La pared celular es una estructura rígida que se encuentra en la superficie de las bacterias, la cual tiene la función de evitar que se hinchen y estallen por la presión osmótica además de darle la forma a la bacteria (bacilo, coco, cocobacilo, espiroqueta), es la primera línea de defensa.

Gracias a la pared celular y por medio de diferentes tinciones como lo es La Tinción de Gram y la Tinción de Ziehl Neelsen hemos podido clasificar a las bacterias en Gram Positivas, Gram Negativas y Acido-Alcohol Resistentes, pero para poder entender por que sucede esto, se debe conocer como esta estructurada cada una de ellas.

Pared Celular de Bacterias Grampositivas 

Estructura Pared Celular Bacterias Gram Positivas

La pared celular de las bacterias Gram Positivas se caracteriza por:

  • Presentar Peptidoglicano.
  • Ácido Teicoico (Permite la unión de los peptidoglicanos).
  • Ácido Lipoteicoico (Une la membrana citoplasmática con la pared celular).

La unión de estas estructuras permite generar un excelente armazón.



Pared Celular Bacterias Gramnegativas

Estructura Pared celular Bacterias Gram Negativas

Las Bacterias Gram Negativas tienen una pared celular conformada por 3 capas:

  • La profunda que está compuesta por una capa delgada de peptidoglucano.
  • La capa intermedia que está compuesta por las lipoproteinas de Braun.
  • Capa externa se encuentra compuesta por la membrana externa que es una bicapa lipidica además de los lipopoliscaridos que están compuestos por lípidos A (endotoxina), Core y antígeno O o cadena lateral y porinas.
Capas de la pared celular de las Bacterias Gram Negativas

Uniones Bayer

Las uniones Bayer son zonas de la pared celular de las gram negativas donde la membrana citoplasmática y la membrana externa se unen y ocupan las 3 capas, aún no se sabe con exactitud su funcionalidad, pero se cree que son puntos importantes para el transporte a través de la membrana.23

Uniones Bayer Bacterias Gram Negativas

Pared Celular Bacterias Acido-Alcohol Resistentes

Los ácido alcohol resistentes son las bacterias que no se pueden clasificar por la tinción de Gram (Micobacterias y Nocardia) ya que su pared está altamente compuesta por lípidos lo que la hace impermeable a agentes hidrofilicos y deben ser teñidos con la tinción de Ziehl-Neelsen. 

Pared Bacteriana Acido-Alcohol Resistente

Esta propiedad se da por los ácidos micolicos que son ácidos grasos no saturados que se pueden presentar estratificados con el polisacárido superficial formando un factor de virulencia llamado cord-factor (glucolipidos).4

¿Cuáles son las funciones de la pared celular?

  • Resistencia Osmótica
  • Rigidez
  • Generan la forma a las bacterias (Cocos, Bacilos, Cocobacilos)
  • Permiten la división Bacteriana al generar el tabique.
  • Es la primera capa de filtro de paso de macromoléculas gracias a la presencia de las porinas. 
  • El lípido A de los lipopolisacáridos que se encuentran en la pared de las gram negativas, generan un poder patógeno que activa la respuesta inmune del hospedador. 
  • Lugar de acción de algunos antibióticos como:
    • Los B-lactámicos
    • Los Glucopeptidos
  • Define las propiedades de la tinción de la bacteria (tinción de Gram o de Ziehl Neelsen

Citoplasma

El citoplasma es el sitio que se encuentra delimitado por la membrana plasmática, está compuesto por líquido coloidal y en él podemos encontrar:

  • Los ribosomas
  • El material genético de la bacterias
  • Enzimas
  • Entre otros. 

En el citoplasma es el lugar donde ocurre la mayoría de las reacciones moleculares de la bacteria.

Ribosomas

Los Ribosomas bacterianos son organelos compuestos compuestos por ARN y proteínas, quienes tienen la función de la síntesis de proteínas, los ribosomas bacterianos se designan segun su coeficiente de sedimentación, en este caso seria de 70S.

Cuando una célula presenta muchos ribosomas, significa que tiene un alto nivel de metabolismo como por ejemplo las E. Coli que contiene aproximadamente 20.000 ribosomas.

La Subunidad Pequeña del ribosoma (30S) está formada por ARNr 16S y 21 proteínas distinas . La subunidad grande (50S) está compuesta por dos ARNr 23S, 5S y 34 proteínas.

Subunidades del Ribosoma Bacteriano y función

No debemos olvidar que en este organelo es donde actúan diferentes antibióticos como lo son:

  • Aminoglucósidos
  • Tetraciclinas 
  • Macrólidos
  • Entre otros 

Material Genético (Nucleoide)

Una de las principales diferencias entre las células procariotas y las células eucariotas es su núcleo, ya que en las bacterias el núcleo no se encuentra delimitado por una membrana.

El ADN bacteriano es una cadena circular cerrado debido a que no presentan histonas que le permitan compactar su ADN como si lo hacen las células eucariotas

Cápsula

La cápsula es una barrera de defensa que tienen algunas bacterias, las protege contra la fagocitosis y la acción de algunos antibióticos. Esta barrera se encuentra formada habitualmente por polisacáridos y en ocasiones por polipéptidos (D-glutámico en Bacillus). 

Sus principales funciones son:

  • Protección frente a la Fagocitosis
  • Favorece su multiplicación
  • Evita la acción de algunos antibióticos 
  • Genera acción antigénica
  • Permite identificación y clasificación de bacterias.

Glucocálix

El glucocálix es otro elemento facultativo de las bacterias que le permite tener una adherencia a las superficies, este elemento se encuentra constituido por homopolímeros. 

Flagelos

Los flagelos son filamentos proteicos compuestos de flagelina que tiene la función de la movilidad de las bacterias, responsable de la inmunidad específica de tipo (AgH)

Fimbrias 

Las fimbrias son proyecciones celulares con las siguientes funciones:

  • Adherencia 
  • Propiedades Antigénicas
  • Conjugación Bacteriana
  • No producen movimiento

Esporas

Las esporas son mecanismos de defensa de las bacterias contra diferentes ambientes hostiles, las encontramos en algunas especies, entre ellas las bacterias.

Estas esporas pueden estar dentro o fuera de la bacteria  y actuar como mecanismo de protección si el microorganismo es expuesto a estrés. Está formada por una parte central o core, con los elementos necesarios para convertirse en la forma vegetativa, y una parte externa que contiene una especie de peptidoglucano cubierto por una capa de queratina (intina y exina)

Bibliografía

  1. Geoffrey M. Cooper & Robert E. Hausman. 2010. 2 Composición de las Células. In: Marbán Libros, S.LASM Press, eds. La Célula. Whashington.

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