1.1.1 Forma y función
Sus metabolismos son variados y muy dúctiles, por lo que se adaptan a una variedad enorme de hábitat. Ciertos tipos de bacterias pueden crecer o incluso requerir condiciones que son hostiles para los eucariontes, como ambientes químicos no habituales, temperaturas elevadas y la falta de oxígeno. Su velocidad de reproducción les permite aprovechar condiciones favorables transitorias y la capacidad de muchas bacterias de formar esporas resistentes les permite sobrevivir ante condiciones adversas.
1.1.1.1 La estructura de los procariontes es relativamente simple
Tienen tamaños que varían sobre todo entre 1 y 10 µm. Presentan una de las tres formas básicas: esférica (cocos), similares a bastones (bacilos), y enrollados en forma helicoidal (espirilos), pero todas tienen el mismo diseño general. Están limitados, como todas las células, por una membrana celular de ~70 Å de espesor (membrana plasmática), que presenta una bicapa lipídica con proteínas incluidas que controlan el pasaje de moléculas hacia adentro y hacia afuera de la célula, y catalizan una variedad de reacciones. La mayoría de estas células están rodeadas por una pared celular de estructura polisacárida, rígida, de 30 a 250 Å de espesor, cuya función principal es proteger a la célula de una lesión mecánica e impedirle su estallido en medios de cultivo más diluidos desde el punto de vista osmótico que sus contenidos.
Algunas bacterias están rodeadas por una cápsula gelatinosa de polisacáridos que las protege de las defensas de los organismos superiores. Sus membranas plasmáticas pueden tener pliegues para formar estructuras con varias capas conocidas como mesosomas, los cuales parecen actuar como sitio de replicación del DNA y otras reacciones enzimáticas especializadas.
El citoplasma no es una estructura homogénea. Su cromosoma único (molécula de DNA, varias copias de la que pueden estar presentes en una célula con crecimiento rápido) se condensa para formar un cuerpo conocido como nucleosoma. El citoplasma también contiene numerosas especies de RNA, una variedad de enzimas solubles y miles de partículas de 250 Å de diámetro conocidas como ribosomas, que son los sitios de la síntesis proteica.
Muchas células bacterianas poseen uno o más apéndices similares a látigos conocidos como flagelos, que se utilizan para la locomoción. Ciertas bacterias también tienen proyecciones filamentosas denominadas pili, algunos tipos de los cuales participan como conductos para el DNA durante la conjugación sexual (proceso en el que el DNA se transfiere de una célula a otra; por lo general, los procariontes se reproducen por fisión binaria) o ayudan a la adhesión de la bacteria a las células de un organismo huésped.
1.1.1.2 Los procariontes emplean una amplia variedad de fuentes de energía metabólicas.
Los autótrofos (del griego: autos, propio + trophikos, alimentarse) pueden sintetizar todos sus constituyentes celulares a partir de moléculas simples como H2O, CO2, NH3 y H2S. Necesitan una fuente de energía para hacerlo así como para poder desempeñar sus otras funciones. Los quimiolitótrofos (del griego: lithos, piedra) obtienen su energía por la oxidación de compuestos inorgánicos como NH3, H2S o incluso Fe2+.
Los fotoautótrofos son autótrofos que obtienen la energía por medio de la fotosíntesis, proceso en el que la energía lumínica impulsa la transferencia de electrones de los donantes inorgánicos al CO2 y produce hidratos de carbono. En la forma más extendida de fotosíntesis, el donante de electrón es la secuencia de la reacción dirigida por la luz es el H2O.
Este proceso se lleva a cabo por las cianobacterias, las cuales eran conocidas con anterioridad como algas azul-verdosas, así como por las plantas. Se piensa que así se generó el O2 en la atmósfera terrestre. Algunas especies de cianobacterias tienen la capacidad de convertir N2 de la atmósfera en compuestos de nitrógeno orgánico. Esta capacidad de fijación de nitrógeno hace que tengan los requerimientos más simples de todos los microorganismos, ya que, a excepción de su necesidad de cantidades pequeñas de minerales, pueden vivir solo con luz solar y aire.
En una forma más primitiva de fotosíntesis, las sustancias como H2, H2S, tiosulfato o los compuestos orgánicos son los donantes de electrones en las reacciones dirigidas por la luz.
Las bacterias fotosintéticas púrpuras y verdes que llevan a cabo estos procesos ocupan los hábitats libres de oxígeno.
Los heterótrofos (del griego: hetero, otro) obtienen la energía por medio de la oxidación de compuestos orgánicos. Los aerobios estrictos deben utilizar O2, mientras que los anaerobios emplean agentes oxidantes, como el sulfato (bacterias reductoras de sulfato) o el nitrato (bacterias desnitrificantes). Los anaerobios facultativos pueden crecer en presencia o ausencia de O2. A los anaerobios obligados la presencia de O2 les resulta tóxica.
Fuente: Bioquímica. Voet.
