Capítulo 27. Procariotas y virus

Morfología de las células bacterianas

La composición química de la membrana de las eubacterias es similar a la de una célula eucariótica §: los ácidos grasos § son generalmente lineales y la unión entre ellos y el glicerol es de tipo éster. Esta es una característica de los dominios Bacteria y Eukaria. Sin embargo, las membranas bacterianas carecen de colesterol u otros esteroides § excepto en los micoplasmas (las células más pequeñas de vida libre). Por el contrario, los lípidos § de la membrana de las arqueobacterias están formados por hidrocarburos § largos y ramificados que se unen al glicerol por una unión de tipo éter. Éste es uno de los criterios no genéticos más usados para diferenciar a los tres dominios. En los procariotas § aerobios, en la membrana celular se ubican las moléculas transportadoras de electrones de la cadena respiratoria. En las bacterias fotosintéticas, pero no en las cianobacterias, en la membrana también se encuentra la maquinaria fotosintética. La membrana contiene, además, sitios de unión específicos para las moléculas de DNA § que asegurarían la separación de los cromosomas replicados durante la división celular.

Casi todos los procariotas están rodeados por una pared celular § que da a la célula su forma característica. En algunos casos, la pared es flexible pero, en general, es rígida. Dado que la mayoría de las bacterias son hipertónicas en relación con su ambiente, estallarían si no tuviesen pared.

La pared celular de cada uno de los dos linajes procariotas tiene una composición particular que es, a su vez, distinta de la que poseen los eucariotas.

El tipo de tinción celular, como resultado del uso de ciertos colorantes, es uno de los caracteres fenotípicos que hemos mencionado para la identificación de las bacteriasLa coloración de Gram es de uso prácticamente universal para la identificación de eubacterias y refleja una diferencia fundamental en la arquitectura de la pared celular de las eubacterias.

Esquemas de las paredes celulares de eubacterias gram-positivas (G+) y gram-negativas (G-).

a) La pared de las G+ consta de sólo una capa de 10 a 80 nm de espesor de peptidoglicano. b) La pared de las G- consta de una capa de 2 a 3 nm de espesor de peptidoglicano, el periplasma y una membrana externa de 7 a 8 nm de espesor con lipoproteínas y lipopolisacáridos de estructura similar a la membrana celular.

Algunas bacterias, por fuera de la pared celular, secretan una cápsula de polisacáridos viscosa. La cápsula sirve de protección contra la desecación y los materiales tóxicos, promueve la concentración de nutrientes en la superficie de la célula y participa en la adherencia celular. Aunque en general su presencia no es vital para la bacteria, durante una infección la puede proteger del sistema inmune del hospedador y aumentar así su virulencia.

Algunas bacterias presentan otras sustancias en su superficie externa, además de las cápsulas. Por ejemplo, las células de muchas cianobacterias y de las bacterias deslizantes, grupo no fotosintético, forman estructuras filamentosas que secretan una baba o moco.

Oscillatoria, una cianobacteria filamentosa.

Aunque muchas cianobacterias son no-móviles, las formas filamentosas típicamente se deslizan sobre un mucílago secretado por las células. Como se puede imaginar dado su color verde, todas las cianobacterias son fotosintéticas.

Filamentos de células de una cianobacteria de agua dulce del género Anabaena.

Cuando la concentración de nitratos es muy pequeña, ciertas células, como las dos más grandes del filamento, se diferencian y se especializan en células que no realizan fotosíntesis sino que fijan el nitrógeno de compuestos orgánicos.

Algunas bacterias tienen extensiones largas, delgadas, conocidas comúnmente como flagelos §, y pelos que son de composición y función diferentes. Los flagelos bacterianos son responsables de la movilidad y, según las especies, pueden aparecer como penachos, de número variable, en uno o en los dos polos de la célula; también pueden estar distribuidos en toda su superficie. Se encuentran más a menudo en las bacterias gram-negativas y están constituidos por tres partes: el filamento, el gancho y el cuerpo basal.

Diagrama de la ultraestructura de un flagelo.

El cuerpo basal, que sirve para amarrar el flagelo, está formado por dos pares de anillos que rodean un bastón. Los anillos M, S, P y L están integrados en la membrana celular, el espacio periplasmático, el peptidoglicano y los lipopolisacáridos de la membrana externa. En las bacterias gram-positivas sólo existen los anillos M y P. El filamento está constituido por subfibrillas de flagelina que forman una hélice con un centro hueco. Las variaciones en el diámetro (13 a 17 nanómetros según las especies) probablemente corresponda a la composición específica de la flagelina.

Las fimbrias son apéndices con aspecto de pelos que están presentes, en número variableen las bacterias gram-negativas sean o no flageladas. Las fimbrias, que parecen tener origen en la membrana celular; carecen de cuerpo basal y de gancho. Participan en la formación de pares específicos durante la conjugación § y sirven de sitio de adhesión de virus bacterianos.

Diversidad de formas

Reproducción y variabilidad genética

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