Bacterias

Las bacterias son organismos unicelulares y procariotas, es decir, sin núcleo delimitado por membrana, que forman uno de los dominios de la vida. Miden por lo general entre 0,5 y 5 micrómetros, habitan prácticamente todos los ambientes del planeta y llevan más de 3.500 millones de años en la Tierra. Aunque algunas causan enfermedades, la inmensa mayoría es inofensiva o imprescindible para los ecosistemas y para nuestra propia salud.

¿Qué son las bacterias?

Las bacterias constituyen el dominio Bacteria, uno de los tres grandes dominios de la vida junto con Archaea y Eukarya. El término procede del griego bakterion, «bastoncillo», y lo popularizó el naturalista alemán Christian Gottfried Ehrenberg en 1838. Fueron observadas por primera vez por Antonie van Leeuwenhoek en el siglo XVII con sus microscopios artesanales, que él llamaba «animálculos».

Son organismos unicelulares y, a diferencia de la célula eucariota, carecen de núcleo y de orgánulos membranosos como las mitocondrias. Se estima que existen del orden de 10³⁰ bacterias en el planeta, y que en el cuerpo humano hay un número de células bacterianas comparable al de células propias.

Estructura de una bacteria

• Pared celular: rodea la célula y está formada por peptidoglucano (mureína). Da forma y protege frente a la presión osmótica.
• Membrana plasmática: controla el paso de sustancias y en ella se realizan procesos como la respiración.
• Citoplasma y ribosomas: los ribosomas bacterianos son de tipo 70S, más pequeños que los eucariotas (80S).
• Nucleoide: región donde se concentra el ADN, normalmente un único cromosoma circular.
• Plásmidos: pequeñas moléculas de ADN circular adicionales, que suelen portar genes como los de resistencia a antibióticos.
• Cápsula: capa mucosa externa presente en algunas especies, que ayuda a evadir el sistema inmunitario.
• Flagelos y pili (fimbrias): los flagelos permiten el movimiento y los pili la adhesión a superficies o el intercambio de ADN.

Formas de las bacterias

Tinción de Gram: dos grandes grupos

En 1884 el médico danés Hans Christian Gram ideó una tinción que sigue siendo básica en el laboratorio. Distingue las bacterias grampositivas, con una pared gruesa de peptidoglucano que retiene el violeta de genciana y se ven moradas, de las gramnegativas, con una pared fina y una membrana externa adicional, que se tiñen de rosa. Esta diferencia tiene consecuencias prácticas: por ejemplo, condiciona la sensibilidad a distintos antibióticos.

Nutrición y metabolismo

Las bacterias muestran la mayor diversidad metabólica de todos los seres vivos:

• Fotoautótrofas: obtienen energía de la luz y fijan carbono, como las cianobacterias, que además producen oxígeno.
• Quimioautótrofas: obtienen energía de compuestos inorgánicos, como las bacterias nitrificantes.
• Heterótrofas: se alimentan de materia orgánica; son descomponedoras, simbiontes o patógenas.

Según su relación con el oxígeno se clasifican en aerobias, anaerobias estrictas y anaerobias facultativas, que pueden vivir con o sin él.

Reproducción y variabilidad genética

Se reproducen por fisión binaria: duplican su ADN y la célula se divide en dos células hijas idénticas. En condiciones óptimas, E. coli puede dividirse cada 20 minutos aproximadamente. Aunque su reproducción es asexual, intercambian genes mediante tres mecanismos de transferencia horizontal:

• Conjugación: paso de ADN entre dos bacterias en contacto mediante un pilus.
• Transformación: captación de ADN libre del medio.
• Transducción: transferencia de ADN a través de virus bacteriófagos.

Algunas especies, como Bacillus y Clostridium, forman además estructuras de resistencia mediante la esporulación.

Importancia de las bacterias

Beneficios

• Ciclos biogeoquímicos: descomponen materia orgánica y participan en el ciclo del nitrógeno; bacterias como Rhizobium fijan el nitrógeno atmosférico en las raíces de las leguminosas.
• Microbiota: las bacterias intestinales ayudan a digerir, sintetizan vitaminas como la K y protegen frente a patógenos.
• Industria: intervienen en la elaboración de yogur, queso y encurtidos (Lactobacillus) y en la producción de insulina y otras proteínas mediante ingeniería genética.
• Historia de la Tierra: las cianobacterias provocaron hace unos 2.400 millones de años la oxigenación de la atmósfera.

Enfermedades

Una minoría de especies son patógenas: Mycobacterium tuberculosis causa la tuberculosis, Vibrio cholerae el cólera y Salmonella diversas intoxicaciones alimentarias. Las infecciones bacterianas se tratan con antibióticos, cuyo uso inadecuado favorece la resistencia bacteriana, un problema sanitario de primer orden porque es un caso claro de selección natural.

Preguntas frecuentes

Referencias

• Madigan, M. T., Bender, K. S., Buckley, D. H., Sattley, W. M. y Stahl, D. A. Brock. Biología de los microorganismos. Pearson.
• Tortora, G. J., Funke, B. R. y Case, C. L. Introducción a la microbiología. Editorial Médica Panamericana.
• Alberts, B. et al. Molecular Biology of the Cell. W. W. Norton & Company.