Definición de Estructura Bacteriana
Lic. en Biología y Química. M.Sc. en Procesos Biotecnológicos
En biología se parte desde la idea de que la forma se deriva de la función, por lo que las estructuras de los organismos responden a un patrón evolutivo, en donde desarrollan de mejor manera una función determinada. Las bacterias, son un claro ejemplo de ello, por lo que cuentan con diferentes morfologías. Las bacterias presentan las siguientes estructuras: Membrana citoplasmática, pared celular, capas superficiales, pelos, fimbrinas, inclusiones celulares, vesículas de gas, endosporas y flagelos.
Una bacteria con forma ovoide se llama coco y cuando su forma es cilíndrica se llama bacilo. Entre estos dos grupos hay variaciones como los espirilos, que son bacilos con forma de espiral. Otras células permanecen agrupadas después de la división celular y forman aglomeraciones de cadenas largas como los Streptococcus o agrupaciones en forma de racimos de uvas como los Staphylococcus.
El tamaño de los procariotas, varía entre los 0.2 µm y los 700 µm y tiene una relación inversa con la velocidad de su metabolismo, puesto que en células muy grandes los procesos de transporte de nutrientes pueden ser poco eficientes y calificar al microorganismo como poco competitivo en comparación con aquellos que tienen un tamaño menor. Adicional a esto, las células pequeñas tienen mayor área superficial, lo que propicia un mayor intercambio de nutrientes con el medio y una mayor velocidad de crecimiento.
Membrana citoplasmática
La membrana citoplasmática es una estructura que rodea la célula y la cual funciona como barrera del medio exterior y protege el contenido del citoplasma. Otra de sus funciones es el intercambio de nutrientes y la excreción de productos de desecho celulares, por lo que presenta una permeabilidad selectiva. La membrana citoplasmática está formada por una doble capa de fosfolípidos (bicapa fosfolipídica) en donde los fosfolípidos o ácidos grasos tienen características hidrofóbicas y el glicerol-fosfato tiene características hidrofílicas.
Los extremos hidrofílicos interactúan con el medio exterior y el citoplasma, mientras que los fosfolípidos generan un ambiente hidrofóbico en el interior de la membrana. La estabilidad de dicha membrana se genera a partir de enlaces iónicos y puentes de Hidrógeno. Anexo a esto, la membrana cuenta con diferentes tipos de proteínas asociadas; las periplasmáticas que se encuentran en contacto con el medio exterior, permiten la unión a distintos sustratos o el transporte de sustancias a la célula, otras son las proteínas integrales que se encuentran totalmente asociadas a la membrana, enzimas que catalizan reacciones bioenergéticas, las proteínas transportadoras de membrara; que permiten tres sistemas de transporte: El transporte simple, la translocación de grupo y el transporte ABC. En el primero, solo se requiere la presencia de una proteína, en el segundo; se requiere un grupo de proteínas que ayudan en el transporte y se fosforila la molécula transportada y en el tercero se une a tres proteínas; una que se une al sustrato, otra que transporta la molécula y una tercera que genera obtiene la energía para el transporte.
En la membrana citoplasmática se produce la energía de la célula, ya que la membrana puede presentar un estado energéticamente cargado por la separación de iones H+ y OH- por lo que puede abastecer diferentes funciones celulares que requieren de energía. Es importante mencionar que la membrana también tiene la función de excretar proteínas, puesto que muchas de ellas hidrolizan diferentes sustratos con el fin de obtener glucosa.
Pared celular
La Pared celular es otra estructura bacteriana que tiene como objetivo impedir la lisis celular por la presión interna de la célula, propiciar forma y rigidez. Las paredes celulares de bacterias están formadas por peptidoglicano, un polisacárido unido a un pequeño grupo de aminoácidos. Esta estructura determina si la bacteria es grampositiva o gramnegativa, ya que en las grampositivas el peptidoglicano representa el 90% de la pared celular y en las gramnegativas representa tan solo el 10%, complementándose con una capa de lipopolisacárido, esta capa de lipopolisacárido puede contener endotoxinas causantes de enfermedades para los animales como las bacterias patógenas de los géneros Salmonella, Shigella y Escherichia que ocasionan síntomas intestinales tóxicos, debido a su membrana. Las bacterias gramnegativas, también tienen en su pared celular unas proteínas llamadas porinas, que funcionan como canales para el transporte de sustancia hidrofílicas. Algunas células procariotas pueden vivir sin pared celular y son llamadas protoplastos.
Otras estructuras determinantes
Capas superficiales, pelos y fimbrinas son estructuras que se forman a partir de la secreción de diferentes sustancias viscosas. Las cápsulas y capas mucosas no hacen parte de la pared celular, pero tienen como funciones la fijación de las células a superficies sólidas, formación de biofilm, generar protección por medio de las cápsulas en las bacterias patógenas para no ser fagocitadas por las células del sistema inmune. Las fimbrinas y los pelos son estructuras formadas por proteínas y también cuentan con distintas funciones como; fijación, recepción y movilidad.
Con frecuencia las bacterias presentan inclusiones celulares que funcionan como reserva de energía o de almacenamiento, entre ellos se pueden encontrar ácido poli-β-hidroxibutírico (PHB), el l glucógeno, polifosfato, magnetosomas.
Las vesículas de gas están presentes en las bacterias planctónicas, en donde estas estructuras tienen la función de proveer flotabilidad al microorganismo y permitir que se suspendan a diferentes profundidades, siendo una estrategia favorable para las bacterias fotótrofas, puesto que al flotar pueden ubicarse en un ángulo estratégico para que la luz llegue hasta ellas y realizar el proceso de la fotosíntesis. Cada vesícula está compuesta por dos proteínas diferentes.
Las endosporas son estructuras que nacen por un proceso llamado esporulación y son un mecanismo de supervivencia ya que son resistentes al calor, sustancias químicas, desecación, limitación de nutrientes, entre otras.
Los flagelos bacterianos son estructuras largas y finas que se encuentran unidas a la célula por uno de sus extremos con una forma es helicoidal. Esta estructura permite el movimiento rotatorio de la célula con la ayuda de la energía procedente de la fuerza motriz de protones. La formación del flagelo está dada por una serie de genes asociados al movimiento del microorganismo y pueden desplazarse a velocidades superiores a 60 veces la longitud de la célula por segundo, superando así la velocidad del desplazamiento del guepardo, puesto que este puede desplazarse 25 veces más rápido que la longitud de su tamaño por segundo.
Trabajo publicado en: Jun., 2023.
Escriba un comentario
Contribuya con su comentario para sumar valor, corregir o debatir el tema.Privacidad: a) sus datos no se compartirán con nadie; b) su email no será publicado; c) para evitar malos usos, todos los mensajes son moderados.
