Clasificación de las Bacterias según su Nutrición

Las bacterias, al igual que otros organismos, necesitan obtener energía y nutrientes para sobrevivir. Se pueden clasificar en diferentes grupos según su tipo de nutrición:

Fotoautótrofas

Estas bacterias obtienen energía de la luz solar y la utilizan para realizar la fotosíntesis. Se dividen en dos subgrupos:

• Bacterias verdes y púrpuras del azufre: Realizan la fotosíntesis anoxigénica o bacteriana.
• Cianobacterias: Realizan la fotosíntesis oxigénica o vegetal, similar a las plantas.

Ambos tipos utilizan CO₂ como fuente de carbono. Un ejemplo es Turgidus chroococcus.

Fotoorganótrofas

Este grupo, que incluye a las bacterias púrpuras no sulfúreas, también realiza la fotosíntesis. Sin embargo, a diferencia de las fotoautótrofas, utilizan moléculas orgánicas como fuente de carbono, como el ácido láctico. Un ejemplo es Rhodospirillum rubrum.

Quimioautótrofas

Estas bacterias obtienen energía de la oxidación de moléculas inorgánicas, como el amoniaco (bacterias nitrificantes), los nitritos, el ácido sulfhídrico (bacterias incoloras del azufre), el hidrógeno o los carbonatos de hierro. Utilizan el CO₂ como fuente de carbono. Algunas participan en ciclos biogeoquímicos importantes, como la fijación de nitrógeno atmosférico. Un ejemplo es Nitrobacter.

Quimioorganótrofas

Este grupo, que representa la mayoría de las bacterias, obtiene energía y carbono de la oxidación de moléculas orgánicas. Dependiendo de la presencia o ausencia de oxígeno, realizan metabolismo oxidativo (aerobias) o fermentación (anaerobias). Algunas son facultativas, lo que significa que pueden cambiar entre ambos tipos de metabolismo. Estas bacterias son esenciales en la descomposición de materia orgánica en la biosfera. Un ejemplo es Lactobacillus bulgaricus.

Mecanismos de Reproducción Parasexual en Bacterias

Además de la reproducción asexual por fisión binaria, las bacterias pueden intercambiar material genético a través de mecanismos parasexuales. Estos procesos aumentan la diversidad genética y la capacidad de adaptación de las bacterias. Los tres mecanismos principales son:

Conjugación

Una bacteria donadora transfiere ADN plasmídico a una bacteria receptora a través de una estructura llamada pilus sexual. Si el plásmido se integra en el cromosoma bacteriano, se denomina episoma. En transferencias posteriores, la bacteria puede transferir el episoma y parte de su propio material genético.

Transformación

Las bacterias pueden capturar fragmentos de ADN del entorno, provenientes de la lisis de otras bacterias o células. Estos fragmentos pueden integrarse en el cromosoma bacteriano, proporcionando nuevos genes y características.

Transducción

En este proceso, un virus bacteriófago actúa como vector para transferir material genético entre bacterias. El virus infecta una bacteria donadora, integra su ADN en el cromosoma bacteriano y, al replicarse, puede encapsular fragmentos del ADN bacteriano. Al infectar una nueva bacteria (receptora), el virus transfiere este ADN, introduciendo nuevos genes en la bacteria receptora.

Multiplicación de los Virus

Los virus son parásitos intracelulares obligados que dependen de la maquinaria celular de un huésped para replicarse. Su ciclo de vida puede ser lítico o lisogénico.

Ciclo Lítico

El ciclo lítico resulta en la destrucción de la célula huésped. Se divide en las siguientes etapas:

1. Adsorción y Penetración: El virus se une a receptores específicos en la superficie de la célula huésped y entra en ella, ya sea inyectando su material genético o mediante endocitosis.
2. Síntesis del Genoma y Proteínas Víricas: El virus utiliza la maquinaria celular del huésped para replicar su material genético y sintetizar proteínas virales.
3. Maduración y Ensamblaje: Los componentes virales recién sintetizados se ensamblan en nuevos viriones.
4. Liberación: Los nuevos viriones salen de la célula huésped, generalmente mediante lisis celular, y pueden infectar nuevas células.

Ciclo Lisogénico

En el ciclo lisogénico, el virus integra su material genético en el cromosoma del huésped, formando un profago. El ADN viral se replica junto con el ADN del huésped, permaneciendo latente. Ciertos factores pueden desencadenar la entrada del profago en el ciclo lítico, lo que lleva a la producción de nuevos virus y la lisis celular.

Ejemplos de Eubacterias

• Bacterias Púrpuras y Verdes: Fotosintéticas, aerobias. Ejemplo: Lamprocytis purpúrea.
• Cianobacterias: Células aisladas o colonias. Forman líquenes en simbiosis con hongos.
• Bacterias Nitrificantes: Oxidan compuestos nitrogenados para obtener energía. Ejemplo: Nitrobacter.
• Bacterias Fijadoras de Nitrógeno: Capturan nitrógeno atmosférico y lo convierten en una forma utilizable por las plantas. Ejemplo: Rhizobium (en simbiosis con leguminosas).
• Proclorofitas: Bacterias con aspecto de cloroplasto. Viven en simbiosis con ascidias.
• Espiroquetas: Bacterias en forma de espiral. Algunas son patógenas, como Borrelia burgdorferi (enfermedad de Lyme).
• Bacterias del Ácido Láctico: Realizan fermentación láctica. Son anaerobias. Ejemplo: Lactobacillus casei.
• Micoplasmas: Bacterias sin pared celular. Son parásitos. Ejemplo: Ureaplasma.

Ingeniería Genética Microbiana

La ingeniería genética microbiana permite introducir genes específicos en bacterias para producir proteínas de interés médico o industrial. Algunas aplicaciones incluyen:

• Producción de Vacunas y Hormonas: Las bacterias modificadas genéticamente pueden producir proteínas virales o humanas utilizadas en vacunas y terapias hormonales.
• Producción de Lípidos y Esteroides: Algunas bacterias son eficientes en la producción de lípidos y esteroides, que tienen aplicaciones en la industria alimentaria y farmacéutica.
• Producción de Proteínas y Vitaminas: Las bacterias pueden ser utilizadas como fábricas celulares para producir proteínas y vitaminas a gran escala.
• Fabricación de Plaguicidas Biológicos: La ingeniería genética permite desarrollar plaguicidas más seguros y ecológicos a partir de bacterias.