Bacterias y arqueas

En buenas condiciones de laboratorio, una célula de E. coli puede convertirse en dos en unos 20 minutos.

Tres formas comunes

Las bacterias suelen describirse por su forma. Las redondas son cocos (en singular, coco). Las que tienen forma de bastón son bacilos. Las curvas reciben varios nombres: una curva en forma de coma es un vibrio, una espiral rígida es un espirilo y un sacacorchos flexible es una espiroqueta. La forma por sí sola no indica la especie, pero es una de las primeras características que un microbiólogo observa al microscopio.

Qué hay dentro de una bacteria

Una célula bacteriana no tiene núcleo. Su ADN está en una región llamada nucleoide, y la mayoría de las bacterias tiene un único cromosoma circular, aunque hay excepciones con cromosomas lineales. El citoplasma contiene muchos ribosomas que producen proteínas. Lo rodea una membrana plasmática y, alrededor de ella, la mayoría de las bacterias tiene una pared celular con peptidoglucano, una malla de azúcares y cadenas cortas de proteínas. Algunas bacterias también tienen una cápsula viscosa fuera de la pared, flagelos en forma de látigo para nadar y pili cortos, semejantes a pelos, para adherirse a superficies.

Fisión binaria

La mayoría de las bacterias se reproduce por fisión binaria, una división sencilla en dos. Primero, la célula crece y produce más de todo lo que contiene. La copia del cromosoma comienza en un punto, el origen de replicación, y avanza en ambas direcciones alrededor del círculo hasta completar las dos copias. Después, una proteína llamada FtsZ se reúne en un anillo, el anillo Z, alrededor del centro de la célula. Se incorporan más proteínas, una nueva pared y membrana crecen hacia dentro formando un tabique de división, y la célula se separa en dos células hijas, cada una con una copia completa del genoma. La reproducción de los procariotas siempre es asexual, aunque las bacterias intercambian genes por otras vías.

La fisión binaria no es la única vía. Algunas cianobacterias acumulan muchos nucleoides a lo largo de un filamento y después se separan en muchas células nuevas a la vez, lo que se llama fragmentación. Otras bacterias desarrollan una prolongación estrecha en un extremo cuya punta se hincha hasta formar una célula más pequeña, una yema. La bacteria gigante Epulopiscium desarrolla varias células hijas dentro de la célula madre, que después se rompe y las libera.

Las bacterias son importantes mucho más allá del laboratorio. Las cianobacterias realizan, como las plantas y las algas, una fotosíntesis que libera oxígeno. Los rizobios de los nódulos radicales de chícharos y frijoles convierten el nitrógeno gaseoso del aire en amoníaco que la planta puede incorporar a sus proteínas. Incontables bacterias más descomponen materia muerta en el suelo y el agua. Algunas causan enfermedades; por eso, en las siguientes unidades estudiarás qué tan rápido crecen y cómo aprendieron los científicos a reconocerlas.

Arqueas

Al microscopio, las arqueas se parecen a las bacterias: son células individuales sin núcleo, pero tienen una historia evolutiva distinta y difieren en sus genes, química, paredes celulares y membranas. Sus paredes no contienen peptidoglucano; algunas arqueas metanógenas tienen en su lugar una sustancia similar llamada pseudopeptidoglucano. Las arqueas viven en casi todos los hábitats, incluidos lugares muy calientes, muy fríos, muy ácidos o muy básicos. Los anillos de colores de la piscina Morning Glory, una fuente termal del Parque Nacional Yellowstone, proceden de distintas comunidades microbianas que viven a diferentes temperaturas del agua.