Biología Celular: Estructura, Clasificación y Funciones de Bacterias, Protoctistas y Hongos

Reino Monera: Las Bacterias

Características Generales

Las bacterias pertenecen al Reino Monera. Son organismos procariotas y unicelulares, adaptados a casi todos los ambientes, incluidos los extremos (terrestre, calor).

  • Organización celular: Procariotas, sin membrana nuclear ni orgánulos membranosos.
  • Nutrición: Autótrofas (fotosintéticas o quimiosintéticas) o heterótrofas.
  • Respiración: Aerobias, anaerobias o anaerobias facultativas.
  • Reproducción: Bipartición (asexual).

Clasificación Morfológica (Según la Forma)

  • Cocos: Esférica.
  • Bacilos: Forma de bastón.
  • Vibrios: Forma de coma.
  • Espirilos: Forma de espiral.

Clasificación Filogenética

Arqueobacterias (Archaea)

Viven en ambientes extremos y son generalmente anaerobias. Se clasifican en:

  • Halófilas: Toleran altas concentraciones de sal.
  • Termófilas: Viven en temperaturas elevadas.
  • Metanógenas: Producen metano.

Eubacterias (Bacteria)

Son más evolucionadas. Destacan:

  • Bacterias purpúreas y verdes.
  • Bacterias nitrificantes.
  • Cianobacterias.

Estructura Bacteriana

Cápsula

Presente en algunas bacterias. Compuesta principalmente por glúcidos.

  • Protege a la célula de la desecación, del ataque de anticuerpos y de la fagocitosis.
  • Permite el intercambio de sustancias.
  • Permite la fijación a sustratos y hospedadores.

Pared Celular Bacteriana

Otorga forma, protección y regula el paso de iones.

Clasificación según la Tinción de Gram

Según la composición de la pared celular, las bacterias se clasifican en:

  1. Bacterias Gram Positivas:
    • Se tiñen de violeta oscuro.
    • Poseen una capa de mureína (peptidoglucano) gruesa, asociada a proteínas y polisacáridos.
    • Rica en glúcidos.
  2. Bacterias Gram Negativas:
    • Se tiñen de rosa.
    • Poseen una capa de mureína más delgada con una membrana externa de bicapa lipídica, donde se asocian proteínas.
    • Rica en lípidos.
    • No admite la tinción de Gram de forma permanente.

Membrana Plasmática y Mesosomas

  • No contiene colesterol.
  • Regula el intercambio de sustancias.
  • Los mesosomas (invaginaciones de la membrana que suplen la ausencia de orgánulos) contienen enzimas que intervienen en procesos vitales como la respiración celular, la fotosíntesis, la fijación del Nitrógeno (N) y la replicación del ADN.

Citoplasma

Lugar donde se producen las reacciones metabólicas. Alberga:

  • Agua y proteínas.
  • Ribosomas 70S.
  • Inclusiones (acumulan sustancias de reserva).
  • Vesículas (dan flotabilidad).
  • ADN: Circular, bicatenario, asociado a proteínas no histónicas.
  • Plásmidos: Moléculas de ADN independientes del cromosoma principal.

Apéndices

Proporcionan movimiento y se usan como sistema de anclaje.

  • Pili / Flagelos: Largos y escasos. El flagelo está compuesto por flagelina, tiene un gancho flagelar y gira gracias a unos anillos incrustados en la pared celular.
  • Fimbrias / Cilios: Cortos y numerosos.

Función de Nutrición Bacteriana

Nutrición Autótrofa

  • Fotosintéticas: Transforman materia inorgánica a orgánica utilizando la luz como fuente de energía.
  • Quimiosintéticas: Transforman materia inorgánica a orgánica, obteniendo la energía de la oxidación de moléculas inorgánicas para fijar CO₂.

Nutrición Heterótrofa

Se nutren de materia orgánica. Son importantes descomponedores.

Función de Reproducción y Transferencia Genética

Reproducción Asexual (Bipartición)

Es el mecanismo principal. El cromosoma se duplica, la replicación comienza en el mesosoma y la célula se divide. Las células hijas son idénticas (clon). Se reproducen rápidamente (aproximadamente cada 20 minutos).

Mecanismos de Transferencia Genética (Parasexualidad)

Permiten el intercambio de material genético, aumentando la variabilidad.

  1. Conjugación: Proceso por el que una bacteria donadora (F+) transmite ADN (generalmente un plásmido) a una bacteria receptora (F-) mediante los pili. Cuando el plásmido se integra en el anillo de ADN, se denomina episoma y la bacteria se llama Hfr (High frequency of recombination).
  2. Transformación: Una bacteria capta ADN libre proveniente de la lisis de otras bacterias y lo incorpora a su cromosoma bacteriano.
  3. Transducción: Transferencia de genes bacterianos a través de un virus (bacteriófago). El virus, tras infectar una bacteria, transporta fragmentos de ADN de esta e los introduce en la siguiente célula (ciclo lítico).

Función de Relación

Las bacterias captan estímulos y responden de dos formas principales:

  1. Movimiento: Se desplazan hacia los estímulos (quimiotaxis) con los flagelos o por reptación.
  2. Formación de Endosporas: Cuando las condiciones ambientales son extremas, fabrican una estructura resistente que protege el ADN y reduce el metabolismo. Cuando las condiciones vuelven a ser favorables, la endospora germina y forma nuevamente la bacteria funcional. Ejemplo: Género Clostridium.

Reino Protoctista

Algas

Organismos protoctistas, eucariotas, unicelulares o pluricelulares, y autótrofos fotosintéticos. Viven en ríos, mares y lagos.

  • Pared celular: Compuesta de celulosa, sílice o CaCO₃.
  • Movilidad: Muchas son móviles gracias a la presencia de flagelos.
  • Reproducción: Sexual y asexual.
  • Ejemplos: Diatomeas, algas rojas, algas pardas, algas verdes y euglenoides.

Protozoos

Organismos protoctistas, eucariotas, unicelulares y heterótrofos (algunos quimiosintéticos).

  • Pared celular: Ausente.
  • Movilidad: Móviles.
  • Hábitat: De vida libre o parásita.
  • Reproducción: Sexual o asexual.

Clasificación de Protozoos

  • Flagelados: Ejemplo: Leishmania.
  • Sarcodinos: Se mueven mediante pseudópodos. Ejemplo: Amebas.
  • Esporozoos: Parásitos sin estructuras de locomoción. Ejemplo: Plasmodium (causante de la malaria).
  • Ciliados: Se mueven mediante cilios. Ejemplo: Paramecios.

Reino Fungi: Hongos, Mohos y Levaduras

Características Generales de los Hongos

Pertenecen al Reino Fungi. Son organismos eucariotas, unicelulares o pluricelulares, y heterótrofos quimiosintéticos.

  • Pared celular: Compuesta de quitina.
  • Sustancia de reserva: Almacenan glucógeno.
  • Simbiosis: Forman líquenes al asociarse simbióticamente con algas.

Reproducción Fúngica

  • Los hongos unicelulares se reproducen asexualmente por gemación.
  • Los hongos pluricelulares producen esporas (originadas en basidios o ascas) que germinan en hifas. El conjunto de hifas forma el micelio.

Tipos de Hongos

Mohos

Son hongos filamentosos que forman micelios de hifas tabicadas. Resisten condiciones extremas.

  • Ejemplos: Género Penicillium (beneficioso) o Rhizopus.

Levaduras

Son hongos unicelulares que forman colonias y se reproducen por gemación o sexualmente por ascosporas.

  • Intervienen en procesos de fermentación alcohólica (pan, vino).
  • Ejemplo: Candida.