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BIOLOGÍA
FISIOLOGÍA DE LAS BACTERIAS: NUTRICIÓN Y REPRODUCCIÓN
TIPOS NUTRICIONALES
-En el ámbito de las bacterias se encuentran todos los tipos de nutrición que puedan poseer las células. Así
pues, desde este punto de vista (nutricional), distinguimos cuatro tipos de bacterias:
1) Fotoautótrofas
-Utilizan luz como fuente de energía.
-La fuente de materia más frecuente es el CO2 (lo fijan, igual que las plantas, incorporándolo al ciclo de
Calvin).
-También pueden utilizar azufre (H2S) o nitrógeno (NH3) como fuente de materia para obtener las moléculas
necesarias para su metabolismo.
-Son gramnegativas.
2) Fotoheterótrofas
-También utilizan luz como fuente de energía.
-Utilizan compuestos orgánicos (ác.grasos y glúcidos) como fuente de materia, y se nutren de ellos; este es
un proceso anaeróbico, aunque algunas especies son aeróbicas (y pueden crecer en la oscuridad por
oxidación de sustratos orgánicos).
-Son gramnegativas.
3) Quimioautótrofas
-No precisan luz para crecer y utilizan diversos sustratos inorgánicos (NO2-, NH3, H2S, CO) tanto como fuente
de energía como de materia; los oxidan para obtener energía y poder sintetizar materia orgánica.
-Pueden ser grampositivas o gramnegativas
4) Quimioheterótrofas
-Constituyen la mayoría, y utilizan sustratos orgánicos como fuente de energía y de materia.
-Las hay grampositivas y gramnegativas (éstas siempre aerobias).
-Dentro de este grupo hay bacterias saprofitas, simbiontes y parásitas-patógenas.
-Desde el punto de vista de la degradación de la materia orgánica y la obtención de energía química (ATP), las
bacterias pueden ser:
1) Aerobias: cuando utilizan O2 para degradar (oxidar) la materia orgánica y obtener ATP.
2) Anaerobias: cuando no utilizan O2 y degradan la materia orgánica por medio de procesos fermentativos. A su
vez, pueden ser:
a) Anaeróbicas estrictas: no toleran el O2 y mueren.
b) Anaeróbicas facultativas: si hay presencia de O2 en el medio, lo utilizan, si no, pueden prescindir de él
y utilizar vías fermentativas.
c) Anaeróbicas aerotolerantes: no utilizan el O2, pero toleran su presencia.
MECANISMOS DE RECOMBINACIÓN GENÉTICA
-La reproducción de las bacterias es asexual. Se realiza mediante una bipartición, a la que precede una
duplicación del ADN y una separación de las dos moléculas en las dos bacterias hijas.
-Al margen de ello, las bacterias poseen mecanismos parasexuales mediante los cuales intercambian
información genética (fragmentos de ADN) con otras bacterias, sean o no de la misma especie.
Esta transferencia de material genético pueden realizarla a través de tres mecanismos: conjugación,
transducción y transformación.
CONJUGACIÓN
-Es un proceso en el que una bacteria donadora (F+) transmite ADN, a través de fimbrias, a otra bacteria
receptora (F-).
-Existen dos tipos de bacterias donadoras:
a) Bacterias F+ : poseen plásmidos (episomas o factores F) no integrados en el genóforo.
b) Bacterias Hfr : poseen plásmidos integrados en el genóforo.
En ocasiones, una bacteria F+ puede pasar a Hfr si su episoma se incorpora al ADN bacteriano.
-Las bacterias F+ suelen transferir únicamente el factor F, que, en principio, no se recombina con el ADN de la
bacteria receptora (ésta se significa por F- y queda convertida en F+).
-En cuanto a las bacterias Hfr:
· antes de la conjugación, duplican su ADN, incluido el factor F.
· al transcribir la copia de ADN, generalmente sólo pasa un fragmento de ésta a la bacteria receptora F-.
· el factor F o episoma suele quedar en el interior de la bacteria donadora.
· el ADN transferido se recombina con el ADN de la bacteria receptora.
TRANSDUCCIÓN
-Es un mecanismo de intercambio genético que requiere un agente transmisor, concretamente un virus
bacteriófago, el cual transporta fragmentos de ADN procedentes de la última bacteria parasitada.
-El proceso tiene lugar como sigue:
· el ADN del fago penetra en una bacteria A receptora, y se integra, como provirus, en su genóforo.
· en un momento dado, el provirus se replica arrastrando un fragmento del ADN bacteriano; además, el ADN
del fago transcribe y traduce su información para la síntesis de las proteínas que constituirán los
capsómeros de las cápsidas de los nuevos virus.
· tras formarse múltiples copias del fago, se produce la lisis de la bacteria A
quedando libres los virus que portan también material genético de la bacteria
A.
· alguno de estos nuevos virus infecta a otra bacteria B receptora y se integra
en su cromosoma; de esta manera, la información genética del virus más el
fragmento de ADN procedente de la bacteria A se comporta como parte del
genóforo de la bacteria B, y es replicada junto con el resto de ésta (el ciclo
puede así continuar).
TRANSFORMACIÓN
-Es un proceso por el cual una bacteria introduce en su interior fragmentos de ADN, que aparecen libres en el
medio procedentes de la lisis de otras bacterias.
-Este mecanismo es el responsable de la transformación de cepas bacterianas no virulentas (cepas R) en
virulentas (cepas S), cuando se cultivan en medios que contienen fragmentos de ADN procedentes de la cepa S
destruida previamente (por ejemplo, por calor).
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