Eubacterias: características, nutrición, reproducción, clasificación

Las eubacterias, mejor conocidas como bacterias verdaderas, son organismos procariotas unicelulares pertenecientes al dominio Bacteria. Junto con los dominios Eukarya y Archaea, el dominio Bacteria es uno de los tres dominios de la vida propuestos en la actualidad.

Las eubacterias, puesto que son procariotas, son organismos relativamente simples que carecen de un núcleo membranoso que encierre su material genético. No obstante, estos seres vivos son sumamente abundantes en la naturaleza, encontrándose prácticamente en todos los ecosistemas del planeta.

Pueden habitar en el suelo, el agua, el aire y en diferentes tipos de superficies bióticas o abióticas. Algunas eubacterias son patogénicas, es decir, provocan enfermedades en otros seres vivos, pero la mayor parte consiste en organismos inofensivos e incluso benéficos desde distintos puntos de vista.

Se han descrito más de 5.000 especies de bacterias verdaderas, por lo que muchos autores son de la opinión de que se trata de los organismos más comúnmente encontrados en la naturaleza.

Características de las eubacterias

Las eubacterias son organismos procariotas unicelulares. De acuerdo con esto, podemos decir que una de sus características principales es la carencia de un núcleo membranoso que encierre su ADN o de cualquier otro orgánulo citosólico membranoso. Entre otras de sus características destacan:

• Tienen una membrana celular formada, al igual que en los eucariotas, por una bicapa lipídica que encierra una sustancia acuosa conocida como citosol, donde se encuentran las proteínas celulares (entre ellas los ribosomas para la traducción de las proteínas) y el material genético.
• Además, están cubiertas por una pared que las protege, la cual está formada por un polímero llamado peptidoglicano, que consiste en residuos repetidos del azúcar N-acetil-glucosamina y el ácido N-acetilmurámico unidos entre sí a través de enlaces β-1,4.
• Algunas bacterias presentan en su superficie estructuras proteicas filamentosas adicionales que les permiten desplazarse y moverse a sus alrededores; estas se conocen como cilios (las cortas y numerosas) y flagelos (las largas y escasas).
• Su material genético en forma de ADN se encuentra en una región especializada del citosol llamada nucleoide y consiste, generalmente, en un único cromosoma circular.
• En el citosol también pueden encontrarse otros fragmentos de ADN extracromosomales llamados plásmidos, que pueden ser compartidos con otras bacterias a través de una estructura denominada pilus. Los plásmidos generalmente portan información metabólicamente útil.
• Muchas bacterias están rodeadas por una cápsula o matriz gelatinosa, el glicocálix. Este se compone principalmente de azúcares (carbohidratos) que sobresalen de la membrana y la pared celular y que les provee cierta resistencia frente a condiciones ambientales adversas, antibióticos y/o patógenos.
• Algunas eubacterias pueden “convertirse” en endosporas si se enfrentan a situaciones ambientales extremas. Las endosporas son estructuras de resistencia que les ayudan a tolerar factores como temperaturas muy altas o bajas, pH extremos, radiación excesiva, etc.
• Pueden vivir en casi cualquier parte del planeta, sobre cualquier tipo de superficie y alimentándose de casi cualquier cosa.

Tamaño y forma

Las bacterias tienen tamaños muy variables que oscilan entre 0.2 y 50 micras aproximadamente, aunque el tamaño promedio está entre 1 y 3 micras. Así mismo, la forma de estas células puede variar considerablemente dependiendo de la especie, siendo tres las más comunes:

– Cocos: células esféricas u ovoideas que se suelen encontrarse solitarias u ordenadas espacialmente dependiendo del plano en el que se dividen, pues algunas células pueden permanecer unidas aún después de la división. Pueden encontrarse en pares, cadenas o grupos más numerosos dependiendo de la especie.

– Bastoneso bacilos: células bastoniformes solitarias o unidas unas con otras, como si de una ristra de chorizos se tratase.

– Espirilos: son bacterias con forma de espiral, generalmente flexibles.

Nutrición

En el dominio Bacteria existen organismos heterótrofos y autótrofos.

Las bacterias heterótrofas, así como es cierto para los animales, son aquellas que necesitan obtener su alimento a partir de fuentes externas, mientras que las bacterias autótrofas son aquellas que, como las plantas, producen su propio alimento a partir de compuestos inorgánicos.

Gran parte de las bacterias heterótrofas son saprófitas, es decir, se alimentan de materia orgánica muerta o en descomposición. Otras son parásitas, lo que implica que viven dentro o fuera de otro organismo en detrimento de este, y otras son simbiontes, dado que proporcionan beneficios a otros organismos y obtienen alimento a cambio.

Las bacterias autótrofas pueden ser fotosintéticas o quimiosintéticas, dependientes o no de oxígeno. Aquellas fotosintéticas producen sustancias orgánicas por fotosíntesis, empleando la energía de los rayos del sol (estas tienen pigmentos fotosintéticos como la clorofila).

Las bacterias quimiosintéticas utilizan compuestos inorgánicos como el amonio, el hidrógeno molecular, el azufre o el hierro para producir sus moléculas orgánicas, pero no lo hacen a través de la fotosíntesis.

Reproducción

Las bacterias verdaderas se reproducen generalmente por fisión binaria, que es un tipo de reproducción asexual típico de procariotas y de otros organismos unicelulares. El proceso consiste en la formación de dos células idénticas a partir de una célula “progenitora”.

1. La fisión binaria comienza con la duplicación del material genético (del cromosoma bacteriano) y con un concomitante aumento de tamaño celular.
2. Seguidamente, las dos copias del cromosoma migran hacia cada polo de la célula, que para el momento ha aumentado casi al doble su tamaño original.
3. Una serie de proteínas pertenecientes a la maquinaria de división celular se encarga formar el anillo de división de las dos células hijas, ubicado más o menos en la mitad de la célula progenitora.
4. En la región donde se formó dicho anillo se sintetiza una nueva pared celular transversal que termina separando los dos cromosomas ubicados previamente en cada polo de la célula; esto resulta en la separación de las dos células hijas idénticas.

La fisión binaria es un tipo de reproducción muy rápida, aunque el tiempo es muy variable de una especie a otra. Algunas bacterias pueden dividirse en menos de 20 minutos, mientras que otras pueden tardar varias horas.

Dependiendo de la orientación en la que se distribuyen los cromosomas duplicados, la fisión binaria se clasifica como transversal, longitudinal o irregular, pero siempre consiste en los mismos eventos señalados arriba.

Clasificación (tipos)

La clasificación más aceptada del dominio Bacteria consiste en los siguientes 5 filos:

Proteobacteriae

Es uno de los grupos más abundante y diverso entre los microbios. A este pertenecen muchos organismos patogénicos para el hombre y otros animales, entre los que se incluyen representantes de los géneros Salmonella, Vibrio, Helicobacter, Escherichia, Neisseria, etc.

Debido a que las bacterias de este grupo no pueden teñirse por el método de Gram, estas se conocen como bacterias Gram Negativas. Se divide en los siguientes grupos:

• ε-Proteobacteria
• δ-Proteobacteria
• α-Proteobacteria
• β-Proteobacteria
• γ-Proteobacteria

Spirochaetaee

Son bacterias con forma espiralada y de gran longitud (hasta 500 micras de largo). Muchos son organismos de vida libre, asociados generalmente con cuerpos de agua dulce o marina ricos en materia orgánica.

Otros miembros de este filo son patógenos para algunos mamíferos, tal es el caso de las bacterias del género Leptospira.

Chlamydiae

Las bacterias del filo de las clamidias son generalmente parásitos intracelulares. El filo se compone de una sola clase (Chlamydia) que se divide en dos órdenes conocidos como Chlamydiales (4 familias) y Parachlamydiales (6 familias).

Cyanobacteria

Anteriormente conocidas como “algas verde-azules”, las bacterias pertenecientes a este filo son organismos fotoautótrofos de vida libre o endosimbiontes.

Bacterias gram positivas

En este conjunto se agrupan las bacterias que pueden teñirse por el método de Gram. Usualmente se reconocen los siguientes grupos:

• Firmicutes: bacterias productoras de endosporas, muchas de ellas útiles con fines industriales para la producción de alimentos fermentados.
• Actinobacteria: que incluye microorganismos importantes para la biorremediación de aguas y suelos contaminados con compuestos tóxicos.
• Mycoplasma: que incluye bacterias patógenas residentes en tejidos mucosos y epitelios de sus hospedadores.

Ejemplos de especies de eubacterias

Hay muchos ejemplos que pueden citarse de eubacterias, a continuación, algunos de ellos:

Escherichia coli

Una proteobacteria residente en los intestinos humanos, donde contribuye en la digestión de los alimentos. Es un tipo de bacteria bastoniforme y algunas cepas pueden ser patógenas, provocando diarreas severas.

Vibrio cholerae

Es otra proteobacteria gramnegativa bastoniforme que provoca en los humanos la enfermedad llamada “cólera”, que se caracteriza por diarreas agudas seguidas de fuerte deshidratación.

Lactobacillus acidophilus

Una bacteria gran positiva del grupo de Firmicute que reside naturalmente en el intestino de muchos animales, incluidos los seres humanos, así como en la boca y los genitales femeninos. Puesto que es capaz de metabolizar los azúcares de la leche y fermentarla, se emplea junto con Streptococcus thermophilus para la producción de alimentos como el yogurt.

Nostoc commune

Es una especie de cianobacteria ampliamente distribuida por el mundo, donde puede habitar tanto ambientes terrestres como de agua dulce. Es empleada como alimento en algunos países asiáticos y en algunas regiones es aprovechada por sus propiedades antiinflamatorias.

Importancia de las eubacterias

Aunque puedan parecer “sencillas” a simple vista, estas células hacen posible la existencia del mundo como lo conocemos hoy:

– Participan en el ciclado de nutrientes como el carbono, el fósforo, el azufre y el nitrógeno, puesto que muchas especies se encargan de la descomposición y degradación de materia orgánica muerta.

– Las bacterias fotosintéticas, al igual que las plantas, emplean la energía de los rayos del sol para obtener energía, sintetizar compuestos orgánicos y liberar oxígeno a la atmósfera.

– Actúan como simbiontes en el sistema gastrointestinal de muchos animales, incluyendo al ser humano y a muchos herbívoros rumiantes.

– Son empleadas como organismos modelo para el estudio de diversos aspectos de la vida celular y también son explotadas para la producción en masa de distintos compuestos biotecnológicos de gran utilidad para la humanidad (alimentos, fármacos, enzimas, etc.).

Dada su diversidad y la importancia que muchas de estas tienen en relación con la salud pública y las industrias farmacéutica y alimentaria, por ejemplo, las bacterias han sido extensamente estudiadas, caracterizadas y explotadas biotecnológicamente desde hace más de 150 años.

Diferencias entre eubacterias y arqueobacterias

Entre las eubacterias y las arqueobacterias existen algunas diferencias notorias:

– Las eubacterias tienen membranas compuestas por lípidos compuestos por un esqueleto de glicerol al que se esterifican los ácidos grasos, pero las arqueobacterias presentan enlaces de tipo éter entre los ácidos grasos y el glicerol.

– La composición de la pared celular de las arqueobacterias también es diferente a la de las bacterias, siendo un pseudopeptidoglicano el compuesto principal en las arqueas.

– Mientras que las eubacterias se encuentran casi en cualquier lugar de la biósfera, muchas veces se dice que las arqueobacterias están restringidas a sitios “extremos” en términos de temperatura, salinidad, pH, etc.

– Aunque las arqueobacterias tampoco tienen núcleo, sí tienen cromosomas circulares asociados con proteínas tipo-histonas, elementos ausentes en las bacterias verdaderas.

– Se dice que las bacterias son sensibles a sustancias antibióticas, mientras que las arqueobacterias no lo son.

– No se han reportado arqueobacterias patógenas para los seres humanos, caso contrario al de las bacterias.

Referencias

1. Chen, Hongliang & Wen, Yating & Li, Zhongyu. (2019). Clear Victory for Chlamydia: The Subversion of Host Innate Immunity. Frontiers in Microbiology. 10. 10.3389/fmicb.2019.01412.
2. Schaechter, M. (2009). Encyclopedia of microbiology. Academic Press.
3. Sizar O, Unakal CG. Gram Positive Bacteria. [Updated 2020 Jul 20]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2020 Jan-. Available from: www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK470553/
4. Taussig, L. M., & Landau, L. I. (2008). Pediatric Respiratory Medicine E-Book. Elsevier Health Sciences.
5. Willey, J., Sherwood, L., & Woolverton, C. J. (2013). Prescott’s microbiology. New York, NY.