Fundamentos de la Microbiología: Estructura Bacteriana, Clasificación y Evolución Histórica
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Fundamentos de la Célula Bacteriana
Las bacterias son microorganismos unicelulares procariotas capaces de duplicarse por sí solos. Sus características esenciales incluyen:
- Ausencia de membrana nuclear (núcleoide).
- Presencia de plásmidos.
- Presencia de pared celular.
- El transporte de la cadena respiratoria ocurre en la membrana citoplasmática.
- No poseen retículo endoplasmático liso (REL) ni rugoso (RER).
Morfología y Disposición Bacteriana
Cocos (Forma Esférica)
La división celular en los cocos determina su disposición:
- Diplococos: Pares de cocos.
- Estreptococos: División en el mismo plano, formando cadenas cortas.
- Tétradas: División a lo largo de dos planos distintos.
- Estafilococos (Irregular): División en tres planos, formando racimos irregulares.
- Sarcinas (Regular): División en tres planos, formando paquetes cúbicos regulares.
Bacilos (Forma de Bastón)
Presentan diversas morfologías, incluyendo bordes redondos, fusiformes, bordes rectos, forma de clava o maza, y formas ramificadas.
Formas Espirales
- Vibrios: Forma de coma.
- Espirilos: Forma de sacacorchos rígido.
- Espiroquetas: Forma helicoidal flexible.
Estructuras Celulares Bacterianas
Componentes Esenciales
Necesarios para la viabilidad y reproducción:
- Núcleoide (material genético)
- Citoplasma
- Membrana citoplasmática
- Pared celular
Componentes No Esenciales (Accesorios)
Presentes en algunas especies, confieren ventajas adaptativas:
- Cápsula
- Flagelos
- Fimbrias (o Pili)
- Esporas
- Gránulos de inclusión
Clasificación por Tinción de Gram
Efectos Fisiopatológicos del Lipopolisacárido (LPS)
El Lipopolisacárido (LPS) se encuentra en la membrana externa de las bacterias Gram negativas y actúa como una potente endotoxina, responsable de diversos efectos fisiopatológicos.
Estructura de la Envoltura Celular
| Característica | Bacterias Gram Positivas | Bacterias Gram Negativas |
|---|---|---|
| Membrana Citoplasmática | Presente (Única) | Presente (Membrana interna) |
| Capa de Peptidoglicano | Gruesa | Laminar y sencilla (Delgada) |
| Membrana Externa | Ausente | Presente (Contiene LPS) |
| Espacio Periplasmático | Mínimo o ausente | Presente |
| Cápsula | Capa exterior variable | Variable |
Clasificación Según la Distribución de Flagelos
- Atrícas: Sin flagelos.
- Monotrícas: Un solo flagelo monopolar.
- Anfítrícas: Un flagelo en cada polo.
- Lofotrícas: Un penacho de flagelos en uno o ambos polos.
- Peritrícas: Flagelos distribuidos alrededor de toda la superficie celular.
Función de la Pared Celular Bacteriana
La pared celular desempeña roles vitales para la supervivencia bacteriana:
- Protección: Evita la lisis bacteriana al soportar la presión osmótica interna.
- Estructura: Actúa como modelo estructural durante la división celular.
- Antigenicidad: Es el sitio de asiento de determinados antígenos.
- Permeabilidad: Posee permeabilidad sin selectividad específica (bloquea el paso de moléculas grandes).
Historia y Evolución de la Microbiología
1. Primer Periodo (Antigüedad – Siglo XVII): Etapa Empírica
Esta etapa se caracteriza por la ausencia de microscopios. Se establecen relaciones entre fenómenos como la fermentación (vino, pan, lácteos) y las enfermedades infecciosas. Autores como Lucrecio y Fracastorius postularon la existencia de “gérmenes invisibles” como causa de las enfermedades.
2. Segundo Periodo (1675 – Mediados del Siglo XIX): Descubrimiento de Microorganismos
Marcado por el descubrimiento de los microorganismos gracias al microscopio:
- Anton van Leeuwenhoek: Observa bacterias y protozoos (a los que llamó “animálculos”). Es considerado el Padre de la Microbiología.
- Robert Hooke: Describe hongos y células vegetales.
3. Tercer Periodo (Mediados – Finales del Siglo XIX): La Microbiología como Ciencia Experimental
La microbiología se establece firmemente como una ciencia experimental, gracias a figuras clave:
- Louis Pasteur:
- Explica el proceso de la fermentación.
- Introduce los términos aerobiosis y anaerobiosis.
- Impulsa la microbiología aplicada.
- Robert Koch:
- Desarrolla técnicas de cultivos puros.
- Aísla Bacillus anthracis.
- Formula los Postulados de Koch, que demuestran la relación causal entre microorganismos y enfermedades.
Este periodo es crucial para el establecimiento de la Microbiología Médica.
4. Cuarto Periodo (Siglo XX – Actualidad): Especialización e Integración
Se caracteriza por el estudio complejo y detallado de los microorganismos en términos de fisiología, genética, bioquímica y ecología. Surgen disciplinas especializadas:
- Virología
- Inmunología
- Micología
- Parasitología
Se logra una integración profunda con las ciencias biológicas modernas.