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Eubacterias

Definición

Las eubacterias, o bacterias «verdaderas», son microorganismos procarióticos unicelulares que tienen una variedad de características y se encuentran en diversas condiciones en todas partes del mundo. Todos los tipos de bacterias se incluyen en este título, excepto las arqueobacterias. Dado que las eubacterias son tan comunes, este grupo comprende uno de los tres dominios de la vida: las bacterias.

Visión general

Dentro de los organismos procariotas, hay dos divisiones principales: Eubacteria y Archaebacteria. Las eubacterias se encuentran en el dominio Bacteria, mientras que las arqueobacterias se encuentran en el dominio Archaebacteria. Tienen las características típicas de un organismo procariótico, pero también tienen la capacidad de formar esporas y pueden ser organismos patógenos (es decir, causar enfermedades en humanos y animales). Las eubacterias pueden reproducirse mediante fisión binaria o gemación y, a menudo, forman grandes colonias que pueden crear estructuras extracelulares como «biopelículas» que protegen a la colonia de formas únicas.

Características de las eubacterias

Las eubacterias, o microorganismos que carecen de un núcleo de membrana definido, tienen varias características generales. Como procariotas, no tienen orgánulos unidos a la membrana. La mayoría de las eubacterias están rodeadas por una pared celular, que está formada por peptidoglicanos en un patrón de cadena reticulada. Esto le da a la pared de las bacterias la fuerza necesaria para mantener su forma y tamaño en entornos cambiantes. Las moléculas pequeñas pueden difundirse a través de la pared celular, pero las moléculas e iones más grandes necesitan proteínas transportadoras y proteínas de canal para ingresar a la célula.

La anatomía de una célula bacteriana generalmente incluye ADN, ribosomas, una membrana celular y, a veces, un flagelo o pili.
La estructura de una eubacteria típica

Algunas bacterias pueden tener un flagelo (una estructura compuesta de filamentos de proteínas que se utiliza para el movimiento). Otras bacterias tienen pili, que son pequeñas proyecciones en todo el exterior de la célula que se utilizan para adherirse a superficies y transferir ADN. Cuando una gran cantidad de bacterias se adhieren a una superficie y están rodeadas por un saco de polisacáridos, esto se conoce como biopelícula. Este complejo tiene una alta resistencia a los antimicrobianos.

El líquido contenido por la membrana plasmática de las bacterias es el citosol. Está compuesto principalmente de agua (aproximadamente 80%), pero tiene una consistencia similar a un gel porque está lleno de nutrientes disueltos, elementos citoesqueléticos, ADN y otras sustancias. Las eubacterias tienen ribosomas, orgánulos compuestos de ARN y proteínas que completan el proceso de traducción de proteínas.

El ADN bacteriano flota libremente dentro del citosol, aunque se concentra en el nucleoide. Los cromosomas bacterianos suelen ser circulares, pero también pueden tener forma lineal. Esta forma es útil cuando una bacteria se está replicando. Las bacterias pueden reproducirse asexualmente mediante fisión binaria o gemación. Las bacterias que se someten a una fisión binaria deben primero alargar y duplicar su ADN antes de separarse en dos células nuevas de tamaño similar. La gemación ocurre cuando la célula madre produce una pequeña extensión de la membrana celular y la llena con ADN duplicado. La fisión binaria produce dos células hijas iguales, mientras que la gemación produce una célula nueva y pequeña, mientras que la célula madre permanece bastante grande.

Para formar una endospora, una célula de eubacteria primero condensa su ADN, forma una membrana a su alrededor y luego disuelve el resto de la célula.
Las eubacterias tienen la capacidad de formar endosporas resistentes para sobrevivir.

En tiempos de condiciones extremas que no conducen a la replicación, como la inanición, las eubacterias tienen la capacidad de convertirse en endosporas. En este estado, las bacterias pueden tolerar temperaturas extremadamente altas y bajas, condiciones ácidas y básicas y grandes cantidades de radiación. Las endosporas son extremadamente difíciles de matar. Sorprendentemente, se pueden hervir durante horas y aún así sobrevivir. Las endosporas solo pueden ser producidas por bacterias Gram positivas. Dentro de la endospora permanece el ADN bacteriano, pero el citosol pierde agua y se vuelve extremadamente concentrado. Se cree que esto ayuda a proteger contra las altas temperaturas. Las bacterias adquirirán una capa resistente compuesta de calcio y ácido dipicolínico, creando una barrera densa e inexpugnable para estabilizar el ADN dentro de la célula. Las enzimas de reparación del ADN también siguen activas, lo que ayuda a la resistencia de la endospora.

Los plásmidos también se encuentran dentro de las bacterias separados del ADN circular de las bacterias. También denominados «replicones», los plásmidos son moléculas de ADN de replicación autónoma. Esencialmente, estos pequeños anillos de ADN permiten que las bacterias transfieran genes entre organismos. Estos elementos permiten la transferencia horizontal de genes, que es una forma en que una bacteria adquiere nuevos genes y rasgos, como la resistencia a los antibióticos. Ayudan principalmente a la rápida mutación de las bacterias a las condiciones ambientales cambiantes. Al igual que el resto del material genético, los plásmidos pueden transmitirse a las células hijas durante la replicación.

Las células bacterianas a menudo viven en colonias y forman biopelículas, que son más resistentes a los antibióticos y a las duras condiciones ambientales.
Una ilustración en 3D de una colonia de eubacterias.

Arqueobacterias vs Eubacterias

Las arqueobacterias y las eubacterias son procarióticas, aunque estos organismos existen en diferentes dominios biológicos porque son genéticamente diferentes. Se cree que las arqueobacterias son algunas de las formas de vida más antiguas de la Tierra, mientras que las eubacterias surgieron más tarde en la historia evolutiva. Las eubacterias ahora se encuentran en casi todos los entornos, mientras que las arqueobacterias han sido empujadas solo a los entornos más extremos, como lagos de alta salinidad, fuentes termales y en las profundidades de la corteza terrestre.

Hay algunas otras diferencias entre estos grupos. Por ejemplo, las arqueobacterias no son susceptibles a los antibióticos, mientras que la mayoría de las eubacterias lo son (a menos que hayan desarrollado resistencia). Las arqueobacterias normalmente no infectan a los humanos (ni ayudan en la digestión), por lo que generalmente esto no es un problema para la salud humana. Además, las eubacterias tienen la capacidad de formar esporas para sobrevivir a condiciones adversas, mientras que las arqueobacterias no tienen esta capacidad.

Tipos de eubacterias

Las bacterias suelen adoptar una de estas tres formas: bacilos, cocos y espirillas. Los bacilos tienen forma de varilla, los cocos tienen forma esférica y la espirilla tiene forma de espiral u onda. Su forma se usó a menudo como un sistema de clasificación hasta que estudios recientes de ADN arrojaron dudas sobre estas clasificaciones. Las bacterias pueden permanecer unidas después de la división, formando otras formas como grupos, filamentos y espirales apretados.

Las eubacterias tienen muchas formas diferentes, según la especie.
Las eubacterias pueden adoptar muchas formas diferentes

Las eubacterias se clasifican típicamente en Gram-positivas, Gram-negativas y Misceláneas. Si bien hay muchos filos de eubacterias bajo el dominio de las bacterias, estas relaciones a menudo están cambiando y aún se están definiendo en base a nuevos experimentos de ADN.

Algunas bacterias tienen una capa adicional que encierra la pared celular denominada membrana externa bacteriana. Esta capa adicional no se puede teñir con una tinción de Gram que los investigadores suelen utilizar para clasificar las bacterias. Por lo tanto, se las conoce como bacterias «Gram negativas» o las bacterias que se pueden ver con una tinción de Gram se denominan Gram positivas. Normalmente, las bacterias Gram negativas contienen más especies que son patógenas para los humanos, mientras que las bacterias Gram positivas son beneficiosas o no dañinas para la salud humana.

Ejemplos de eubacterias

Escherichia coli, abreviado como E. coli, pertenece al dominio Eubacteria. Se clasifica en el filo de las Proteobacterias. Tiene forma de bastón y es gramnegativa, por lo que tiene una membrana adicional que rodea su pared celular. E. coli se encuentra comúnmente en el intestino de muchos tipos diferentes de huéspedes de sangre caliente, incluidos los humanos, aunque puede volverse patógena en las condiciones adecuadas. La mayoría de las cepas son inofensivas (y posiblemente beneficiosas), pero algunas pueden causar intoxicación alimentaria y otras enfermedades. Las bacterias solo pueden sobrevivir fuera de un huésped durante un tiempo limitado.

Streptococcus pneumoniae, abreviado como S. pneumoniae, es otra eubacteria común. Pertenece al filo Firmicutes. Tiene forma esférica y es grampositivo. S. pneumoniae se puede encontrar en huéspedes sanos en el tracto respiratorio, la cavidad nasal y los senos nasales. Sin embargo, la bacteria puede volverse patógena y diseminarse a otras partes del cuerpo, causando a menudo neumonía y meningitis en huéspedes inmunodeprimidos. Las bacterias en grandes cantidades también pueden causar otras enfermedades, que incluyen, entre otras, bronquitis, sinusitis aguda y sepsis.

Ambos ejemplos muestran cómo la clasificación de bacterias patógenas Gram-positivas frente a Gram-negativas puede ser engañosa. Muchas especies de bacterias pueden ser útiles o dañinas en diferentes condiciones.

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