Taxonomía e identificación de bacterias
Enviado por Diego Chavez • 18 de Septiembre de 2021 • Documentos de Investigación • 2.273 Palabras (10 Páginas) • 103 Visitas
PRÁCTICA 3:
Taxonomía e identificación de bacterias
Las bacterias son los organismos más pequeños que tienen la maquinaria requerida para el
crecimiento y la replicación. Están compuestas, como las células eucariotas, por proteínas,
polisacáridos, lípidos, ácidos nucleicos, entre otros. Estas macro-moléculas pueden formar
parte de estructuras celulares más complejas, como la pared celular y la membrana plasmática.
El crecimiento bacteriano se define como el aumento ordenado de todos los constituyentes
químicos de la célula. Es un proceso complejo que supone la replicación de todas las estructuras y componentes celulares a partir de nutrientes exógenos.
El conocimiento de la fisiología y del metabolismo bacteriano tiene algunas aplicaciones
prácticas. En principio permite conocer el modo de vida y el hábitat de diferentes especies
bacterianas. El ser humano actuando como huésped, ofrece una variedad de nichos ecológicos
que se diferencian entre sí por aspectos físicos y químicos (temperatura, concentración de
oxígeno, pH, presión osmótica, etc.), en los cuales pueden crecer y multiplicarse distintas
especies bacterianas según sus requerimientos nutricionales, ambientales y atmosféricos.
Además, permite formular medios de cultivo para el aislamiento e identificación de los patógenos participantes. Desde un enfoque terapéutico, nos permite conocer y entender el modo
de acción de algunos antibióticos que bloquean una vía metabólica o la síntesis de alguna
macromolécula esencial para la bacteria.
El término metabolismo se refiere al conjunto de reacciones químicas que se producen en
la célula y tiene tres funciones específicas. La primera es obtener energía química del entorno
y almacenarla, para luego usarla en diferentes funciones celulares. La segunda es convertir
los nutrientes exógenos en unidades precursoras de los componentes macromoleculares de la
célula bacteriana. Y la tercer función es formar y degradar moléculas necesarias para cumplir
funciones celulares específicas, por ejemplo: movilidad y captación de nutrientes.
El metabolismo se produce por secuencias de reacciones catalizadas enzimáticamente y
se divide en anabolismo y catabolismo. El proceso por el cual la célula bacteriana sintetiza
sus propios componentes se conoce como anabolismo y resulta en la producción de nuevo
material celular; también se denomina biosíntesis. La biosíntesis es un proceso que requiere
energía, por lo tanto las bacterias deben ser capaces de obtenerla de su entorno para crecer
y, eventualmente, multiplicarse. El conjunto de reacciones degradativas de los nutrientes
para obtener energía o para convertirlos en unidades precursoras de la biosíntesis, se conoce
como catabolismo.
Así, hemos visto dos tipos de transformaciones químicas que ocurren simultáneamente
en la bacteria, por lo tanto el metabolismo es el resultado colectivo de ambas reacciones.
44 TEMAS DE BACTERIOLOGÍA Y VIROLOGÍA MÉDICA
Las catabólicas resultan en la liberación de la energía química contenida en los nutrientes,
mientras que las anabólicas la consumen. Por lo tanto, la energía liberada como resultado de
las reacciones de oxidación reducción del catabolismo, debe ser almacenada y transportada
de alguna manera. Una de ellas es como compuestos con uniones fosfato de alta energía;
dichos compuestos luego se usan como intermediarios en la conversión de la energía conservada en trabajo útil. El compuesto fosfato de alta energía más importante en los seres vivos
es el trifosfato de adenosina (ATP). Éste se genera en la célula bacteriana por dos procesos
diferentes: fosforilación a nivel del substrato y fosforilación oxidativa.
Metabolismo productor de energía
En los seres vivos, la utilización de la energía potencial contenida en los nutrientes se produce por reacciones de oxidación reducción. Químicamente la oxidación esta definida por
la pérdida de electrones y, la reducción por la ganancia de los mismos. En bioquímica, estas
reacciones frecuentemente incluyen también la transferencia de átomos enteros de hidrógeno,
por lo tanto se conocen con el nombre de reacciones de deshidrogenación. En las reacciones
de este tipo hay sustancias que ceden electrones (dadoras) y otras que los aceptan (aceptoras). En las bacterias de interés médico los sistemas de oxidación reducción transforman la
energía química de los nutrientes en una forma biológicamente útil; dichos procesos incluyen
la fermentación y la respiración. En la primera, tanto la molécula dadora como la aceptora
de electrones, son compuestos orgánicos. En cambio, en la respiración hay un aceptor final
exógeno, que cuando es el oxígeno se denomina respiración aerobia y cuando es un compuesto
inorgánico, respiración anaerobia.
FERMENTACIÓN
En ésta los electrones pasan del dador, un intermediario formado durante la degradación
del substrato, hacia un aceptor constituido por algún otro intermediario orgánico también
generado durante el catabolismo del substrato inicial. Por lo tanto, este proceso de oxidación
reducción no requiere el aporte exógeno de un aceptor final de electrones.
Aunque hay distintos tipos de fermentaciones, todas llevan a una oxidación parcial de
los átomos de carbono del substrato inicial y liberan, por lo tanto una pequeña parte de la
energía potencial contenida (Ver figura 1). El rendimiento energético de este proceso es
menor que el de la respiración.
En las bacterias se encuentran las tres vías centrales del metabolismo intermediario de
los hidratos de carbono: la glucolítica o de Embden Meyerhof Parnas, la de pentosa fosfato o
shunt de las pentosas y la de Entner-Doudoroff.
La vía glucolítica que degrada la glucosa se divide en tres etapas principales. La primera
es preparativa, con reacciones que no son de oxidación reducción, sin liberación de energía
y con formación de dos intermediarios de tres átomos de carbono cada uno. En la segunda
etapa, sí ocurren reacciones de oxidación reducción con liberación de energía, formación de
ATP por fosforilación a nivel del substrato (el ATP se genera en un paso enzimático específico) y producción de dos moléculas de piruvato. En la tercer etapa, nuevamente ocurren
reacciones de oxidación reducción y se generan los productos finales de la fermentación, que
varían según la bacteria en cuestión. Solo
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