Aspecto de la bacteria. Síntomas de infecciones bacterianas.

Nos rodean por todas partes. Muchos de ellos son muy necesarios y útiles para el ser humano, pero muchos, por el contrario, provocan enfermedades terribles.
¿Sabes en qué formas se presentan las bacterias? ¿Cómo se reproducen? ¿Qué comen? ¿Quieres saberlo?
.site) le ayudará a encontrarlo en este artículo.

Formas y tamaños de bacterias.

La mayoría de las bacterias son organismos unicelulares. Vienen en una amplia variedad de formas. Las bacterias reciben nombres según su forma. Por ejemplo, las bacterias de forma redonda se llaman cocos (los conocidos estreptococos y estafilococos), las bacterias con forma de bastón se llaman bacilos, pseudomonas o clostridios (las bacterias de esta forma incluyen las famosas bacilo de la tuberculosis o la varita de koch). ¿Pueden las bacterias tener forma de espirales? Entonces sus nombres. espiroquetas, vibrillas o espirilla. No tan a menudo, pero hay bacterias en forma de estrellas, varios polígonos u otras formas geométricas.

Las bacterias no son nada grandes, su tamaño oscila entre medio y cinco micrómetros. La bacteria más grande mide setecientos cincuenta micrómetros. Después del descubrimiento de las nanobacterias, resultó que su tamaño es mucho menor de lo que los científicos habían imaginado anteriormente. Sin embargo, hasta la fecha las nanobacterias no han sido bien estudiadas. Algunos científicos incluso dudan de su existencia.

Agregados y organismos multicelulares.

Las bacterias pueden unirse entre sí mediante moco y formar agregados celulares. Además, cada bacteria individual es un organismo autosuficiente, cuya actividad vital no depende en modo alguno de sus parientes pegados a ella. A veces sucede que las bacterias se unen para realizar alguna función común. Algunas bacterias, normalmente filamentosas, también pueden formar organismos multicelulares.

¿Cómo se mueven?

Hay bacterias que no son capaces de moverse por sí solas, pero también las hay que están equipadas con dispositivos especiales para moverse. Algunas bacterias se mueven mediante flagelos, mientras que otras pueden deslizarse. Aún no se comprende completamente cómo se deslizan las bacterias. Se cree que las bacterias secretan un moco especial que facilita el deslizamiento. También hay bacterias que pueden “bucear”. Para descender a las profundidades de cualquier medio líquido, dicho microorganismo puede cambiar su densidad. Para que una bacteria se mueva en cualquier dirección, debe recibir irritación.

Nutrición

Hay bacterias que sólo pueden alimentarse de compuestos orgánicos, y hay otras que pueden procesar compuestos inorgánicos en orgánicos y luego utilizarlos para sus propias necesidades. Las bacterias obtienen energía de tres formas: mediante respiración, fermentación o fotosíntesis.

Reproducción

En cuanto a la proliferación de bacterias, podemos decir que tampoco es uniforme. Hay bacterias que no se dividen en sexos y se reproducen por simple división o gemación. Algunas cianobacterias tienen la capacidad de realizar múltiples divisiones, es decir, de una sola vez pueden producir hasta mil bacterias “recién nacidas”. También hay bacterias que se reproducen sexualmente. Por supuesto, hacen todo esto de forma muy primitiva. Pero al mismo tiempo, dos bacterias transfieren sus datos genéticos a la nueva célula: ésta es la característica principal de la reproducción sexual.

Sin duda, las bacterias merecen su atención no solo porque causan muchas enfermedades. Estos microorganismos fueron los primeros seres vivos que habitaron nuestro planeta. ¡La historia de las bacterias en la Tierra se remonta a casi cuatro mil millones de años! Las cianobacterias más antiguas que existen en la actualidad son las cianobacterias, aparecieron hace tres mil quinientos millones de años.

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El organismo bacteriano está representado por una sola célula. Las formas de bacterias son variadas. La estructura de las bacterias difiere de la estructura de las células animales y vegetales.

La célula carece de núcleo, mitocondrias y plastidios. El ADN, portador de información hereditaria, se encuentra plegado en el centro de la célula. Los microorganismos que no tienen un núcleo verdadero se clasifican como procariotas. Todas las bacterias son procariotas.

Se estima que hay más de un millón de especies de estos asombrosos organismos en la Tierra. Hasta la fecha se han descrito unas 10 mil especies.

Una célula bacteriana tiene una pared, una membrana citoplasmática, un citoplasma con inclusiones y un nucleótido. De las estructuras adicionales, algunas células tienen flagelos, pili (un mecanismo de adhesión y retención en la superficie) y una cápsula. En condiciones desfavorables, algunas células bacterianas son capaces de formar esporas. El tamaño medio de las bacterias es de 0,5 a 5 micrones.

Estructura externa de las bacterias.

Arroz. 1. La estructura de una célula bacteriana.

pared celular

  • La pared celular de una célula bacteriana es su protección y soporte. Le da al microorganismo su propia forma específica.
  • La pared celular es permeable. Los nutrientes pasan hacia adentro y los productos metabólicos lo atraviesan.
  • Algunos tipos de bacterias producen un moco especial que se asemeja a una cápsula y que las protege para que no se sequen.
  • Algunas células tienen flagelos (uno o más) o vellosidades que les ayudan a moverse.
  • Células bacterianas que aparecen rosadas cuando se tiñen con Gram ( gramnegativos), la pared celular es más delgada y multicapa. Se liberan enzimas que ayudan a descomponer los nutrientes.
  • Bacterias que aparecen violetas en la tinción de Gram ( grampositivo), la pared celular es gruesa. Los nutrientes que ingresan a la célula se descomponen en el espacio periplásmico (el espacio entre la pared celular y la membrana citoplasmática) mediante enzimas hidrolíticas.
  • Existen numerosos receptores en la superficie de la pared celular. Se les adhieren asesinos de células (fagos, colicinas y compuestos químicos).
  • Las lipoproteínas de la pared de algunos tipos de bacterias son antígenos llamados toxinas.
  • Con el tratamiento prolongado con antibióticos y por otras razones, algunas células pierden sus membranas, pero conservan la capacidad de reproducirse. Adquieren una forma redondeada, en forma de L, y pueden persistir durante mucho tiempo en el cuerpo humano (cocos o bacilos de la tuberculosis). Las formas L inestables tienen la capacidad de volver a su forma original (reversión).

Arroz. 2. La fotografía muestra la estructura de la pared bacteriana de las bacterias gramnegativas (izquierda) y grampositivas (derecha).

Cápsula

En condiciones ambientales desfavorables, las bacterias forman una cápsula. La microcápsula se adhiere firmemente a la pared. Sólo se puede ver con un microscopio electrónico. La macrocápsula suele estar formada por microbios patógenos (neumococos). En Klebsiella pneumoniae siempre se encuentra la macrocápsula.

Arroz. 3. En la foto hay neumococo. Las flechas indican la cápsula (electronograma de una sección ultrafina).

Cáscara similar a una cápsula

La cubierta en forma de cápsula es una formación vagamente asociada con la pared celular. Gracias a las enzimas bacterianas, la cubierta en forma de cápsula se cubre con carbohidratos (exopolisacáridos) del ambiente externo, lo que asegura la adhesión de las bacterias a diferentes superficies, incluso a las completamente lisas.

Por ejemplo, los estreptococos, al ingresar al cuerpo humano, pueden adherirse a los dientes y las válvulas cardíacas.

Las funciones de la cápsula son variadas:

  • protección contra condiciones ambientales agresivas,
  • asegurar la adhesión (pegado) a las células humanas,
  • Al poseer propiedades antigénicas, la cápsula tiene un efecto tóxico cuando se introduce en un organismo vivo.

Arroz. 4. Los estreptococos son capaces de adherirse al esmalte dental y, junto con otros microbios, provocan caries.

Arroz. 5. La foto muestra daño a la válvula mitral debido al reumatismo. La causa son los estreptococos.

flagelos

  • Algunas células bacterianas tienen flagelos (uno o más) o vellosidades que les ayudan a moverse. Los flagelos contienen la proteína contráctil flagelina.
  • La cantidad de flagelos puede ser diferente: uno, un haz de flagelos, flagelos en diferentes extremos de la célula o en toda la superficie.
  • El movimiento (aleatorio o rotacional) se lleva a cabo como resultado del movimiento de rotación de los flagelos.
  • Las propiedades antigénicas de los flagelos tienen un efecto tóxico en las enfermedades.
  • Las bacterias que no tienen flagelos, cuando están cubiertas de moco, son capaces de deslizarse. Las bacterias acuáticas contienen entre 40 y 60 vacuolas llenas de nitrógeno.

Proporcionan buceo y ascenso. En el suelo, la célula bacteriana se mueve a través de los canales del suelo.

Arroz. 6. Esquema de fijación y funcionamiento del flagelo.

Arroz. 7. La fotografía muestra diferentes tipos de microbios flagelados.

Arroz. 8. La fotografía muestra diferentes tipos de microbios flagelados.

Bebió

  • Pili (vellosidades, fimbrias) cubren la superficie de las células bacterianas. La vellosidad es un hilo hueco delgado retorcido helicoidalmente de naturaleza proteica.
  • El tipo general bebió Proporcionar adhesión (pegarse) a las células huésped. Su número es enorme y oscila entre varios cientos y varios miles. Desde el momento del adjunto, cualquier .
  • sexo bebido Facilitar la transferencia de material genético del donante al receptor. Su número es de 1 a 4 por celda.

Arroz. 9. La foto muestra E. coli. Los flagelos y pili son visibles. La fotografía fue tomada con un microscopio de túnel (STM).

Arroz. 10. La fotografía muestra numerosos pili (fimbrias) de cocos.

Arroz. 11. La fotografía muestra una célula bacteriana con fimbrias.

Membrana citoplásmica

  • La membrana citoplasmática se encuentra debajo de la pared celular y es una lipoproteína (hasta un 30% de lípidos y hasta un 70% de proteínas).
  • Diferentes células bacterianas tienen diferentes composiciones de lípidos de membrana.
  • Las proteínas de membrana realizan muchas funciones. Proteínas funcionales son enzimas por las cuales se produce la síntesis de sus diversos componentes, etc. en la membrana citoplasmática.
  • La membrana citoplasmática consta de 3 capas. La doble capa de fosfolípidos está impregnada de globulinas, que aseguran el transporte de sustancias al interior de la célula bacteriana. Si se altera su función, la célula muere.
  • La membrana citoplasmática participa en la esporulación.

Arroz. 12. La foto muestra claramente una pared celular delgada (CW), una membrana citoplasmática (CPM) y un nucleótido en el centro (la bacteria Neisseria catarrhalis).

Estructura interna de las bacterias.

Arroz. 13. La fotografía muestra la estructura de una célula bacteriana. La estructura de una célula bacteriana difiere de la estructura de las células animales y vegetales: la célula carece de núcleo, mitocondrias y plastidios.

Citoplasma

El citoplasma está formado por un 75% de agua, el 25% restante son compuestos minerales, proteínas, ARN y ADN. El citoplasma es siempre denso e inmóvil. Contiene enzimas, algunos pigmentos, azúcares, aminoácidos, un aporte de nutrientes, ribosomas, mesosomas, gránulos y todo tipo de otras inclusiones. En el centro de la célula se concentra una sustancia que transporta información hereditaria: el nucleoide.

Gránulos

Los gránulos están formados por compuestos que son fuente de energía y carbono.

mesosomas

Los mesosomas son derivados celulares. Tienen diferentes formas: membranas concéntricas, vesículas, tubos, asas, etc. Los mesosomas tienen una conexión con el nucleoide. La participación en la división celular y la esporulación es su objetivo principal.

nucleoide

Un nucleoide es un análogo de un núcleo. Está ubicado en el centro de la celda. Contiene ADN, portador de información hereditaria, en forma plegada. El ADN desenrollado alcanza una longitud de 1 mm. La sustancia nuclear de una célula bacteriana no tiene membrana, nucléolo ni conjunto de cromosomas y no se divide por mitosis. Antes de dividirse, se duplica el nucleótido. Durante la división, el número de nucleótidos aumenta a 4.

Arroz. 14. La fotografía muestra una sección de una célula bacteriana. En la parte central se ve un nucleótido.

Plásmidos

Los plásmidos son moléculas autónomas enrolladas en un anillo de ADN bicatenario. Su masa es significativamente menor que la masa de un nucleótido. A pesar de que la información hereditaria está codificada en el ADN de los plásmidos, no son vitales ni necesarios para la célula bacteriana.

Arroz. 15. La foto muestra un plásmido bacteriano. La foto fue tomada usando un microscopio electrónico.

ribosomas

Los ribosomas de una célula bacteriana participan en la síntesis de proteínas a partir de aminoácidos. Los ribosomas de las células bacterianas no están unidos en el retículo endoplásmico, como los de las células con núcleo. Son los ribosomas los que a menudo se convierten en el "objetivo" de muchos fármacos antibacterianos.

Inclusiones

Las inclusiones son productos metabólicos de células nucleares y no nucleares. Representan un aporte de nutrientes: glucógeno, almidón, azufre, polifosfato (valutin), etc. Las inclusiones a menudo, cuando se pintan, adquieren un aspecto diferente al color del tinte. Puedes diagnosticar por moneda.

Formas de bacterias

La forma de una célula bacteriana y su tamaño son de gran importancia en su identificación (reconocimiento). Las formas más comunes son esféricas, en forma de varilla y convolutas.

Tabla 1. Principales formas de bacterias.

bacterias globulares

Las bacterias esféricas se llaman cocos (del griego cocos, grano). Están dispuestos uno a uno, de dos en dos (diplococos), en paquetes, en cadenas y como racimos de uvas. Esta ubicación depende del método de división celular. Los microbios más dañinos son los estafilococos y los estreptococos.

Arroz. 16. En la foto hay micrococos. Las bacterias son redondas, lisas y de color blanco, amarillo y rojo. En la naturaleza, los micrococos son omnipresentes. Viven en diferentes cavidades del cuerpo humano.

Arroz. 17. La foto muestra la bacteria diplococo: Streptococcus pneumoniae.

Arroz. 18. La foto muestra la bacteria Sarcina. Las bacterias cocoides se agrupan en paquetes.

Arroz. 19. La foto muestra la bacteria estreptococo (del griego “streptos” - cadena).

Dispuestos en cadenas. Son agentes causantes de una serie de enfermedades.

Arroz. 20. En la foto, las bacterias son estafilococos "dorados". Dispuestos como “racimos de uvas”. Los racimos son de color dorado. Son agentes causantes de una serie de enfermedades.

Bacterias en forma de bastón

Las bacterias con forma de bastón que forman esporas se llaman bacilos. Tienen forma cilíndrica. El representante más destacado de este grupo es el bacilo. Los bacilos incluyen la peste y Haemophilus influenzae. Los extremos de las bacterias con forma de bastón pueden ser puntiagudos, redondeados, cortados, acampanados o partidos. La forma de los propios palos puede ser regular o irregular. Se pueden disponer de uno en uno, de dos en dos o formar cadenas. Algunos bacilos se llaman cocobacilos porque tienen forma redonda. Pero, sin embargo, su largo supera su ancho.

Los diplobacillus son bastones dobles. Los bacilos del ántrax forman largos hilos (cadenas).

La formación de esporas cambia la forma de los bacilos. En el centro de los bacilos, se forman esporas en las bacterias del ácido butírico, lo que les da la apariencia de un huso. En los bacilos del tétanos, en los extremos de los bacilos, dándoles la apariencia de muslos.

Arroz. 21. La fotografía muestra una célula bacteriana con forma de bastón. Son visibles múltiples flagelos. La foto fue tomada usando un microscopio electrónico. Negativo.

Arroz. 22. La fotografía muestra bacterias con forma de bastón formando cadenas (bacilos del ántrax).

Las bacterias son organismos microscópicos unicelulares. La estructura de la célula bacteriana tiene características que son la razón de la separación de las bacterias en un reino separado del mundo viviente.

Membranas celulares

La mayoría de las bacterias tienen tres caparazones:

  • membrana celular;
  • pared celular;
  • cápsula mucosa.

La membrana celular está en contacto directo con el contenido de la célula: el citoplasma. Es fino y suave.

La pared celular es una membrana densa y más gruesa. Su función es proteger y sostener la célula. La pared y la membrana celular tienen poros a través de los cuales las sustancias que necesita ingresan a la célula.

Muchas bacterias tienen una cápsula mucosa que realiza una función protectora y asegura la adhesión a diferentes superficies.

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Es gracias a la mucosa que los estreptococos (un tipo de bacteria) se adhieren a los dientes y provocan caries.

Citoplasma

El citoplasma es el contenido interno de una célula. El 75% se compone de agua. En el citoplasma hay inclusiones: gotas de grasa y glucógeno. Son los nutrientes de reserva de la célula.

Arroz. 1. Diagrama de la estructura de una célula bacteriana.

nucleoide

Nucleoide significa "como un núcleo". Las bacterias no tienen un núcleo real o, como también dicen, formado. Esto significa que no tienen envoltura nuclear ni espacio nuclear, como las células de hongos, plantas y animales. El ADN se encuentra directamente en el citoplasma.

Funciones del ADN:

  • almacena información hereditaria;
  • implementa esta información controlando la síntesis de moléculas de proteínas características de un tipo determinado de bacteria.

La ausencia de un núcleo verdadero es la característica más importante de una célula bacteriana.

organoides

A diferencia de las células vegetales y animales, las bacterias no tienen orgánulos construidos a partir de membranas.

Pero la membrana celular bacteriana en algunos lugares penetra el citoplasma y forma pliegues llamados mesosomas. El mesosoma participa en la reproducción celular y el intercambio de energía y, por así decirlo, reemplaza los orgánulos de membrana.

Los únicos orgánulos presentes en las bacterias son los ribosomas. Se trata de pequeños cuerpos que se ubican en el citoplasma y sintetizan proteínas.

Muchas bacterias tienen un flagelo con el que se mueven en un ambiente líquido.

Formas de células bacterianas

La forma de las células bacterianas es diferente. Las bacterias con forma de bola se llaman cocos. En forma de coma - vibrios. Las bacterias con forma de bastón son bacilos. Las espirillas tienen la apariencia de una línea ondulada.

Arroz. 2. Formas de las células bacterianas.

Las bacterias sólo se pueden ver con un microscopio. El tamaño medio de las células es de 1 a 10 micras. Se encuentran bacterias de hasta 100 micrones de longitud. (1 µm = 0,001 mm).

esporulación

Cuando ocurren condiciones desfavorables, la célula bacteriana entra en un estado latente llamado espora. Las causas de la esporulación pueden ser:

  • temperaturas altas y bajas;
  • sequía;
  • falta de nutrición;
  • sustancias potencialmente mortales.

La transición se produce rápidamente, en 18 a 20 horas, y la célula puede permanecer en estado de esporas durante cientos de años. Cuando se restablecen las condiciones normales, la bacteria germina a partir de la espora en 4-5 horas y vuelve a su modo de vida normal.

Arroz. 3. Esquema de formación de esporas.

Reproducción

Las bacterias se reproducen por división. El período desde el nacimiento de una célula hasta su división es de 20 a 30 minutos. Por tanto, las bacterias están muy extendidas en la Tierra.

¿Qué hemos aprendido?

Aprendimos que, en términos generales, las células bacterianas son similares a las células vegetales y animales, tienen membrana, citoplasma y ADN. La principal diferencia entre las células bacterianas es la ausencia de un núcleo formado. Por eso, las bacterias se denominan organismos prenucleares (procariotas).

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Las bacterias son el organismo más antiguo de la Tierra y también el más simple en su estructura. Está formado por una sola célula, que sólo puede verse y estudiarse al microscopio. Un rasgo característico de las bacterias es la ausencia de núcleo, por lo que las bacterias se clasifican como procariotas.

Algunas especies forman pequeños grupos de células; dichos grupos pueden estar rodeados por una cápsula (caja). El tamaño, la forma y el color de la bacteria dependen en gran medida del medio ambiente.

Las bacterias se distinguen por su forma en: en forma de bastón (bacilo), esféricas (cocos) y convolutas (espirilla). También los hay modificados: cúbicos, en forma de C, en forma de estrella. Sus tamaños varían de 1 a 10 micras. Ciertos tipos de bacterias pueden moverse activamente utilizando flagelos. Estos últimos a veces tienen el doble de tamaño que la propia bacteria.

Tipos de formas de bacterias.

Para moverse, las bacterias utilizan flagelos, cuyo número varía: uno, un par o un haz de flagelos. La ubicación de los flagelos también puede ser diferente: en un lado de la célula, en los lados o distribuida uniformemente en todo el plano. Además, se considera que uno de los métodos de movimiento es el deslizamiento gracias al moco que recubre el procariota. La mayoría tiene vacuolas dentro del citoplasma. Ajustar la capacidad de gas de las vacuolas les ayuda a moverse hacia arriba o hacia abajo en el líquido, así como a moverse a través de los canales de aire del suelo.

Los científicos han descubierto más de 10 mil variedades de bacterias, pero según los investigadores científicos, existen más de un millón de especies en el mundo. Las características generales de las bacterias permiten determinar su papel en la biosfera, así como estudiar la estructura, tipos y clasificación del reino bacteriano.

Hábitats

La simplicidad de la estructura y la velocidad de adaptación a las condiciones ambientales ayudaron a que las bacterias se extendieran por una amplia zona de nuestro planeta. Existen en todas partes: agua, suelo, aire, organismos vivos; todo este es el hábitat más aceptable para los procariotas.

Se encontraron bacterias tanto en el polo sur como en los géiseres. Se encuentran en el fondo del océano, así como en las capas superiores de la envoltura de aire de la Tierra. Las bacterias viven en todas partes, pero su número depende de las condiciones favorables. Por ejemplo, una gran cantidad de especies de bacterias viven en cuerpos de agua abiertos, así como en el suelo.

Características estructurales

Una célula bacteriana se distingue no solo por el hecho de que no tiene núcleo, sino también por la ausencia de mitocondrias y plastidios. El ADN de este procariota está ubicado en una zona nuclear especial y tiene la apariencia de un nucleoide cerrado en un anillo. En las bacterias, la estructura celular consta de una pared celular, una cápsula, una membrana similar a una cápsula, flagelos, pili y una membrana citoplasmática. La estructura interna está formada por citoplasma, gránulos, mesosomas, ribosomas, plásmidos, inclusiones y nucleoide.

La pared celular de una bacteria cumple la función de defensa y soporte. Las sustancias pueden fluir libremente a través de él debido a su permeabilidad. Esta cáscara contiene pectina y hemicelulosa. Algunas bacterias secretan un moco especial que puede ayudar a proteger contra la sequedad. El moco forma una cápsula, un polisacárido en composición química. De esta forma, la bacteria puede tolerar incluso temperaturas muy altas. También realiza otras funciones, como la adhesión a cualquier superficie.

En la superficie de la célula bacteriana hay finas fibras proteicas llamadas pili. Puede haber una gran cantidad de ellos. Los pili ayudan a la célula a transmitir material genético y también permiten la adhesión a otras células.

Debajo del plano de la pared hay una membrana citoplasmática de tres capas. Garantiza el transporte de sustancias y también juega un papel importante en la formación de esporas.

El citoplasma de las bacterias está compuesto en un 75 por ciento de agua. Composición del citoplasma:

  • Pescados;
  • mesosomas;
  • aminoácidos;
  • enzimas;
  • pigmentos;
  • azúcar;
  • gránulos e inclusiones;
  • nucleoide.

El metabolismo en procariotas es posible tanto con la participación de oxígeno como sin ella. La mayoría de ellos se alimentan de nutrientes preparados de origen orgánico. Muy pocas especies son capaces de sintetizar sustancias orgánicas a partir de inorgánicas. Se trata de bacterias y cianobacterias de color azul verdoso, que desempeñaron un papel importante en la formación de la atmósfera y su saturación de oxígeno.

Reproducción

En condiciones favorables para la reproducción, se realiza por gemación o vegetativamente. La reproducción asexual ocurre en la siguiente secuencia:

  1. La célula bacteriana alcanza su volumen máximo y contiene el aporte necesario de nutrientes.
  2. La célula se alarga y aparece un tabique en el medio.
  3. La división de nucleótidos ocurre dentro de la célula.
  4. El ADN principal y el separado divergen.
  5. La célula se divide por la mitad.
  6. Formación residual de células hijas.

Con este método de reproducción no hay intercambio de información genética, por lo que todas las células hijas serán una copia exacta de la madre.

Más interesante es el proceso de reproducción bacteriana en condiciones desfavorables. Los científicos aprendieron sobre la capacidad de reproducción sexual de las bacterias hace relativamente poco tiempo, en 1946. Las bacterias no se dividen en células femeninas y reproductivas. Pero su ADN es heterogéneo. Cuando dos de estas células se acercan, forman un canal para la transferencia de ADN y se produce un intercambio de sitios: la recombinación. El proceso es bastante largo y el resultado son dos individuos completamente nuevos.

La mayoría de las bacterias son muy difíciles de ver con un microscopio porque no tienen su propio color. Pocas variedades son de color violeta o verde debido a su contenido de bacterioclorofila y bacteriopurpurina. Aunque si observamos algunas colonias de bacterias, queda claro que liberan sustancias coloreadas en su entorno y adquieren un color brillante. Para poder estudiar los procariotas con más detalle, se tiñen.


Clasificación

La clasificación de las bacterias puede basarse en indicadores como:

  • Forma
  • modo de transporte;
  • método de obtención de energía;
  • productos de desecho;
  • grado de peligro.

Simbiontes de bacterias vivir en comunidad con otros organismos.

Bacterias saprófitas viven de organismos, productos y desechos orgánicos ya muertos. Contribuyen a los procesos de descomposición y fermentación.

La descomposición limpia la naturaleza de cadáveres y otros desechos orgánicos. Sin el proceso de descomposición no habría ciclo de sustancias en la naturaleza. Entonces, ¿cuál es el papel de las bacterias en el ciclo de las sustancias?

Las bacterias podridas ayudan en el proceso de descomposición de los compuestos proteicos, así como de las grasas y otros compuestos que contienen nitrógeno. Después de llevar a cabo una reacción química compleja, rompen los enlaces entre las moléculas de los organismos orgánicos y capturan moléculas de proteínas y aminoácidos. Cuando las moléculas se descomponen, liberan amoníaco, sulfuro de hidrógeno y otras sustancias nocivas. Son venenosos y pueden provocar intoxicaciones en personas y animales.

Las bacterias podridas se multiplican rápidamente en condiciones que les favorecen. Dado que no solo se trata de bacterias beneficiosas, sino también dañinas, para evitar la pudrición prematura de los productos, la gente ha aprendido a procesarlos: secarlos, encurtirlos, salarlos, ahumarlos. Todos estos métodos de procesamiento matan las bacterias y evitan que se multipliquen.

Las bacterias de fermentación, con la ayuda de enzimas, pueden descomponer los carbohidratos. La gente notó esta capacidad en la antigüedad y todavía usa estas bacterias para fabricar productos de ácido láctico, vinagres y otros productos alimenticios.

Las bacterias, al trabajar junto con otros organismos, realizan un trabajo químico muy importante. Es muy importante saber qué tipos de bacterias existen y qué beneficios o perjuicios aportan a la naturaleza.

Significado en la naturaleza y para el hombre

Ya se ha señalado anteriormente la gran importancia de muchos tipos de bacterias (en los procesos de descomposición y diversos tipos de fermentación), es decir, cumpliendo una función sanitaria en la Tierra.

Las bacterias también desempeñan un papel muy importante en el ciclo del carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, fósforo, azufre, calcio y otros elementos. Muchos tipos de bacterias contribuyen a la fijación activa del nitrógeno atmosférico y lo convierten en forma orgánica, lo que ayuda a aumentar la fertilidad del suelo. De particular importancia son aquellas bacterias que descomponen la celulosa, que es la principal fuente de carbono para la vida de los microorganismos del suelo.

Las bacterias reductoras de sulfato participan en la formación de petróleo y sulfuro de hidrógeno en lodos, suelos y mares medicinales. Así, la capa de agua saturada con sulfuro de hidrógeno en el Mar Negro es el resultado de la actividad vital de las bacterias reductoras de sulfato. La actividad de estas bacterias en el suelo conduce a la formación de soda y a la salinización del suelo. Las bacterias reductoras de sulfato convierten los nutrientes de los suelos de las plantaciones de arroz en una forma que queda disponible para las raíces del cultivo. Estas bacterias pueden causar corrosión de estructuras metálicas subterráneas y submarinas.

Gracias a la actividad vital de las bacterias, el suelo queda libre de muchos productos y organismos nocivos y se satura de valiosos nutrientes. Las preparaciones bactericidas se utilizan con éxito para combatir muchos tipos de plagas de insectos (barrenador del maíz, etc.).

Se utilizan muchos tipos de bacterias en diversas industrias para producir acetona, alcoholes etílicos y butílicos, ácido acético, enzimas, hormonas, vitaminas, antibióticos, preparados de proteínas y vitaminas, etc.

Sin bacterias, los procesos de curtido de cuero, secado de hojas de tabaco, producción de seda, caucho, procesamiento de cacao, café, remojo de cáñamo, lino y otras plantas de fibras del líber, chucrut, tratamiento de aguas residuales, lixiviación de metales, etc., son imposibles.

Las bacterias son el grupo de organismos más antiguo que existe actualmente en la Tierra. Las primeras bacterias probablemente aparecieron hace más de 3.500 millones de años y durante casi mil millones de años fueron los únicos seres vivos en nuestro planeta. Como fueron los primeros representantes de la naturaleza viva, su cuerpo tenía una estructura primitiva.

Con el tiempo, su estructura se volvió más compleja, pero hasta el día de hoy las bacterias se consideran los organismos unicelulares más primitivos. Es interesante que algunas bacterias aún conservan las características primitivas de sus ancestros antiguos. Esto se observa en las bacterias que viven en manantiales de azufre calientes y en lodos anóxicos en el fondo de los embalses.

La mayoría de las bacterias son incoloras. Sólo unos pocos son morados o verdes. Pero las colonias de muchas bacterias tienen un color brillante, causado por la liberación de una sustancia coloreada al medio ambiente o la pigmentación de las células.

El descubridor del mundo de las bacterias fue Antony Leeuwenhoek, un naturalista holandés del siglo XVII, que creó por primera vez un microscopio de aumento perfecto que aumenta los objetos entre 160 y 270 veces.

Las bacterias se clasifican como procariotas y se clasifican en un reino separado: las bacterias.

Forma del cuerpo

Las bacterias son organismos numerosos y diversos. Varían en forma.

Nombre de la bacteriaForma de bacteriasImagen de bacterias
cocos En forma de bola
BaciloEn forma de varilla
vibrio En forma de coma
espiriloEspiral
Estreptococoscadena de cocos
EstafilococoRacimos de cocos
Diplococo Dos bacterias redondas encerradas en una cápsula mucosa.

Métodos de transporte

Entre las bacterias existen formas móviles e inmóviles. Los móviles se mueven debido a contracciones onduladas o con la ayuda de flagelos (hilos helicoidales retorcidos), que consisten en una proteína especial llamada flagelina. Puede haber uno o más flagelos. En algunas bacterias, se encuentran en un extremo de la célula, en otras, en dos o en toda la superficie.

Pero el movimiento también es inherente a muchas otras bacterias que carecen de flagelos. Así, las bacterias cubiertas por fuera de moco son capaces de realizar movimientos deslizantes.

Algunas bacterias acuáticas y del suelo que carecen de flagelos tienen vacuolas de gas en el citoplasma. Puede haber entre 40 y 60 vacuolas en una célula. Cada uno de ellos está lleno de gas (presumiblemente nitrógeno). Al regular la cantidad de gas en las vacuolas, las bacterias acuáticas pueden hundirse en la columna de agua o subir a su superficie, y las bacterias del suelo pueden moverse en los capilares del suelo.

Hábitat

Debido a su simplicidad de organización y sencillez, las bacterias están muy extendidas en la naturaleza. Las bacterias se encuentran en todas partes: en una gota incluso del agua de manantial más pura, en los granos de tierra, en el aire, en las rocas, en la nieve polar, en las arenas del desierto, en el fondo del océano, en el petróleo extraído de grandes profundidades e incluso en el agua de manantiales termales con una temperatura de unos 80ºC. Viven en plantas, frutas, diversos animales y en los humanos en los intestinos, la cavidad bucal, las extremidades y en la superficie del cuerpo.

Las bacterias son los seres vivos más pequeños y numerosos. Debido a su pequeño tamaño, penetran fácilmente en grietas, hendiduras o poros. Muy resistente y adaptado a diversas condiciones de vida. Toleran el secado, el frío extremo y el calentamiento hasta 90ºC sin perder su viabilidad.

Prácticamente no hay lugar en la Tierra donde no se encuentren bacterias, pero en cantidades variables. Las condiciones de vida de las bacterias son variadas. Algunos de ellos necesitan oxígeno atmosférico, otros no lo necesitan y pueden vivir en un ambiente libre de oxígeno.

En el aire: las bacterias ascienden a la atmósfera superior hasta 30 km. y más.

Especialmente hay muchos de ellos en el suelo. 1 g de suelo puede contener cientos de millones de bacterias.

En agua: en las capas superficiales del agua en embalses abiertos. Las bacterias acuáticas beneficiosas mineralizan los residuos orgánicos.

En los organismos vivos: las bacterias patógenas ingresan al cuerpo desde el ambiente externo, pero solo en condiciones favorables causan enfermedades. Los simbióticos viven en los órganos digestivos, ayudando a descomponer y absorber los alimentos y a sintetizar vitaminas.

Estructura externa

La célula bacteriana está cubierta por una capa densa especial: una pared celular que realiza funciones protectoras y de apoyo y también le da a la bacteria una forma característica y permanente. La pared celular de una bacteria se parece a la pared de una célula vegetal. Es permeable: a través de él, los nutrientes pasan libremente a la célula y los productos metabólicos salen al medio ambiente. A menudo, las bacterias producen una capa protectora adicional de moco encima de la pared celular: una cápsula. El grosor de la cápsula puede ser muchas veces mayor que el diámetro de la propia célula, pero también puede ser muy pequeño. La cápsula no es una parte esencial de la célula; se forma dependiendo de las condiciones en las que se encuentran las bacterias. Protege a las bacterias de la desecación.

En la superficie de algunas bacterias hay flagelos largos (uno, dos o muchos) o vellosidades cortas y delgadas. La longitud de los flagelos puede ser muchas veces mayor que el tamaño del cuerpo de la bacteria. Las bacterias se mueven con la ayuda de flagelos y vellosidades.

Estructura interna

Dentro de la célula bacteriana hay un citoplasma denso e inmóvil. Tiene una estructura en capas, no hay vacuolas, por lo que varias proteínas (enzimas) y nutrientes de reserva se encuentran en la sustancia del propio citoplasma. Las células bacterianas no tienen núcleo. En la parte central de su célula se concentra una sustancia que transporta información hereditaria. Bacterias, - ácido nucleico - ADN. Pero esta sustancia no se transforma en núcleo.

La organización interna de una célula bacteriana es compleja y tiene características específicas. El citoplasma está separado de la pared celular por la membrana citoplasmática. En el citoplasma hay una sustancia principal, o matriz, ribosomas y una pequeña cantidad de estructuras de membrana que realizan una variedad de funciones (análogos de mitocondrias, retículo endoplásmico, aparato de Golgi). El citoplasma de las células bacterianas suele contener gránulos de diversas formas y tamaños. Los gránulos pueden estar compuestos de compuestos que sirven como fuente de energía y carbono. También se encuentran gotitas de grasa en la célula bacteriana.

En la parte central de la célula se localiza la sustancia nuclear: el ADN, que no está delimitado del citoplasma por una membrana. Este es un análogo del núcleo: un nucleoide. El nucleoide no tiene membrana, nucléolo ni conjunto de cromosomas.

Métodos de alimentación

Las bacterias tienen diferentes métodos de alimentación. Entre ellos se encuentran los autótrofos y los heterótrofos. Los autótrofos son organismos que son capaces de producir de forma independiente sustancias orgánicas para su nutrición.

Las plantas necesitan nitrógeno, pero no pueden absorberlo del aire por sí mismas. Algunas bacterias combinan las moléculas de nitrógeno del aire con otras moléculas, lo que da como resultado sustancias que están disponibles para las plantas.

Estas bacterias se asientan en las células de las raíces jóvenes, lo que provoca la formación de engrosamientos en las raíces, llamados nódulos. Estos nódulos se forman en las raíces de las plantas de la familia de las leguminosas y en algunas otras plantas.

Las raíces proporcionan carbohidratos a las bacterias, y las bacterias proporcionan a las raíces sustancias que contienen nitrógeno que pueden ser absorbidas por la planta. Su convivencia es mutuamente beneficiosa.

Las raíces de las plantas secretan una gran cantidad de sustancias orgánicas (azúcares, aminoácidos y otras) de las que se alimentan las bacterias. Por lo tanto, especialmente muchas bacterias se asientan en la capa de suelo que rodea las raíces. Estas bacterias convierten los restos de plantas muertas en sustancias disponibles para las plantas. Esta capa de suelo se llama rizosfera.

Existen varias hipótesis sobre la penetración de bacterias nódulos en el tejido radicular:

  • por daño al tejido epidérmico y de la corteza;
  • a través de pelos radiculares;
  • sólo a través de la membrana celular joven;
  • gracias a bacterias compañeras que producen enzimas pectinolíticas;
  • debido a la estimulación de la síntesis de ácido B-indolacético a partir del triptófano, siempre presente en las secreciones de las raíces de las plantas.

El proceso de introducción de bacterias nódulos en el tejido radicular consta de dos fases:

  • infección de pelos radiculares;
  • proceso de formación de nódulos.

En la mayoría de los casos, la célula invasora se multiplica activamente, forma los llamados hilos infecciosos y, en forma de dichos hilos, penetra en el tejido vegetal. Las bacterias de los nódulos que emergen del hilo infectado continúan multiplicándose en el tejido del huésped.

Las células vegetales llenas de células de bacterias nódulos que se multiplican rápidamente comienzan a dividirse rápidamente. La conexión de un nódulo joven con la raíz de una leguminosa se realiza gracias a haces vasculares y fibrosos. Durante el período de funcionamiento, los nódulos suelen ser densos. Cuando se produce la actividad óptima, los nódulos adquieren un color rosado (gracias al pigmento leghemoglobina). Sólo aquellas bacterias que contienen leghemoglobina son capaces de fijar nitrógeno.

Las bacterias de los nódulos producen decenas y cientos de kilogramos de fertilizante nitrogenado por hectárea de suelo.

Metabolismo

Las bacterias se diferencian entre sí en su metabolismo. En algunos ocurre con la participación de oxígeno, en otros, sin él.

La mayoría de las bacterias se alimentan de sustancias orgánicas preparadas. Solo unos pocos de ellos (azul-verde o cianobacterias) son capaces de crear sustancias orgánicas a partir de inorgánicas. Desempeñaron un papel importante en la acumulación de oxígeno en la atmósfera terrestre.

Las bacterias absorben sustancias del exterior, rompen sus moléculas en pedazos, ensamblan su caparazón a partir de estas partes y reponen su contenido (así es como crecen) y arrojan moléculas innecesarias. La cáscara y la membrana de la bacteria le permiten absorber solo las sustancias necesarias.

Si la cáscara y la membrana de una bacteria fueran completamente impermeables, ninguna sustancia entraría en la célula. Si fueran permeables a todas las sustancias, el contenido de la célula se mezclaría con el medio, la solución en la que vive la bacteria. Para sobrevivir, las bacterias necesitan una capa que permita el paso de las sustancias necesarias, pero no de las innecesarias.

La bacteria absorbe los nutrientes que se encuentran cerca de ella. ¿Qué pasa después? Si puede moverse de forma independiente (moviendo un flagelo o empujando la mucosidad hacia atrás), se mueve hasta que encuentra las sustancias necesarias.

Si no puede moverse, espera hasta que la difusión (la capacidad de las moléculas de una sustancia para penetrar en la maraña de moléculas de otra sustancia) le traiga las moléculas necesarias.

Las bacterias, junto con otros grupos de microorganismos, realizan un enorme trabajo químico. Al convertir varios compuestos, reciben la energía y los nutrientes necesarios para su vida. Los procesos metabólicos, los métodos de obtención de energía y la necesidad de materiales para construir las sustancias de su organismo son diversos en las bacterias.

Otras bacterias satisfacen todas sus necesidades de carbono necesario para la síntesis de sustancias orgánicas en el organismo a expensas de compuestos inorgánicos. Se les llama autótrofos. Las bacterias autótrofas son capaces de sintetizar sustancias orgánicas a partir de inorgánicas. Entre ellos se encuentran:

Quimiosíntesis

El uso de energía radiante es la forma más importante, pero no la única, de crear materia orgánica a partir de dióxido de carbono y agua. Se sabe que las bacterias no utilizan la luz solar como fuente de energía para dicha síntesis, sino la energía de los enlaces químicos que se producen en las células de los organismos durante la oxidación de ciertos compuestos inorgánicos: sulfuro de hidrógeno, azufre, amoníaco, hidrógeno, ácido nítrico, compuestos ferrosos. de hierro y manganeso. Utilizan la materia orgánica formada con esta energía química para construir las células de su cuerpo. Por tanto, este proceso se llama quimiosíntesis.

El grupo más importante de microorganismos quimiosintéticos son las bacterias nitrificantes. Estas bacterias viven en el suelo y oxidan el amoníaco formado durante la descomposición de residuos orgánicos en ácido nítrico. Este último reacciona con los compuestos minerales del suelo, convirtiéndose en sales de ácido nítrico. Este proceso se desarrolla en dos fases.

Las bacterias del hierro convierten el hierro ferroso en óxido de hierro. El hidróxido de hierro resultante se sedimenta y forma el llamado mineral de hierro de pantano.

Algunos microorganismos existen debido a la oxidación del hidrógeno molecular, proporcionando así un método de nutrición autótrofo.

Un rasgo característico de las bacterias del hidrógeno es la capacidad de cambiar a un estilo de vida heterótrofo cuando se les proporcionan compuestos orgánicos y la ausencia de hidrógeno.

Por tanto, los quimioautótrofos son autótrofos típicos, ya que sintetizan de forma independiente los compuestos orgánicos necesarios a partir de sustancias inorgánicas y no los toman ya preparados de otros organismos, como los heterótrofos. Las bacterias quimioautótrofas se diferencian de las plantas fototróficas por su total independencia de la luz como fuente de energía.

Fotosíntesis bacteriana

Algunas bacterias de azufre que contienen pigmentos (púrpura, verde), que contienen pigmentos específicos: bacterioclorofilas, pueden absorber la energía solar, con la ayuda de la cual el sulfuro de hidrógeno en sus cuerpos se descompone y libera átomos de hidrógeno para restaurar los compuestos correspondientes. Este proceso tiene mucho en común con la fotosíntesis y solo se diferencia en que en las bacterias violetas y verdes el donante de hidrógeno es el sulfuro de hidrógeno (ocasionalmente ácidos carboxílicos), y en las plantas verdes es el agua. En ambos la separación y transferencia de hidrógeno se realiza gracias a la energía de los rayos solares absorbidos.

Esta fotosíntesis bacteriana, que se produce sin liberación de oxígeno, se llama fotorreducción. La fotorreducción del dióxido de carbono está asociada con la transferencia de hidrógeno no del agua, sino del sulfuro de hidrógeno:

6СО 2 +12Н 2 S+hv → С6Н 12 О 6 +12S=6Н 2 О

La importancia biológica de la quimiosíntesis y la fotosíntesis bacteriana a escala planetaria es relativamente pequeña. Sólo las bacterias quimiosintéticas desempeñan un papel importante en el proceso del ciclo del azufre en la naturaleza. Absorbido por las plantas verdes en forma de sales de ácido sulfúrico, el azufre se reduce y pasa a formar parte de las moléculas de proteínas. Además, cuando las bacterias putrefactas destruyen los restos de plantas y animales muertos, se libera azufre en forma de sulfuro de hidrógeno, que las bacterias del azufre oxidan para liberar azufre (o ácido sulfúrico), formando sulfitos en el suelo que son accesibles para las plantas. Las bacterias quimio y fotoautótrofas son esenciales en el ciclo del nitrógeno y el azufre.

esporulación

Las esporas se forman dentro de la célula bacteriana. Durante el proceso de esporulación, la célula bacteriana sufre una serie de procesos bioquímicos. La cantidad de agua libre que contiene disminuye y la actividad enzimática disminuye. Esto asegura la resistencia de las esporas a condiciones ambientales desfavorables (alta temperatura, alta concentración de sal, secado, etc.). La esporulación es característica sólo de un pequeño grupo de bacterias.

Las esporas son una etapa opcional en el ciclo de vida de las bacterias. La esporulación comienza solo con falta de nutrientes o acumulación de productos metabólicos. Las bacterias en forma de esporas pueden permanecer latentes durante mucho tiempo. Las esporas bacterianas pueden resistir una ebullición prolongada y una congelación muy prolongada. Cuando se dan condiciones favorables, la espora germina y se vuelve viable. Las esporas bacterianas son una adaptación para sobrevivir en condiciones desfavorables.

Reproducción

Las bacterias se reproducen dividiendo una célula en dos. Al alcanzar un cierto tamaño, la bacteria se divide en dos bacterias idénticas. Luego cada uno de ellos comienza a alimentarse, crece, se divide, etc.

Después del alargamiento celular, se forma gradualmente un tabique transversal y luego las células hijas se separan; En muchas bacterias, bajo ciertas condiciones, después de dividirse, las células permanecen conectadas en grupos característicos. En este caso, dependiendo de la dirección del plano de división y del número de divisiones, surgen diferentes formas. La reproducción por gemación ocurre como excepción en las bacterias.

En condiciones favorables, la división celular en muchas bacterias ocurre cada 20 a 30 minutos. Con una reproducción tan rápida, la descendencia de una bacteria en 5 días puede formar una masa que puede llenar todos los mares y océanos. Un cálculo sencillo muestra que se pueden formar 72 generaciones (720.000.000.000.000.000.000 de células) por día. Si se convierte en peso: 4720 toneladas. Sin embargo, esto no sucede en la naturaleza, ya que la mayoría de las bacterias mueren rápidamente bajo la influencia de la luz solar, la desecación, la falta de alimento, el calentamiento a 65-100ºC, como consecuencia de la lucha entre especies, etc.

La bacteria (1), habiendo absorbido suficiente alimento, aumenta de tamaño (2) y comienza a prepararse para la reproducción (división celular). Su ADN (en una bacteria la molécula de ADN está cerrada en un anillo) se duplica (la bacteria produce una copia de esta molécula). Ambas moléculas de ADN (3,4) se encuentran adheridas a la pared de la bacteria y, a medida que la bacteria se alarga, se separan (5,6). Primero se divide el nucleótido y luego el citoplasma.

Después de la divergencia de dos moléculas de ADN, aparece una constricción en la bacteria, que divide gradualmente el cuerpo de la bacteria en dos partes, cada una de las cuales contiene una molécula de ADN (7).

Sucede (en Bacillus subtilis) que dos bacterias se pegan y se forma un puente entre ellas (1,2).

El saltador transporta ADN de una bacteria a otra (3). Una vez en una bacteria, las moléculas de ADN se entrelazan, se pegan en algunos lugares (4) y luego intercambian secciones (5).

El papel de las bacterias en la naturaleza.

Giro

Las bacterias son el eslabón más importante del ciclo general de sustancias en la naturaleza. Las plantas crean sustancias orgánicas complejas a partir del dióxido de carbono, el agua y las sales minerales del suelo. Estas sustancias regresan al suelo con hongos muertos, plantas y cadáveres de animales. Las bacterias descomponen sustancias complejas en otras simples, que luego son utilizadas por las plantas.

Las bacterias destruyen sustancias orgánicas complejas de plantas muertas y cadáveres de animales, excreciones de organismos vivos y diversos desechos. Al alimentarse de estas sustancias orgánicas, las bacterias saprofitas podridas las convierten en humus. Estos son una especie de ordenanzas de nuestro planeta. Así, las bacterias participan activamente en el ciclo de las sustancias en la naturaleza.

Formación del suelo

Dado que las bacterias están distribuidas por casi todas partes y se encuentran en grandes cantidades, determinan en gran medida diversos procesos que ocurren en la naturaleza. En otoño, las hojas de los árboles y arbustos caen, los brotes de hierba que se encuentran sobre el suelo mueren, las ramas viejas se caen y, de vez en cuando, caen los troncos de los árboles viejos. Todo esto se convierte poco a poco en humus. En 1cm3. La capa superficial del suelo forestal contiene cientos de millones de bacterias saprofitas del suelo de varias especies. Estas bacterias convierten el humus en diversos minerales que las raíces de las plantas pueden absorber del suelo.

Algunas bacterias del suelo son capaces de absorber nitrógeno del aire y utilizarlo en procesos vitales. Estas bacterias fijadoras de nitrógeno viven de forma independiente o se asientan en las raíces de las leguminosas. Al penetrar en las raíces de las legumbres, estas bacterias provocan el crecimiento de las células de las raíces y la formación de nódulos en ellas.

Estas bacterias producen compuestos nitrogenados que utilizan las plantas. Las bacterias obtienen carbohidratos y sales minerales de las plantas. Así, existe una estrecha relación entre la planta leguminosa y la bacteria nódulo, lo que resulta beneficioso tanto para uno como para otro organismo. Este fenómeno se llama simbiosis.

Gracias a la simbiosis con las bacterias nódulos, las leguminosas enriquecen el suelo con nitrógeno, lo que ayuda a aumentar el rendimiento.

Distribución en la naturaleza

Los microorganismos son omnipresentes. Las únicas excepciones son los cráteres de volcanes activos y pequeñas áreas en los epicentros de bombas atómicas que explotaron. Ni las bajas temperaturas de la Antártida, ni las corrientes hirvientes de los géiseres, ni las soluciones salinas saturadas en los estanques de sal, ni la fuerte insolación de los picos de las montañas, ni la dura irradiación de los reactores nucleares interfieren con la existencia y el desarrollo de la microflora. Todos los seres vivos interactúan constantemente con los microorganismos, siendo muchas veces no sólo sus depositarios, sino también sus distribuidores. Los microorganismos son nativos de nuestro planeta y exploran activamente los sustratos naturales más increíbles.

Microflora del suelo

La cantidad de bacterias en el suelo es extremadamente grande: cientos de millones y miles de millones de individuos por gramo. Hay muchos más en el suelo que en el agua y el aire. El número total de bacterias en los suelos varía. La cantidad de bacterias depende del tipo de suelo, su condición y la profundidad de las capas.

En la superficie de las partículas del suelo, los microorganismos se ubican en pequeñas microcolonias (de 20 a 100 células cada una). A menudo se desarrollan en gruesos cúmulos de materia orgánica, en raíces de plantas vivas y moribundas, en finos capilares y en el interior de grumos.

La microflora del suelo es muy diversa. Aquí existen diferentes grupos fisiológicos de bacterias: bacterias de putrefacción, bacterias nitrificantes, bacterias fijadoras de nitrógeno, bacterias del azufre, etc. entre ellas se encuentran las aerobias y anaerobias, las formas esporadas y no esporadas. La microflora es uno de los factores en la formación del suelo.

El área de desarrollo de microorganismos en el suelo es la zona adyacente a las raíces de las plantas vivas. Se llama rizosfera y el conjunto de microorganismos que contiene se llama microflora de rizosfera.

Microflora de embalses.

El agua es un entorno natural donde los microorganismos se desarrollan en gran número. La mayor parte de ellos ingresa al agua desde el suelo. Un factor que determina la cantidad de bacterias en el agua y la presencia de nutrientes en ella. Las aguas más limpias provienen de pozos y manantiales artesianos. Los embalses y ríos abiertos son muy ricos en bacterias. La mayor cantidad de bacterias se encuentra en las capas superficiales del agua, más cercanas a la costa. A medida que se aleja de la orilla y aumenta la profundidad, la cantidad de bacterias disminuye.

El agua limpia contiene entre 100 y 200 bacterias por ml y el agua contaminada, entre 100 y 300 mil o más. Hay muchas bacterias en el lodo del fondo, especialmente en la capa superficial, donde las bacterias forman una película. Esta película contiene muchas bacterias de azufre y hierro, que oxidan el sulfuro de hidrógeno a ácido sulfúrico y evitan así la muerte de los peces. Hay más formas que contienen esporas en el limo, mientras que en el agua predominan las formas que no contienen esporas.

En términos de composición de especies, la microflora del agua es similar a la microflora del suelo, pero también existen formas específicas. Al destruir diversos desechos que caen al agua, los microorganismos llevan a cabo gradualmente la llamada depuración biológica del agua.

Microflora del aire

La microflora del aire es menos numerosa que la microflora del suelo y el agua. Las bacterias se elevan al aire junto con el polvo, pueden permanecer allí durante algún tiempo y luego asentarse en la superficie de la tierra y morir por falta de nutrición o bajo la influencia de los rayos ultravioleta. La cantidad de microorganismos en el aire depende de la zona geográfica, el terreno, la época del año, la contaminación del polvo, etc. cada mota de polvo es portador de microorganismos. La mayoría de las bacterias se encuentran en el aire sobre las empresas industriales. El aire en las zonas rurales es más limpio. El aire más limpio se encuentra en los bosques, las montañas y las zonas nevadas. Las capas superiores de aire contienen menos microbios. La microflora del aire contiene muchas bacterias pigmentadas y portadoras de esporas, que son más resistentes que otras a los rayos ultravioleta.

Microflora del cuerpo humano.

El cuerpo humano, incluso uno completamente sano, es siempre portador de microflora. Cuando el cuerpo humano entra en contacto con el aire y el suelo, diversos microorganismos, incluidos los patógenos (bacilos del tétanos, gangrena gaseosa, etc.), se depositan en la ropa y la piel. Las partes del cuerpo humano más frecuentemente expuestas están contaminadas. En las manos se encuentran E. coli y estafilococos. Hay más de 100 tipos de microbios en la cavidad bucal. La boca, con su temperatura, humedad y residuos de nutrientes, es un entorno excelente para el desarrollo de microorganismos.

El estómago tiene una reacción ácida, por lo que la mayoría de los microorganismos que contiene mueren. A partir del intestino delgado, la reacción se vuelve alcalina, es decir favorable para los microbios. La microflora del intestino grueso es muy diversa. Cada adulto excreta diariamente alrededor de 18 mil millones de bacterias en los excrementos, es decir. hay más individuos que personas en el mundo.

Los órganos internos que no están conectados con el entorno externo (cerebro, corazón, hígado, vejiga, etc.) suelen estar libres de microbios. Los microbios ingresan a estos órganos solo durante la enfermedad.

Bacterias en el ciclo de sustancias.

Los microorganismos en general, y las bacterias en particular, desempeñan un papel importante en los ciclos biológicamente importantes de las sustancias en la Tierra, llevando a cabo transformaciones químicas que son completamente inaccesibles tanto para las plantas como para los animales. Las diferentes etapas del ciclo de los elementos las llevan a cabo organismos de diferentes tipos. La existencia de cada grupo individual de organismos depende de la transformación química de elementos llevada a cabo por otros grupos.

Ciclo de nitrógeno

La transformación cíclica de compuestos nitrogenados juega un papel primordial en el suministro de las formas necesarias de nitrógeno a los organismos de la biosfera con diferentes necesidades nutricionales. Más del 90% de la fijación total de nitrógeno se debe a la actividad metabólica de determinadas bacterias.

ciclo del carbono

La transformación biológica del carbono orgánico en dióxido de carbono, acompañada de la reducción del oxígeno molecular, requiere la actividad metabólica conjunta de varios microorganismos. Muchas bacterias aeróbicas oxidan completamente las sustancias orgánicas. En condiciones aeróbicas, los compuestos orgánicos se descomponen inicialmente mediante fermentación y los productos orgánicos finales de la fermentación se oxidan aún más mediante respiración anaeróbica si están presentes aceptores de hidrógeno inorgánicos (nitrato, sulfato o CO2).

ciclo del azufre

El azufre está disponible para los organismos vivos principalmente en forma de sulfatos solubles o compuestos de azufre orgánico reducido.

ciclo del hierro

Algunos cuerpos de agua dulce contienen altas concentraciones de sales de hierro reducidas. En tales lugares, se desarrolla una microflora bacteriana específica: las bacterias del hierro, que oxidan el hierro reducido. Participan en la formación de minerales de hierro de turberas y fuentes de agua ricas en sales de hierro.

Las bacterias son los organismos más antiguos y aparecieron hace unos 3.500 millones de años en el Arcaico. Durante unos 2.500 millones de años dominaron la Tierra, formaron la biosfera y participaron en la formación de la atmósfera de oxígeno.

Las bacterias son uno de los organismos vivos de estructura más simple (excepto los virus). Se cree que son los primeros organismos que aparecieron en la Tierra.



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