CLASIFICACION DE LAS BACTERIAS (piedad ceron)

Clasificación de las Bacterias
Las bacterias son organismos unicelulares, los cuales pueden ser vistos a través de un microscopio. Las bacterias se presentan en diferentes formas y su tamaño está medido en micrometros (o sea, la millonésima parte de un metro). Las bacterias se encuentran en todo tipo de ambientes.

Son seres generalmente unicelulares que pertenecen al grupo de los protistos inferiores. Son células de tamaño variable cuyo límite inferior está en las 0,2m y el superior en las 50m ; sus dimensiones medias oscilan entre 0,5 y 1m . Las bacterias tienen una estructura menos compleja que la de las células de los organismos superiores: son células procariotas (su núcleo está formado por un único cromosoma y carecen de membrana nuclear). Igualmente son muy diferentes a los virus, que no pueden desarrollarse más dentro de las células y que sólo contienen un ácido nucleico.
Las bacterias juegan un papel fundamental en la naturaleza y en el hombre: la presencia de una flora bacteriana normal es indispensable, aunque gérmenes son patógenos. Análogamente tienen un papel importante en la industria y permiten desarrollar importantes progresos en la investigación, concretamente en fisiología celular y en genética. El examen microscópico de las bacterias no permite identificarlas, ya que existen pocos tipos morfológicos, cocos (esféricos), bacilos (bastón), espirilos (espiras) y es necesario por lo tanto recurrir a técnicas que se detallarán más adelante. El estudio mediante la microscopia óptica y electrónica de las bacterias revela la estructura de éstas.
Estructura y fisiología de las bacterias.
Estructura de superficie y de cubierta.
· La cápsula no es constante. Es una capa gelatinomucosa de tamaño y composición variables que juega un papel importante en las bacterias patógenas.
· Los cilios, o flagelos, no existen más que en ciertas especies. Filamentosos y de longitud variable, constituyen los órganos de locomoción. Según las especies, pueden estar implantados en uno o en los dos polos de la bacteria o en todo su entorno. Constituyen el soporte de los antígenos «H». En algunos bacilos gramnegativos se encuentran pili, que son apéndices más pequeños que los cilios y que tienen un papel fundamental en genética bacteriana.
· La pared que poseen la mayoría de las bacterias explica la constancia de su forma. En efecto, es rígida, dúctil y elástica. Su originalidad reside en la naturaleza química del compuesto macromolecular que le confiere su rigidez. Este compuesto, un mucopéptido, está formado por cadenas de acetilglucosamina y de ácido murámico sobre las que se fijan tetrapéptidos de composición variable. Las cadenas están unidas por puentes peptídicos. Además, existen constituyentes propios de las diferentes especies de la superficie.
La diferencia de composición bioquímica de las paredes de dos grupos de bacterias es responsable de su diferente comportamiento frente a un colorante formado por violeta de genciana y una solución yodurada (coloración Gram). Se distinguen las bacterias grampositivas (que tienen el Gram después de lavarlas con alcohol) y las gramnegativas (que pierden su coloración).
Se conocen actualmente los mecanismos de la síntesis de la pared. Ciertos antibióticos pueden bloquearla. La destrucción de la pared provoca una fragilidad en la bacteria que toma una forma esférica (protoplasto) y estalla en medio hipertónico (solución salina con una concentración de 7 g. de NaCI por litro).
· La membrana citoplasmática, situada debajo de la pared, tiene permeabilidad selectiva frente a las sustancias que entran y salen de la bacteria. Es soporte de numerosas enzimas, en particular las respiratorias. Por último, tiene un papel fundamental en la división del núcleo bacteriano. Los mesosomas, repliegues de la membrana, tienen una gran importancia en esta etapa de la vida bacteriana.
Estructuras internas.
· El núcleo lleva el material genético de la bacteria; está formado por un único filamento de ácido desoxirribonucleico (ADN) apelotonado y que mide cerca de 1 mm de longitud (1000 veces el tamaño de la bacteria).
· Los ribosomas son elementos granulosos que se hallan contenidos en el citoplasma bacteriano; esencialmente compuestos por ácido ribonucleico, desempeñan un papel principal en la síntesis proteica.
· El citoplasma, por último, contiene inclusiones de reserva.
La división celular bacteriana.
La síntesis de la pared, el crecimiento bacteriano y la duplicación del ADN regulan la división celular. La bacteria da lugar a dos células hijas. La división empieza en el centro de la bacteria por una invaginación de la membrana citoplasmática que da origen a la formación de un septo o tabique transversal. La separación de las dos células va acompañada de la segregación en cada una de ellas de uno de los dos genomas que proviene de la duplicación del ADN materno.
Espora bacteriana.
Ciertas bacterias grampositivas pueden sintetizar un órgano de resistencia que les permite sobrevivir en condiciones más desfavorables, y se transforma de nuevo en una forma vegetativa cuando las condiciones del medio vuelven a ser favorables. Esta espora, bien estudiada gracias a la microscopia electrónica, contiene la información genética de la bacteria la cual está protegida mediante dos cubiertas impermeables. Se caracteriza por su marcado estado de deshidratación y por la considerable reducción de actividades metabólicas, lo que contrasta con su riqueza enzimática. La facultad de esporular está sometida a control genético y ciertos gérmenes pueden perderla. La germinación de las esporas es siempre espontánea. Da lugar al nacimiento de una bacteria idéntica al germen que había esporulado.

Hay muchos tipos de bacterias en el mundo. Antes de la invención de la técnica de secuenciación del ADN, las bacterias eran clasificadas acorde a sus formas, método también conocido como Morfología. Actualmente, sumado al método de la morfología, también se utiliza la secuenciación del ADN como método para clasificar a las bacterias. Otros métodos de clasificación incluyen las actividades metabólicas, las condiciones requeridas para su crecimiento, o reacciones bioquímicas.

 * Por su forma  y  agrupación 
Los modelos de agrupamiento celular de las bacterias son característicos de especies definidas y se utiliza como uno de los criterios de clasificación
Cuando las células microbianas como los cocos se dividen, pueden permanecer unidas unas con otras, formando arreglos característicos. 
 
Los bacilos se dividen únicamente en un plano pero en algunas ocasiones pueden encontrarse células unidas por los extremos o por los lados debido a la etapa del desarrollo en que se encuentren o a las condiciones del cultivo. 
Las bacterias en espiral generalmente no se agrupan, crecen individuales y aisladas.

En la siguiente tabla se resumen algunos de los aspectos fundamentales en la clasificación de las bacterias

Por
forma
Por ordenamiento
Representación
Por composición de la pared celular que reacciona a la tinción de Gram
Coco (esférico)
Coco único o micrococo
Cuando los cocos se dividen en un solo plano vertical, se  separan y conservan su individualidad.

 
Gram negativas no retienen el cristal violeta conservan el colorante rojo por ejemplo safranina son susceptibles a las cefalosporinas
Diplococo en parejas

Gram positivas 
absorben y conservan el colorante cristal violeta son susceptibles a la penicilina y estreptomicina

Diplococo cuando las células hijas se presentan en parejas

Estreptococo en cadena
Cuando las células hijas forman cadenas

Estafilococo
las células permanecen unidas pero después de una división celular en dos o más planos y los cocos forman grupos irregulares en ocasiones de gran volumen similares a racimos de uvas.

Sarcina grupo de ocho cocos
La división celular se produce formando paquetes de ocho células
 

Tetracoco
La división celular se produce en dos o tres planos perpendiculares formando grupos de cuatro células.
 

Espirilos
En forma de espiral

Bacilos
 
En forma de bastón
 
 
 

* Por su requerimiento de oxigeno

Otro aspecto a tener en cuenta en la clasificación de bacterias es la necesidad de oxígeno para poder vivir. Dependen en buena medida de la disponibilidad de las enzimas eliminadoras de peróxidos y superóxidos.

Aerobias estrictas: Dependen de O2 para su crecimiento.

Anaerobias estrictas: se desarrollan en ausencia total de O2, utilizan aceptores finales distintos del oxígeno: CO2, H2 y N2, o poseen metabolismo estrictamente fermentativo.

Anaerobias Facultativas: pueden desarrollarse en presencia o ausencia de O2, aunque predominan en medios anaeróbicos.

Microaerófilas: sólo se pueden desarrollar en presencia de bajas tensiones de O2 (menor del 12% en lugar del 20% que es la atmosférica) y altas tensiones de CO2.

* Por su óptimo de temperatura
Según la temperatura óptima de crecimiento las bacterias se clasifican en:

Termófilas: se desarrollan entre 25 y 80°C, óptima 50 y60°C

Mesófilas: se desarrollan entre 10 y 45°C, óptima 20 y 40°C

Psicrófilas: se desarrollan entre -5y 30°C, óptima 10 y 20°C.

* Según el pH en que se desarrollan
Las bacterias se clasifican en:

Acidófilas: Se desarrollan a pH entre 1.0 y 5.0

Neutrófilas: Se desarrollan a pH entre 5.5 y 8.5

Basófilas: Se desarrollan pH entre 9.0 y 10.0

*  Por su forma de nutrición
Según su metabolismo interno, las bacterias presentan requerimientos nutricionales diversos y se clasifican en:

Autótrofas quimiosintéticas o fotosintéticas, Las autótrofas fotosintéticas utilizan la luz del sol y el bióxido de carbono para fabricar su alimento. Las autótrofas quimiosintéticas utilizan   compuestos inorgánicos, por ejemplo, el azufre para fabricar su alimento y su fuente de energía es el CO2

Heterótrofas (por absorción) pueden utilizar fuente de carbono orgánico para su alimentación

Las bacterias pueden vivir como parásitos afectando los organismos donde habitan, como simbiontes formando parte de la flora bacteriana normal de la piel, cavidades y tracto digestivo del hombre y de los animales y saprofitas la gran mayoría, ayudando a la descomposición de la materia orgánica muerta.

Identificación de Bacterias por composición de la pared celular que reacciona a la tinción de Gram

Un método de identificación de las bacterias es la Tinción diferencial  de Gram que permite identificar la morfología de la célula bacteriana en cocos y  bacilos gram positivos y gram negativos según la estructura de su pared celular.

Se puede discriminar entre dos grandes grupos de bacterias: Gram positivas (se tiñen de color violeta) y  Gram negativas (se tiñen de color rosado) debido a las diferencias en la composición de su pared celular.
Como se mencionó anteriormente la pared celular esta formada por peptidoglucano, la diferencia consiste en que la pared de las bacterias gram positivas es gruesa y está formada por varias capas de peptidoglucano aproximadamente 80%-90%  y algo de ácido teicoico, mientras que la pared de las bacterias gram negativas está formada por una sola capa delgada de peptidoglucano aproximadamente hasta un 20% la cual está rodeada por una membrana exterior compuesta de fosfolípidos, lipopolisacáridos, y lipoproteínas.
Hay otro grupo de bacterias denominadas bacilos ácido alcohol resistentes que son diferenciados utilizando la coloración de Ziehl Nielsen, éstas bacterias  son resistentes a la decoloración ácida permanaciendo teñidos de fucsia.

Cocos o micrococos: Incluyen las bacterias de tamaño variable, cuya forma es esférica u ovoide y generalmente son aerobios estrictos. Algunas veces estas bacterias tienden a agruparse. Cuando se presentan asociadas dos bacterias reciben el nombre de diplococos como por ejemplo el diplococo Neisseria gonorrhoeae que es el agente causal de la gonorrea, el Pneumococo que es responsable de la neumonía infecciosa, etc.
En otras ocasiones los micrococos se reúnen formando grupos de cuatro elementos dispuestos en cuadro, y se denominan entonces tetracocos, tetrágenos o tétradas.
Las sarcinas, son especies de bacterias cocales que se dividen en tres planos perpendiculares para formar paquetes de ocho, dieciséis, treinta y dos, o más micrococos. Son anaerobios obligados y ácido-tolerantes por lo que pueden crecer en un pH inferior a 2 después de fermentar azúcar.
Algunas especies como Sarcina ventriculi producen una capa fibrosa y gruesa de celulosa que se dispone alrededor de la pared celular y funciona como cemento para mantenerse adheridas entre sí. Esta especie habita en sitios muy ácidos como suelos, barro, heces y en el contenido estomacal.
Cuando los cocos se agrupan en tres, cuatro o más células dispuestas en forma lineal reciben el nombre de estreptococos que desempeñan funciones importantes en la producción de leche ácida y otros fermentos. Para distinguir los estreptococos no patógenos de las especies patógenas, el género Streptococcus presenta tres divisiones: Lactococcus, importante en la industria láctea y Enterococcus que son principalmente de origen fecal. Algunos estreptococos se envuelven en una cubierta gelatinosa y constituyen una forma de agrupación que recibe el nombre de leuconostoc, que pueden ser heterofermentativos, y descomponen el citrato para obtener diacetilo y acetoína. Otras cepas producen grandes cantidades de dextrano (material viscoso) el cual es útil en medicina como expansor del plasma en las transfusiones sanguíneas.
Cuando los cocos se reúnen de manera irregular formando racimos se conocen como estafilococos, éstos se encuentran comúnmente en las fosas nasales y piel de humanos y animales. Pueden causar graves infecciones como forúnculos, granos, neumonía, osteomielitis, meningitis y artritis. Además producen exotoxinas como la cuagulasa, que actúa sobre la fibrina presente en el plasma, para formar un coágulo. El Staphylococcus aureus produce varias enterotoxinas que secreta al medio circundante o alimento, si se come este alimento que contiene la toxina, en el plazo de una a seis horas se observarán reacciones que incluyen náuseas, vómitos y diarreas. En especial se pueden encontrar en: productos cocidos al horno y rellenos de crema o de nata, las aves, la carne, las salsas, las ensaladas con huevo y carne, los flanes y los aliños con nata para ensalada. Puede evitarse el crecimiento microbiano manteniéndolos alimentos a 4ºC.
Otro tipo de asociación que utilizan las bacterias cocales es la formación de agregados compactos denominados zoogleas, en las cuales se encuentran los microorganismos incluídos dentro de una envoltura gelatinosa. La importancia de estas bacterias radica en su utilización en el tratamiento de aguas residuales donde son capaces de adherir protozoos y pequeños animales a la cubierta mucosa.

Bacilos: Son bacterias que tienen forma de bastoncillo, se pueden encontrar en grupos de dos denominados diplobacilos, o en cadenas similares a las que presentan los cocos por los que se les llama estreptobacilos.
El género más representativo de esta morfología lleva el nombre Bacillus, el cual se caracteriza por la formación de endosporas.
Son útiles en la producción de antibióticos tales como bacitracina, gramicidina y polimixina, entre otros. También se han utilizado como biocontroladores en la erradicación de ciertas plagas en cultivos de importancia económica, de las cuales son parásitos.
1.Espirilos: Son bacterias bacilares, helicoidales con movilidad flagelar, que se clasifican dentro de las Gram negativas. Para su clasificación taxonómica se utilizan criterios como la forma de la célula, el tamaño, la flagelación y las relaciones simbióticas entre otras.
Los espirilos con muchas vueltas a pesar de su semejanza morfológica con las espiroquetas, se diferencian de ellas porque poseen flagelos bacterianos típicos externos mientras las espiroquetas poseen flagelos periplásmicos o filamentos axiales internos.
Dentro de este grupo se pueden encontrar especies benéficas y patógenas. La especie Azospirillum lipoferum es un organismo fijador de nitrógeno, de importancia agronómica debido a que establece una relación simbiótica laxa con plantas herbáceas tropicales y con cereales cultivados.
Un ejemplo de espirilo patógeno es el género Helicobacter asociado con las úlceras pilóricas en los humanos.
2.Espiroquetas: Son bacterias filiformes, flexibles, muy largas, que presentan forma de espiral con diez o más vueltas. En algunas ocasiones con un flagelo en cada extremo (como por ejemplo el espirilo responsable de la sífilis: Treponema). Habitualmente se hallan en ambientes acuáticos o en el cuerpo de animales. El cilindro protoplásmico de estas células se encuentra rodeado por una membrana de tres capas conocida como cubierta celular externa, además poseen una estructura única que le permite la movilidad llamada filamento axial, compuesta de un flagelo que atraviesa el cuerpo celular y se sitúa entre la pared delgada flexible y la envoltura externa. Las espiroquetas pueden encontrarse como parásitos en humanos mientras otras viven libres en agua o madera.

Se conoce como bacterias Gram Positivas al grupo de bacterias que no posee una membrana externa capaz de proteger el citoplasma bacteriano, que tienen una gruesa capa de peptidoglicano y que presentan ácidos teicoicos en su superficie. Entre otras cosas, se distinguen especialmente por teñirse de azul oscuro o violeta por la tinción de Gram aplicada en bacteriología para analizar muestras de laboratorio y es justamente esto último lo que explica su nombre de “Gram positivas”, aunque cabe mencionar que la acepción grampositivas también es correcta.
En microbiología, se denominan bacterias Gram negativas a aquellas bacterias que NO se tiñen de azul oscuro o violeta por la tinción de Gram, y lo hacen de un color rosado tenue: de ahí el nombre de «Gram-negativas» o también «gramnegativas».1 Esta característica está íntimamente ligada a la estructura de la envoltura celular, por lo que refleja un tipo natural de organización bacteriana. Son uno de los principales grupos de bacterias y cuando se tratan como taxón se utiliza también el nombre de Negibacteria.2 Las restantes son las bacterias Gram positivas.

Las bacterias Gram-negativas presentan dos membranas lipídicas entre las que se localiza una fina pared celular de peptidoglicano, mientras que las bacterias Gram-positivas presentan sólo una membrana lipídica y la pared de peptiglicano es mucho más gruesa. Al ser la pared fina, no retiene el colorante durante la tinción de Gram.