Download 33 REPRODUCCIÓN Y CRECIMIENTO: La reproducción en los
Document related concepts
Transcript
REPRODUCCIÓN Y CRECIMIENTO: La reproducción en los microorganismos pertenecientes a los dominios Arquea y Bacteria es de tipo asexual, siendo la fisión binaria el mecanismo de reproducción más común entre dichos organismos (Fig. 11 ). En términos generales, estos organismos se reproducen más rápido que todas las otras formas de vida que conocemos. El tiempo que toma completar un ciclo de división celular puede ser tan corto como 20 minutos, como es el caso de Escherichia coli (una bacteria que habita en nuestro intestino), creciendo bajo condiciones óptimas, o puede extenderse por 12 horas como es el caso de Mycobacterium tuberculosis, agente etiológico de la tuberculosis. Figura 11: Fisión Binaria en Bacterias replicación del DNA elongación de la célula formación del septo se completa formación del septo separación de células 33 Conociendo la capacidad que tienen muchas bacterias para crecer rápidamente podemos entender cómo en algunas enfermedades infecciosas, los síntomas se manifiestan muy poco tiempo después de producirse el contagio (ie. horas). También explotamos la capacidad de las bacterias de crecer rápidamente para generar grandes cantidades de productos metabólicos útiles para el hombre en muy corto tiempo (ie. combustibles, solventes, alimentos, vitaminas, antibióticos, esteroides). Por otro lado, en bacterias que habitan bajo condiciones abióticas extremas (temperatura, salinidad, presión hidrostática, etc.) la velocidad de crecimiento se reduce significativamente. Estos organismos deben invertir una parte substancial de la energía que generan en el desarrollo de rasgos anatómicos o fisiológicos que le permitan adaptarse a las condiciones extremas donde viven. Si intentamos cultivar estos organismos en el laboratorio observamos que necesitamos de un tiempo de incubación prolongado (2-4 días), mientras que para el cultivo de bacterias como E. coli apenas se requieren doce horas de incubación bajo condiciones óptimas. IMPORTANCIA CLINICA: La Microbiología originalmente estuvo orientada en sus principios hacia las ciencias clínicas. Se trabajó afanosamente tratando de descubrir el rol de los microorganismos como agentes causales de enfermedades. Ese trabajo rindió excelentes frutos descubriéndose la etiología de muchas enfermedades infecciosas tanto de humanos, como de animales y plantas (Tabla 3). Estos descubrimientos permitieron dejar atrás una era de obscurantismo, donde muchas enfermedades fueron adjudicadas a maldiciones, “realización de actos impuros”, envenenamiento de la sangre o posesiones demoníacas. No obstante, es conveniente aclarar que la mayoría de las Bacterias que han sido descubiertas no son patógenas y dentro de las Arqueas no se han identificado patógenos. 34 Tabla 3 : Agentes causales de enfermedades infecciosas de etiología bacteriana ENFERMEDAD AGENTE CAUSAL MECANISMO TRANSMISIÓN Contacto directo persona a persona por tiempo prolongado Leche contaminada, inhalación de aerosoles o esputo contaminados Lepra Mycobacterium leprae Tuberculosis Mycobacterium tuberculosis Sífilis Treponema pallidum Colera Vibrio colera Tétano Clostridium tetani Contacto sexual Ingestión agua y alimentos contaminados con heces fecales Penetración de esporas en heridas profundas Gonorrea Neisseria gonorrhoeae Contacto sexual IMPORTANCIA ECONOMICA: Algunas de las actividades económicas donde los procariotas realizan una aportación positiva se presentan a continuación: • Elaboración de alimentos (productos lácteos; curtidos; fermentos de soya y pescado) • Elaboración de bebidas alcohólicas • Producción de nieve artificial • Utilización en la agricultura como biopesticidas en lugar de pesticidas de amplia toxicidad • Producción industrial de fármacos (antibióticos, esteroides, vacunas, hormonas) • Producción industrial de solventes (acetona) • Producción industrial de ácidos orgánicos (ácido acético, láctico, cítrico, glucónico) • Producción industrial de biocombustibles (H2, metano, etanol) • Producción de bioplásticos reciclables • Producción de enzimas (biodetergentes termoestables) • Biorremediación in situ (biodegradación de contaminantes en agua y suelo) • Purificación de abastos de agua • Evaluación de la calidad sanitaria de agua y alimentos (uso de de bioindicadores) • Explotación minera (lixiviación bacteriana de minerales como el cobre y uranio) 35 Por otro lado las bacterias son responsables, junto con otros microorganismos, de actividades que generan grandes pérdidas económicas como lo son: • Descomposión de alimentos • Biodeterioro de metales y polímeros orgánicos • Compra de medicamentos para la cura o alivio de enfermedades infecciosas IMPORTANCIA ECOLOGICA: “Enemigos o Amigos” Imaginemos que podemos esterilizar selectivamente nuestro planeta eliminando todas las células procariotas que en él habitan. ¿Cuáles serían las consecuencias de este acto? De inmediato hay quien puede señalar unas ventajas: no más enfermedades infecciosas relacionadas a esos microorganismos, no más alimentos contaminados o descompuestos y no más biodeterioro de materiales útiles para el ser humano. Aún cuando estas lucen ser ventajas que justificarían plenamente nuestra acción, pronto veríamos la otra cara de la moneda. La movilización cíclica de nutrientes esenciales (carbono, nitrógeno, fósforo, azufre) para todos los organismos vivos depende en gran medida de procesos metabólicos efectuados por microorganismos procariotas. Como ejemplos podemos mencionar el aporte de los procariotas en los ciclos biogeoquímicos del carbono y el nitrógeno. En el ciclo del carbono podemos señalar una participación destacada de estos organismos como descomponedores (procariotas heterotróficos) y como productores primarios (procariotas fotosintéticos y quimiolitotrofos). En el ciclo biogeoquímico del nitrógeno observamos que procesos tales como la fijación del nitrógeno y la denitrificación son efectuados únicamente por procariotas. Por otro lado, los procariotas sostienen diversos tipos de interacción entre ellos mismos y con eucariotas unicelulares y multicelulares que ayudan a mantener el balance o equilibrio de los ecosistemas. Se producen interacciones positivas y negativas entre poblaciones que determinan la estructura de las comunidades. Como ejemplo podemos citar la interacción positiva entre dos poblaciones diferentes que les permite 36 colonizar un habitat que ellas individualmente no pueden ocupar. Encontramos otro ejemplo de interacción positiva en la interacción de procariotas con animales superiores. El intestino en animales superiores alberga microorganismos procariotas una gran variedad de y eucariotas que ayudan al animal a asimilar los nutrientes que ingiere y en algunos casos aportan vitaminas y otros micronutrientes que el animal no puede producir. Por otro lado, también se producen interacciones negativas como la predación y el parasitismo que ayudan a controlar la densidad poblacional y a prevenir el agotamiento súbito de los recursos nutricionales en determinado habitat. 37