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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
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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.
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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)
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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
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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.
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