conceptos fundamentales de la biología

Procariotas

Descubriendo nuevos microbios

CLASIFICACIÓN

Cianobacterias:
Las cianofíceas, también llamadas cianófitas o cianobacterias, son un filo de móneras microorganismos procarióticos, puesto que carecen de membrana nuclear. También se llaman cianofíceas o algas verde-azuladas, debido a que poseen sustancias fotosintéticas del tipo de la clorofila y ficocianina, un pigmento de color azulado. Como pueden realizar la fotosíntesis, desprenden oxígeno.

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Las cianobacterias son organismos uni o pluricelulares. Tras su reproducción, es frecuente que las células hijas queden unidas por filamentos.
Tienen una pared celular similar a la de las bacterias. En el citoplasma se distingue una zona central o centroplasma, donde se halla el ADN, y otra periférica o cromoplasma, donde están los corpúsculos con los pigmentos.
Las algas cianofíceas viven en ambientes acuáticos. En algunos casos viven sobre rocas y árboles, y las hay también que habitan en aguas termales, soportando temperaturas de hasta 90ºC. También pueden vivir en simbiosis con hongos, formando líquenes
Con el norme de Estromatolitos se designan las estructuras nodulares irregulares, ramificadas con frecuencia, más normalmente cilíndrica, de configuración lamélico-concéntrica. Se las encuentra con frecuencia en las formaciones calcáreas del primer precámbrico, en el proterozoico, siendo menos frecuentes en las formaciones paleozoicas y escasas entre el Paleozoico y la actualidad.

Arqueobacterias: (O seu nome significa bacterias antigas)Son as moneras máis primitivas, difiren das demais no tipo de lípidos que constitúen as súas mebranas, na composición das súas paredes celulares, no seu ARN... Viven en condicións ambientais extremas.Se encontran en todo tipo de ambentes inhóspitos ,como auga salgada, manantiais de auga en ebullición, ambentes ricos en ácido sulfúrico ou lugares sen osíxeno, nos que producen gas metano.

• no poseen paredes celulares con peptidoglicanos
• presentan unidades secuencias únicas en la unidad pequeña del ARN
• poseen lípidos de membrana diferentes tanto de las bacterias como de las eucariotas(incluyendo enlaces éter en lugar de enlaces éster)

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1. Halófilas: Son arqueobacterias que para crecer necesitan unhas determinadas concentración mínimas de cloruro de sodio.
2. Metanóxenas: Son as que viven en ambientes anaerobios e producen metano a partires de CO2.
3. Termoacidófilas: Son as que viven en aguas termais, ás veces moi ácidas, como ambientes volcánicos ricos en xofre. Destaca a Thermus aquaticus, que produce un enzima utilizado na ténica de enxeñería PCR.

Eubacterias: Neste grupo inclúense a maioría das bacterias.Se encontran en todo tipo de medios. Un grupo especial dentro das eubacterias son as cianobacterias(Bacterias fotosintéticas , que son responsables da produción de gran parte do osíxeno da nósa atmosfera.

1. Bacterias con parede celular

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Gram positivas: Coloréanse de azul violeta coa tinguidura de Gram, e forman endosporas. Aquí inclúense bacterias patóxenas, como as tatuberculose; bacterias fermentadoras, como o lactobacillus.
Características

• membrana citoplasmática
• capa gruesa de peptidoglicano
• ácidos teicoicos y lipoteicoicos, que sirven como agentes quelantes

Staphylococcus aureus (Gram positiva)

Staphylococcus aureus (Gram positiva)

• Gram negativas:Coloréanse de vermello coa tinguiduras de Gram. Comprende bacterias patóxenas, como as da peste; cianobacterias; bacterias fixadoras de nitróxeno..

Características:
La envoltura celular de las bacterias Gram-negativas está compuesta por una membrana citoplasmática (membrana interna), una pared celular delgada de peptidoglicano, que rodea a la anterior, y una membrana externa que recubre la pared celular de estas bacterias. Entre la membrana citoplasmática interna y la membrana externa se localiza el espacio periplásmico relleno de una sustancia denominada periplasma, la cual contiene enzimas importantes para la nutrición en estas bacterias

Cocos (gram negativos)

Cocos (gram negativos)

Diferencias entre Gram-positiva y Gram-negativa:

Tanto las bacterias Gram-positivas como las Gram-negativas pueden presentar una capa superficial cristalina denominada capa S. En las bacterias Gram-negativas, la capa S está unida directamente a la membrana externa. En las bacterias Gram-positivas, la capa S está unida a la capa de péptidoglicano.

2. Micoplasma: Son máis pequenos que os outros grupos e non teñen parede celular. Son Gram negativas, e a maioría son patóxenas.

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• A respiración das moneras

Os organismos do reino Moneras non teñen mecanismos respitatorios especializados, senon que realizan o interambio de osíxeno e dióxido de carbono por difusión a través da membrana celular. A concentración de osíxeno no interior do organismo é menos ca no exterior ( aéreo ou acuático), mentres que a concentración do carbono e maior. Como resultado, o osíxeno penetra no organismo por difusión e o dióxido de carbono sae polo mesmo sistema.

A respiración anaerobia é un proceso biolóxico redox ( oxidación- reducción) de azúcares e outros compostos no que o aceptor terminal de electróns é unha molécula, en xeral inorgánica, distinta do osíxeno. A realizan exclusivamente grupos de bacterias.
Na respiración anaerobia non utIízase osíxeno, senon que para a mesma función emprégase outra sustancia oxidante distinta, como o sulfato e o nitrato.
Nas bacterias con respiración anaerobia interveñe tamén unha cadea transportadora de electróns na que se reoxidan os coenzimas reducidos durante a oxidación dos sustratos nutrientes; é análoga á da respiración aerobia, xa que componse dos mismos elementos ( citocromos, quinonas, proteínas ferrosulfúricas, etc...) A única diferenza, polo tanto está, en que o aceptor último de electróns non é o osíxeno.

Todos os posibles aceptores na respiración anaerobia teñen un potencial de redución menos ca o osíxeno, polo que, partindo dos mesmos sustratos( glicosa, aminoácidos, triglicéridos), xérase menos enerxía neste metabolismo que na respiración aerobia convencional.













Historia das moneras
O término ten unha historia longa na que cambiou de significado, aínda que axustado sempre ó que señala a súa etimoloxía, do grego: μονήρης,moneres: simple, único, peculiar. O término foi usado inicialmente nesta forma por Ernst Haeckel en 1866. Haeckel foi o primeiro que intentou establecer unha hiótese filoxenética da diversidade biolóxica, axustada á "xove e triunfante teoría da evolución".
Dividió a los organismos en tres grandes ramas, Plantae, Animalia y Protista, reuniendo en esta última a las formas «primitivas» que no parecían mostrar un parentesco específico con las plantas y animales «superiores». Haeckel colocó a Moneres en el tronco de su árbol de la vida, dentro de los Protista, en los que distinguió una subrama donde se encontrarían las estirpes más simples, similares a las primeras formas vivientes, a la que llamó así, Moneres. Cuando examinamos su árbol vemos juntas en ese grupo a formas procarióticas como Vibrio, una bacteria, y a otras eucarióticas, como Vampirella, una ameba. A la vez encontramos procariontes como Nostoc, una cianobacteria, en la base del reino Plantae, agrupada en un taxón Archephyta con géneros como Ulva, Conferva o Desmidium, que son algas verdes, es decir eucarióticas. Así pues ni las Moneres de Haeckel contienen a todos los procariontes conocidos en la época, ni son procariontes todos sus miembros. Sin embargo Haeckel en su Die Lebenswunder (las maravillas de la vida) de 1904 corrige a "Moneres", haciéndole incluir en él tanto a bacterias como a cianobacterias; de este modo hay que subrayar que Haeckel, tal como lo afirman muchos textos, sí usó Moneres para referirse a los procariontes (aunque aún no definidos como tales).
Cuando Chatton descubrió en los años 20 que las bacterias carecen de núcleo celular, propuso los términos procariota y eucariota en el mismo sentido en que los usamos ahora, y empezó a parecer oportuno a algunos llamar Monera al conjunto de los procariontes. Eso hizo Barkley en 1939 creando un reino Monera dividido entre arqueófitos (Archeophyta), lo que ahora llamamos Cyanobacteria, y esquizófitos (Schizophyta), un término que fue muy usado por los botánicos para referirse a las bacterias.
Herbert Copeland dividió al conjunto de los organismos en cuatro reinos, contando además de Plantae y Animalia, Protoctista (recuperando un término de Hogg de 1866) para los eucariontes de organización simple, y Monera para los recién reconocidos procariontes. Robert Whittaker añadió un quinto reino, Fungi, en un esquema de cinco reinos que todavía domina en los libros de texto y en cursos generales de Biología, especialmente en su versión actualizada en los años 1980 por Lynn Margulis.
Sin embargo, o término desapareceu virtualmente da literatura técnica taxonómica. Carl Woese descubriu nos anos 1970, que os procariontes encaixaban en dous esquemas moi diferentes cando se examinaba a súa estrutura, composición e xenética molecular, distinguindo dous novos taxóns. Xunto a eles, os eucariontes forman un único dominio (Eukarya), subdividido en catro reinos semellantes ós popularizados por Lynn Margulis (Protista, Animalia, Fungi, Plantae).

Evolución

El Reino Monera es el más antiguo de todos; y los procariotas contemporáneos, son los organismos más abundantes del mundo. Si bien se han descubierto fósiles de Monera en estratos rocosos que datan de hace 3.500 millones de años.

Una teoría que goza de gran aceptación, es la que afirma que las células procarióticas que comenzaron a vivir de forma permanente en el interior de otras células más grandes se transformaron en las actuales mitocondrias y cloroplastos de las células eucarióticas.

Los procariotas existen desde muy largo tiempo y evolucionaron como respuesta a diversas presiones de selección

Ciertos rasgos, como la forma de la célula y de la colonia habían surgido de manera reiterada; pero otros, como la pared celular, la capacidad de fotosíntesis y la aptitud para formar esporas, se han perdido en forma independiente en una cantidadde linajes.

Hábitat- Adaptación

Las bacterias no sólo son organismos que viven en las plantas y animales causándoles daños, también habitan suelos, estanques, lagos, arroyos, fuentes hidrotermales, glaciares, cerca de los polos, tanques de almacenaje de gasolina, etc.

A su vez las bacterias son las principales desintegradoras de casi todos los ecosistemas. No solo degradan los restos muertos de organismos mucho más grandes, sino además liberan las moléculas y los átomos constituyentes de estos para dejarlos a disposición de otros miembros de la comunidad.

Aunque la mayoría sea beneficiosa para la vida en los ecosistemas y lascomunidades humanas, otros representantes constituyen un aspecto negativo al funcionar como agentes causales de enfermedades.

Algunas procariotas son simbiontes de células eucariotas, y viven en su interior. Las evidencias indican, de este modo, que los organismos del Reino Monera aparecieron pronto en la historia de la Tierraantes de que la atmosfera tuviera oxígeno disponible. Ciertas bacterias de hecho son capaces de vivir sin oxígeno, y en determinados casos no pueden vivir en su presencia.

CARACTERÍSTICAS

• Organismos unicelulares y procariotas visibles únicamente al microscopio.
• Tiene gran capacidad de adaptarse a cualquier ambiente.
• Según su nutrición pueden ser autótrofos, los cuales obtienen energía a partir de moléculas inorgánicas como azufre y amoniaco; los heterótrofos que se alimentan de organismos muertos o en el proceso de descomposición.
• Pueden ser aerobios si necesitan oxígeno o anaerobios si éste les resulta tóxico.
• Se reproducen sexual y asexualmente.

CLASIFICACIÓN

Tradicionalmente el reino Monera se clasificaba durante el siglo XX hasta los años 1970 en dos grandes grupos o divisiones: bacterias ycianobacterias (cianofíceas o algas azul-verdosas). A su vez las bacterias se subclasificaban según su morfología, tal como lo hacían las clasificaciones del siglo XIX. Un avance importante en clasificación procariota significaron las del Manual de Bergey de 1978 y 1984 atribuidas sobre todo a R.G.E. Murray, las cuales se basaron principalmente en la estructura de pared y membranas celulares, procurando además evitar nombres en latín en donde se sabía a conciencia que era imposible determinar las verdaderas relaciones filogenéticas; o la clasificación de Margulis y Schwartz de 1982 basada en metabolismo y bioquímica bacteriana.
Pero la verdadera revolución vino del descubrimiento del análisis del ARN ribosomal 16S y 5S desarrollado por C. Woese, el cual fue el más grande avance en taxonomía procariota desde el descubrimiento de la tinción de Gram en 1884 y permitió al fin integrar en forma real el análisis filogenético a la microbiología, el cual era aplicable casi exclusivamente a plantas y animales.
A continuación se muestra una síntesis del reino Monera o Procaryotae de inicios de los 1980:

• Division Mendosicutes (arquebacterias)

MethanocreatricesBacterias halófilasTermoacidófilas

• Division Tenericutes (micoplasmas)
• Division Gracilicutes (gram negativas)
• Clase Scotobacteria (bacterias quimiótrofas)

SpirochaetesThiopneutes (sulfato reductoras)Bacterias aerobias fijadoras de nitrógenoPseudomonadsMyxobacteriaRickettsiasChlamydias

• Clase Anoxyphotobacteria (fotótrofas anoxigénicas)

Bacteria púrpuraBacteria verde del azufreBacteria verde no del azufre

• Clase Oxyphotobacteria (fotótrofas oxigénicas)

CyanobacteriaChloroxybacteria

• Division Firmicutes (gram positivas)

Bacterias fermentadorasAeroendospora (aerobios o anaerobios)MicrococciActinomycetes

Uso habitual

Donde todavía se usa, el término Monera designa un grado (nivel evolutivo) formado por los organismos celulares que carecen de núcleo bien definido, los que son llamados procariontes y que son considerados las formas de vida más antiguas. Características generales:

• Tamaño: Son los organismos celulares más pequeños (3 a 5 µm como promedio).
• Nivel celular: Organismos casi siempre unicelulares; células procariotas.
• Sin orgánulos: Ausencia de núcleo celular, plastos, mitocondrias y ni ningún sistema endomembranoso (salvo cianobacterias).
• Nutrición: Osmótrofa siempre. Obtención del carbono: Heterótrofa (saprófita, parásita o simbiótica) o autótrofa (por fotosíntesis oquimiosíntesis).
• Dependencia del oxígeno: Anaeróbicos, aeróbicos o microaerófilos.
• Reproducción: Asexual por fisión binaria; no existe mitosis. Sin reproducción sexual. Conjugación o intercambio limitado de material genético (parasexualidad).
• Estructuras de locomoción: Flagelos bacterianos o ausentes.
• ADN: El material genético tiene generalmente una disposición de hebra circular que está libre en el citoplasma.

Arqueobacterias

Su nombre significa bacterias antiguas y se piensa que son parecidas a las primeros organismos que aparecieron sobre la Tierra. Se encuentran en todo tipo de ambientes extremos como agua salada, manantiales de agua en ebullición, ambientes ricos en ácido sulfúrico o lugares sin oxígeno, en los que producen gas metano.
Son las responsables de la producción de gas metano en los pantanos y zonas encharcadas que contienen grandes cantidades de materia orgánica en descomposición. Por este motivo, el metano se denomina gas de los pantanos. También producen gas metano en los centros de tratamiento de aguas residuales y en los aparatos digestivos de los herbívoros rumiantes.

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Arqueobacteria productora de metano.

Eubacterias

A las eubacterias también se les conoce como “bacterias verdaderas”, y son organismos microscópicos que tienen células procariotas.
Las cianobacterias, también conocidas como algas verdeazules, son eubacterias que han estado viviendo sobre nuestro planeta por más de 3 mil millones de años. Esta bacteria crece en esteras y montículos en las partes menos profundas del océano. Hoy en día sólo las hay en algunas regiones, pero hace miles de millones de años las había en tan gran número, que eran capaces de añadir, a través de la fotosíntesis, suficiente oxígeno a la primitiva atmósfera de la Tierra, como para que los animales que necesitaban oxígeno pudieran sobrevivir.
Cierto tipo de eubacteria representa un problema para la salud de las personas. Algunas veces, en carnes y huevos mal cocidos, hay unas bacterias llamadas E.coli y Salmonela, que pueden hacer que las personas enfermen. Hay otras bacterias que son beneficiosas para la salud de las personas, como las que hay en el yogurt.
Se ha descubierto que hay cierto tipo de bacterias muy útiles. Algunas son usadas en plantas de tratamientos de agua para ayudar a mantener al agua limpia. Y otras son usadas para convertir las uvas en vino, y la leche en queso.


NUTRICIÓN EN LAS MONERAS
Presentan Sistema de Nutrición: AUTÓTROFA, HETERÓTROFA y ABSORCIÓN.

CIANOBACTERIAS poseen CLOROFILA y un Pigmento azul llamado FICOCIANINA. Las Cianofíceas o Algas verde azuladas son Autótrofos, ya que realizan la Fotosíntesis. Algunas bacterias pueden crear sus propios compuestos a partir del CO2 y otras sustancias inorgánicas, es decir son AUTÓTROFAS. Otras Bacterias son HETERÓTROFAS, ya que no pueden elaborar su propio alimento de modo que su nutrición depende de los compuestos orgánicos formados por otros organismos y se nutren por ABSORCIÓN, ya sea descomponiendo a sustratos orgánicos como las SAPRÓFITAS, o infectando a un organismo vivo y viviendo a expensas de él como las PARÁSITAS.

Los seres que elaboran su propio alimento a partir de la energía de las sustancias que contienen Hierro, Hidrógeno, Azufre y Nitrógeno son las bacterias QUIMIOSINTÉTICAS, ya que necesitan de esas sustancias para elaborar su propio alimento, por ejemplo las bacterias del Azufre, Hidrógeno, Hierro, Nitrógeno (Nitrosomonas y Nitrobacter).Las BACTERIAS QUIMIOSINTÉTICAS son AUTÓTROFAS, es decir productores que fabrican sus compuestos orgánicos mediante la Oxidación de sustancias inorgánicas simples como el Azufre y el Amoníaco. Los Autótrofos quimiosintéticos no requieren de luz como fuente de energía para realizar estas reacciones. Las Bacterias secretan ENZIMAS que actúan como aceleradores de reacciones (Enzimas). En estas reacciones, las sustancias alimenticias se desdoblan a moléculas más sencillas.

NOTICIAS SOBRE MONERAS

• Bacteria marina obtiene energía de la luz sin hacer la fotosíntesis:

Según ha informado el CSIC, este microorganismo, que posee un metabolismo mixto a medio camino entre las algas y las bacterias, podría servir para desarrollar energías renovables en un futuro.
El microorganismo, aislado en muestras de agua del Mediterráneo, ha sido denominado “Polaribacter”, ya que está relacionado con bacterias detectadas anteriormente en muestras de regiones polares.
Esta bacteria puede captar la energía de la luz porque sintetiza una proteína llamada proteorodopsina y un pigmento retinal, similar al de la retina de los seres humanos, según publica el último número de la revistaProceedings de la Academia Nacional de Ciencias estadounidense (PNAS).
Los científicos aseguran que el hallazgo tiene implicaciones sobre el papel que juegan las bacterias marinas en la regulación de la concentración de diñoxido de carbono en la atmósfera y los mecanismos implicados en el cambio global.

• Una bacteria podría remplazar al cemento

Los arquitectos e ingenieros saben muy bien que cualquier tipo de construcción, con el paso del tiempo y al ir asentándose, termina por provocar grietas que pueden ser peligrosas. Para evitar estos riesgos, utilizan refuerzos de hierro. Pero esas fisuras deben ser selladas, ya que los fenómenos atmosféricos, de lo contrario, terminarían agrandándolas.
Para hacerlo, utilizan el cemento, lo cual supone elevados costes periódicos. Lo ideal sería descubrir un organismo natural que lo hiciera siguiendo el impulso de su propia naturaleza.

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Pues bien, ya ha sido encontrado. Se trata de una bacteria que, modificada genéticamente y en contacto con elhormigón, comienza areproducirse y a expeler una mezcla de carbonato cálcico y cola. Al endurecerse, posee una dureza similar a la del cemento.
Por si ello fuera poco, se trata de una bacteria común –de hecho se encuentra en casi todo tipo de suelos-, con lo quelos costes de reconversión para su uso industrial serían mínimos y podría ejercer la función de aquél en las edificaciones.

El descubrimiento fue realizado por un grupo de estudiantes de la Universidad de Newcastle con motivo de un concurso organizado por elInstituto Tecnológico de Massachussets. El torneo buscaba proyectos consistentes en alterar, mediante tecnología genética, algún tipo de bacteriade suerte que, tras hacerlo, tuviera una nueva utilidad.
Los alumnos de Newcastle tomaron esa bacteria y la modificaron genéticamente para conseguir la llamada‘BacillaFilla’, que es capaz de sellar grietas como si del mejor cemento se tratase. No hace falta decir que la medalla de oro del concurso fue para ellos.
No obstante, la duda es inevitable: si se trata de un organismo vivo, lo lógico es que crezca descontroladamente y sin parar, en cuyo casoterminaría por destruir las paredes. Pero también esto ha sido previsto. Le han añadido un gen que le impide sobrevivir al contacto con el medio ambiente. De este modo, tras hacer su trabajo, moriría quedando adosada a la grieta.
Por si todo ello fuera poco, la ‘bacteria-cemento’ tiene una virtud añadida. La explica la doctora Jennifer Hallinan, directora del proyecto: “Alrededor del cinco por ciento de las emisiones de dióxido de carbono provocadas por el hombre provienen de la producción de hormigón, siendo esta actividad una importante contribución al calentamiento global. Encontrar una forma de prolongar la vida útil de las estructuras existentes significa que podríamos reducir este impacto ambiental”. Y ahí la ‘BacillaFilla’ tendría un papel muy importante.

IMPORTANCIA SOCIAL Y ECOLÓGICA DEL REINO MONERAS
1º_Reina Mónera: esta constituido por células procarontes AUTOTROFAS (cianobacterias) y HETEROTROFAS (bacterias).
La importancia de este reina radica en que las bacterias actúan como "DESCOMPONEDORAS" , es decir, degradan restos de materia orgánica (animales muertos, plantas muertas, etc.) y la transforman en materia inorgánica que es devuelta al suelo para poder ser reutilizada por las plantas.
Las cianobacterias son las responsables de que el planeta Tierra tenga oxigeno (O), ya que cuando estas "surgieron" comenzaron a realizar la fotosintesis (CO2+H2O<==>Glucosa+O2) y como consecuencia se libero el O que hoy respiramos.
Otra función es la de fijación de nitrógeno atmosférico.
En animales hervívoros estos organismos les ayudan a degradar la celulosa; y aún en los humanos la "flora bacteriana" ayuda a recubrir las microvellosidades del estómago para mantener un buen funcionamiento y protección contra los ácidos que en él se producen.
En otro tipo de ambiente, como por ejemplo en cuerpos de agua continentales (rios, lagos, lagunas o incluso presas) además de contribuir en la producción de oxígeno mediante la fotosíntesis y la disponibilidad de este en el agua, pueden ser indicadores de la calidad del agua.
Fundamentalmente porque las bacterias pertenecen a este grupo, y es un grupo cosmopolita (vive en todo el planeta) con representantes de vida libre, parásitos, autótrofos, etc.

Arqueobacterias

El grupo más antiguo, las arqueobacterias, constituyen un fascinante conjunto de organismos y por sus especiales características se considera que conforman un Dominio separado: Archaea.
Fenotípicamente, Archaea son muy parecidos a las Bacterias. La mayoría son pequeños (0.5-5 micras) y con formas de bastones, cocos y espirilos. Las Archaea generalmente se reproducen por fisión, como la mayoría de las Bacterias. Los genomas de Archaea son de un tamaño sobre 2-4 Mbp, similar a la mayoría de las Bacterias. Si bien lucen como bacterias poseen características bioquímicas y genéticas que las alejan de ellas. Por ejemplo:

external image indbul2a.gif	no poseen paredes celulares con peptidoglicanos
external image indbul2a.gif	presentan secuencias únicas en la unidad pequeña del ARNr
external image indbul2a.gif	poseen lípidos de membrana diferentes tanto de las bacterias como de los eucariotas (incluyendo enlaces éter en lugar de enlaces éster).

Membranas de las Archeae

Los lípidos presentes en las membranas son únicos desde el punto de vista químico, a diferencia de los eucariotas y las bacterias, en que los enlaces éster son los responsables de la unión entre los ác. grasos y glicerol, los lípidos de las Archaea poseen enlaces ÉTER para la unión del glicerol con cadenas laterales hidrofóbicas. En lugar de ac. grasos poseen cadenas laterales formadas por unidades repetitivas de una molécula hidrocarbonada como el isopreno.
Los principales tipos de lípidos son los diéteres de glicerol. En algunos éteres las cadenas laterales (fentanil) se unen entre sí por enlaces covalentes formando .

Bacterias metanogénicas

Las bacterias metanogénicas son un grupo especializado de bacterias anaerobias obligadas que descompone la materia orgánica y forma metano.El biogás es un gas combustible que se genera en medios naturales o en dispositivos específicos, por las reacciones de biodegradación de la materia orgánica, mediante la acción de microorganismos (bacterias metanogénicas, etc.) y otros factores, en ausencia de oxígeno (esto es, en un ambiente anaeróbico). Este gas se ha venido llamando gas de los pantanos, puesto que en ellos se produce una biodegradación de residuos vegetales semejante a la descrita.

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Bacterias Halofilas

Las bacterias halófilas son aquellas que pueden sobrevivir a condiciones altas de sales, éstas abundan principalmente en ambientes marinos.
Afectan alimentos provenientes del mar como mariscos y peces, o productos que son conservados por salado de una manera inadecuada.
Ejemplos de ello son las bacterias Pseudomonas salinaria, Micrococcus sp, Pediococcus halophylus, Sarcina litoralis, Halococcus sp., Haloferax spp., Halobacterium spp., Haloarcula spp., demás de diversas especies de Vibrio (V. cholerae, V. paraheamolyticus, V. vulnificus). En cuanto a los hongos son importantes Aspergillus penicillioides y Aspergillus terreus.

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Termoacidofilas.

Las bacterias termófilas son aquellas que se desarrollan a temperaturas superiores a 45ºC, pudiendo superar incluso los 100ºC (hipertermófilos) siempre que exista agua en estado líquido, lo que se consigue si la presión es elevada como ocurre en las profundidades oceánicas. Actualmente se están descubriendo muchas especies nuevas de bacterias termófilas en chimeneas hidrotermales de las profundidades marinas, como es el caso de Rhodothermus obamensis en la Bahía Tachibana (Japón) con un crecimiento óptimo a 80ºC.

Existen organismos marinos capaces de desarrollarse alrededor de las chimeneas hidrotermales gracias a su asociación simbiótica con bacterias termófilas. Estas bacterias usan los sulfuros que les proporciona el organismo marino para convertirlos en una fuente de materia orgánica con la que el animal se desarrolla. Estos organismos marinos poseen adaptaciones bioquímicas para soportar la toxicidad del sulfuro (hemoglobinas modificadas, más volumen de sangre del habitual) y adaptaciones para eliminar este azufre tóxico.Los termófilos se caracterizan a nivel de membrana porque poseen una proporción alta de lípidos saturados de cadena larga, lo que hace que tenga la fluidez adecuada a altas temperaturas. En cuanto a las proteínas, se ha visto que poseen gran estabilidad debido a enlaces de tipo covalente e interacciones hidrofóbicas.

El estudio de los termófilos se inició hace unos cuarenta años pero se ha ido intensificando cada vez más ya que poseen enzimas diferentes que les permiten trabajar en condiciones extremas y que tienen multitud de aplicaciones industriales. Se han aislado enzimas como a-amilasas, DNasas y serínproteasas de la bacteria termófila marina Pyrococcus furiosus , xilanasas termoestables de la bacteria Rhodothermus marinus, etc.


Las industrias dedicadas a blanquear papel, textil y otros productos ven mejor usar para el blanqueo el peróxido de hidrógeno que el cloro tóxico, aunque sería deseable eliminar el peróxido una vez utilizado para que el agua empleada en el proceso pueda reutilizarse o eliminarse al ambiente sin problema. Actualmente, el peróxido del proceso se diluye en grandes cantidades de agua limpia que suele tener alto coste o se trata con agentes como bisulfito de sodio o hidrosulfito que dejan sal en el agua. Las enzimas catalasas convierten el peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno, pero los procesos de blanqueado industrial se llevan a cabo a elevadas temperaturas, con lo que las catalasas disponibles comercialmente se estropean rápidamente. Se han encontrado, en el Parque Nacional de Yellowstone, bacterias termófilas que producen catalasas termoestables que podrían emplearse en el proceso de blanqueado sin que la elevada temperatura les afecte en absoluto.

Otra gran utilidad industrial de las bacterias termófilas sería la degradación de los PCBs (policlorobifenilos). Estos compuestos son muy tóxicos y poseen una alta recalcitrancia. Son muy comunes, ya que forman parte fundamental de plásticos, refrigerantes, intercambiadores de calor, etc. El tratamiento biológico para degradarlos es muy lento y la contaminación por otro microorganismo afecta a la eficacia de degración en serie. Se están empleando bacterias termófilas que crecen a 60ºC y pueden utilizar bifenil, 4-clorobifenil y ácido benzoico como fuente de carbono, por lo tanto van a participar en la degradación de los PCBs, y, a esta elevada temperatura la posibilidad de contaminación por otro microorganismo que afecte al proceso es baja. En el ámbito de la Biología Molecular, la aparición de las DNA polimerasas termoestables ha facilitado en gran medida la metodología de la PCR gracias a su capacidad para desnaturalizar el DNA. La primera usada fue la Taq polimerasa de Thermus aquaticus, de la que se han ido obteniendo variantes más fieles y eficaces.Multitud de ejemplos se podrían seguir citando y con ellos corroboraríamos que las bacterias termófilas nos ofrecen un amplio abanico de aplicaciones allá donde otros microorganismos no llegan.


· Bacterias resistentes 
La aparición de bacterias con resistencia a antibióticos y otras drogas antimicrobianas fue, es y probablemente seguirá siendo uno de los grandes problemas de la medicina. Su causa es el mecanismo más básico de la evolución de los seres vivos: la mutación espontánea y la recombinación de los genes durante la reproducción, que al crear variabilidad permite que actúe la selección natural. Esto favorece el desarrollo de las variantes que mejor se adaptan al ambiente. Cuando las bacterias se desarrollan en medios que contiene una droga antibacteriana, sólo crecerán aquellas que por mutación adquirieron genes que confieren resistencia; mientras que no lo harán las que son sensibles a la droga. Este caso de selección natural hace que con el correr del tiempo todas las bacterias sean resistentes a la droga.
Entre los factores que favorecen la selección y la diseminación de genes que confieren resistencia, cabe mencionar:
· El uso indiscriminado de las drogas antibacterianas.
· La exposición de las bacterias a otros agentes capaces de seleccionar variedades resistentes. Un ejemplo es la exposición al mercurio, presente en algunos desinfectantes.
· El aumento en la población de pacientes cuyo sistema inmune se encuentra deprimido (enfermos de SIDA, pacientes que han recibido transplantes de órganos y pacientes sometidos a tratamientos contra el cáncer). Estas condiciones favorecen la aparición de infecciones, llamadas oportunistas, que deben ser tratadas mediante el suministro prolongado y en dosis altas de drogas antibacterianas.
· El uso de antibióticos en la alimentación de animales.
· El desarrollo de los medios de transporte que permite la rápida diseminación de cepas resistentes.
Uno de los hechos que preocupan es que, a pesar del esfuerzo de los científicos, se está tornando cada vez más difícil encontrar nuevos antibióticos. Por ejemplo, las penicilinas ya han llegado a la sexta generación, las cefalosporinas, a la cuarta y las quinolonas, a la tercera. Mientras tanto están apareciendo cepas de bacterias causantes de enfermedades infecciosas que se consideraban ya dominadas, las cuales adquirieron resistencia a las drogas más indicadas para combatirlas.

Características de las arqueobacterias
Y eubacterias

Las arqueobacterias y las eubacterias son organismos procariotas; como tal son células que no poseen un núcleo celular definido ni tampoco algunos organeros en su interior. Anteriormente
se les consideraba bacterias atípicas, es decir, poco comunes. Sin embargo, diversos estudios han permitido demostrar que tienen bastantes diferencias bioquímicas, lo cual ha permitido
Clasificar las células en tres dominios diferentes: las arqueas, las bacterias y los eucariotas.
Tanto las arqueas como las bacterias poseen similitudes en cuanto a forma y tamaño. No obstante, las arqueas suelen presentar formas muy extrañas; algunas adquieren formas planas o
Cuadradas, entre otras. Las arqueas han logrado adaptarse a una gran variedad de recursos, como carbohidratos o azúcares, iones metálicos, amoníaco e hidrógeno entre otros.
Se sabe que las arqueobacterias hacen parte de algunos ciclos bioquímicos como el del carbono y el del nitrógeno. También colaboran en los procesos digestivos de los seres humanos, ubicándose en el intestino delgado para facilitar la digestión de algunos alimentos.
Los representantes de las arqueas se reproducen asexualmente por fisión binaria, fragmentación
o gemación y, a diferencia de las bacterias y de las eucariotas, las arqueas no forman esporas.
En las primeras clasificaciones las arqueobacterias se consideraban como organismos extremosos, es decir, podían vivir en ambientes con extremas condiciones bioquímicas o ambientales, como por ejemplo en aguas termales, que manejan temperaturas muy altas, o en lagos salados, donde la concentración de minerales puede llegar a ser extremadamente elevada.
En la actualidad no se conoce de casos donde las arqueobacterias hayan sido causantes de enfermedades en el ser humano u otros organismos. En contraste, dentro de las eubacterias se encuentran bacterias que producen enfermedades como la tuberculosis, la lepra, la sífilis, la difteria y el tifus, entre otras.
arqueobacterias
REPRODUCCION MONERAS

Los organismos procariotas, son organismos unicelulares. El tipo de reproducción es asexual, aunque en algunos casos existe cierta transferencia de información genética entre bacterias, lo que se denomina reproducción para sexual.


Reproducción asexual

• Bipartición: las bacterias se reproducen asexualmente por medio de una división binaria transversal. Se forma en la célula madre una pared transversal y finalmente se produce la separación de las dos células hijas. Antes de separarse las células, deben haberse distribuido las dos copias del ADN en cada célula hija, que serán genéticamente idénticas.

Reproducción por bipartición en bacterias.

• Formación de esporas: en determinados tipos de bacterias se forman esporas como respuesta a variaciones extremas del medio.

Reproducción parasexual

Son mecanismos mediante los cuales las bacterias intercambian información genética con otras bacterias, sean o no de la misma especie. Existen tres procesos:

• Conjugación: la bacteria donadora (F+) transmite una pequeña molécula de ADN (plásmido), a través de estructuras denominadas pelos, a otra bacteria receptora (F-). Según el tipo de bacteria, el ADN puede integrarse en el genoma de la célula o bien permanecer en el citoplasma en forma de episoma.

• Transducción: el agente transmisor, generalmente un virus, transporta fragmentos de ADN de la última bacteria parasitada, introduciéndolos en la bacteria receptora.

• Transformación: es un proceso por el cual una bacteria es capaz de introducir en su interior fragmentos de ADN que están libres en el medio, procedentes de la lisis de otras bacterias.

¿Cuales son los ultimos avances cientificos del reino monera?

Los microorganismos que sintetizan productos útiles para el hombre representan, como máximo, unos pocos centenares de especies. Los pocos que se han encontrado con utilidad industrial son apreciados por elaborar alguna sustancia que no se puede obtener de manera fácil o barata por otros métodos. 
1.- Levaduras
Las levaduras se vienen utilizando desde hace miles de años para la fabricación de pan y bebidas alcohólicas. La levadura que sin duda fué la primera y aún hoy en día sigue siendo la más utilizada por el hombre es Saccharomyces cerevisiae de la que se emplean diferentes cepas para la fabricación de cerveza, vino, sake, pan y alcoholes industriales. Kluyveromyces fragilis es una especie fermentadora de la lactosa que se explota en pequeña escala para la producción de alcohol a partir del suero de la leche. Yarrowia lipolytica es una fuente industrial de ácido cítrico. Trichosporum cutaneum desempeña un importante papel en los sistemas de digestión aeróbica de aguas residuales debido a su enorme capacidad de oxidación de compuestos orgánicos, incluídos algunos que son tóxicos para otras levaduras y hongos, como los derivados fenólicos.
2.- Hongos filamentosos
Los hongos tienen una gran importancia económica, no tan sólo por su utilidad, sino también por el daño que pueden causar. Los hongos son responsables de la degradación de gran parte de la materia orgánica de la Tierra, una actividad enormemente beneficiosa ya que permite el reciclaje de la materia viva. Por otro lado, los hongos causan gran cantidad de enfermedades en plantas y animales y pueden destruir alimentos y materiales de los que depende el hombre.
Los efectos perjudiciales de los hongos están contrarrestados por su utilización industrial. Los hongos son la base de muchas fermentaciones como la combinación de soja, habichuelas, arroz y cebada que dan lugar a los alimentos orientales miso, shoyu y tempeh. Los hongos son también la fuente de muchos enzimas comerciales (amilasas, proteasas, pectinasas), ácidos orgánicos (cítrico, láctico), antibióticos (penicilina), quesos especiales (Camembert, Roquefort) y, evidentemente, de las setas.
3.- Bacterias
Entre las especies bacterianas de interés industrial están las bacterias del ácido acético, Gluconobacter y Acetobacter que pueden convertir el etanol en ácido acético. El género Bacillus es productor de antibióticos (gramicidina, bacitracina, polimixina), proteasas e insecticidas. Del género Clostridium cabe destacar Clostridium acetobutylicum que puede fermentar los azúcares originando acetona y butanol. Las bacterias del ácido láctico incluyen, entre otras, las especies de los géneros Streptococcus y Lactobacillus que producen yogur. Corynebacterium glutamicum es una importante fuente industrial de lisina. El olor característico a tierra mojada se debe a compuestos volátiles (geosmina) producidos por Streptomyces aunque su principal importancia radica en la producción de antibióticos como anfotericina B, kanamicina, neomicina, estreptomicina, tetraciclina, etc.
ESTERILIZACION: significa eliminar toda forma de vida microbiana, logrado destruir incluso las endosporas. Para ello es necesario calentar el material que se va a esterilizar en una estufa a 160º C, durante por lo menos 2 horas. Si esto no es factible, pues la sustancia a esterilizar se descompone. El impacto de la esterilización fue decisivo en la cirugía, ya que debido a su aplicación se comenzó a emplear material aséptico y se desarrollaron otros muchos cuidados en el uso de material quirúrgico. 
PASTEURIZACION: significa disminuir en forma considerada la carga microbiana: la sustancia se calienta a 65º C, durante 30 minutos, y luego se enfría rápidamente. Ese “golpe de temperatura” logra el propósito buscado.
La aplicación de la pasterización resulto muy importante en la industria alimentaría, sobre todo en la conservación de líquidos, como la leche o la cerveza, y la elaboración a productos de mayor durabilidad.
El calor se a convertido en una lucha contra los microorganismos causantes de enfermedades



LA BACTERIA DEL ARSÉNICO



Un grupo de investigadores, capitaneado por la astrobióloga Felisa Wolfe-Simon, ha descubierto una bacteria que es capaz de utilizar arsénico para crecer y vivir. Concretamente la bacteria que nos ocupa se llama GFAJ-1, pertenece a la familia de las Halomonadaceae y la encontraron en Mono, un lago situado en California que tiene altas concentración de sal y arsénico.

Haciendo un resumen muy básico se puede decir que todas las formas de vida que conocemos están formadas por seis elementos químicos básicos (oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, fósforo y azufre) y la ciencia pensaba que cualquier ser vivo, por fuerza, requería de ellos. Pero la bacteria que nos ocupa es capaz de sustituir en sus moléculas el fósforo por nada más y nada menos que arsénico —sustancia extremadamente tóxica— para sustentar su crecimiento.

La conclusión final y realmente importante de todo esto es que el hallazgo de la NASA demuestra que la existencia de seres vivos formados por elementos de la tabla periódica diferentes a los que se consideraban imprescindibles es factible, lo que a su vez se traduce en dos cosas: por un lado podremos perfeccionar mucho más los instrumentos y técnicas para buscar vida extraterrestre; y por el otro, el número de planetas en los que es factible buscarla se ha multiplicado.