Práctico 4

 
Bacterias y cyanobacterias..
 

bacterias hijo microorganismos procariotas Que Presentan la ONU y sus pelotas de UNOS Pocos Micrómetros (POR lo general, Entre 0,5 y 5 micras de Longitud) y Diversas Formas incluyendo FILAMENTOS, Esferas (cocos), Barras (bacilos), sacacorchos (vibrios) Y (hélices espirilos). Hijo Las bacterias Células procariotas , lociones Por Que una Diferencia De Las Células eucariotas (de Animales ,Plantas , hongos , etc), no Tienen el núcleo Definido ni Presentan, en general, orgánulos membranosos Internos. Generalmente Poseen Una comparación celular y no está en sí Compone de peptidoglicano . Muchas bacterias disponen de flagelos o de Otros Sistemas De Desplazamiento hijo y Móviles. Del Estudio De Las bacterias sí encarga la bacteriología , Una rama de la microbiología .La Presencia Frecuente de Pared de pépticoglicano Junto estafadores SU COMPOSICION en lípidos de membrana de Son La Diferencia principales de Que Presentan Frente A Las arqueas , El Otro Importante Grupo de microorganismos procariotas.

Hijo Las bacterias los Organismos Más Abundantes del planeta. Ubicuas Hijo, sí encuentran cuarto de Todos los hábitats terrestres acuáticos y Y; Crecen del hasta en los mas Extremos Como en los manantiales de aguas calientes y ácidas, en Desechos radioactivos,1 en las Profundidades del tanto del mar de Como de la corteza terrestre . ALGUNAS BACTERIAS pueden INCLUSO Sobrevivir en las Condiciones Extremas del Espacio exterior . Se estima Que se pueden ENCONTRAR En torno a 40 Millones de Células bacterianas En Un gramo de tierra y Un Millon de Células bacterianas En Un mililitro de agua dulce. En total, el cálculo en sí Que heno approximately 5 × 10 30 bacterias baño El Mundo. 2

Hijo Las bacterias Imprescindibles Para El Reciclaje De Los Elementos, Pues MUCHOS Pasos Importantes de los Ciclos biogeoquímicosdepen de ESTÁS. Como EJEMPLO Cabe CITAR la Fijación del nitrógeno atmosférico . Sin embargo, Solamente La Mitad de Los FilosConocidos De bacterias TIENEN species Que se pueden cultivar en el laboratorio, 3 Por Lo Que Una gran parte (sí supone Que Cerca del 90%) De Las Especies De bacterias existentes todavia no descrita ha Sido.

En el Cuerpo Humano heno approximately diez Veces Tantas Células bacterianas COMO Células Humanas, aire Una gran CANTIDAD De bacterias en la piel y en el tracto digestivo . 4 Aunque el efecto protector del Sistema inmunitario Hace Que La Gran Mayoría de ESTAS bacterias inofensiva o beneficiosa mar , ALGUNAS Bacterias patógenas pueden causar Enfermedades Infecciosas, incluyendocólera , difteria , escarlatina , lepra , sífilis , tifus , etc Las diseases bacterianas MORTALES MAS Comunes hijo Las Infecciones Respiratorias, aire Una Mortalidad Solo para la tuberculosis de Cerca de dos Millones de personajes al Año. 5

In Todo El Mundo sí utilizan Antibióticos párr TRATAR Las Infecciones bacterianas. Los Antibióticos hijo Efectivos contraindicaciones Las bacterias ya Que inhiben la Formación de la Pared celular o Detienen Otros Procesos de do Ciclo de vida. Also SE USAN extensamente en la agricultura y la ganadería en Ausencia de Enfermedad, Lo Que ocasiona Que se Esté generalizando la Resistenciade las bacterias a Los Antibióticos . En la Industria, bacterias hijo las Importantes baño Procesos cuentos de como el Tratamiento de Aguas Residuales, en la Producción de mantequilla , queso , vinagre , yogur , etc, y en la Fabricación de Medicamentos y Otros Productos Químicos de. 6

Aunque las bacterias Término de el incluia tradicionalmente una de Todos los procariotas, ACTUALMENTE la taxonomía y la nomenclatura Científica Los divide en dos Grupos. Estós Dominios evolutivos sí denominan Bacteria y Archaea (arqueas). 7 La división en sí justificación en las Grandes differences Que Presentan Ambos Grupos a Nivel bioquímico y genético.

 

Las cianobacterias (Cyanobacteria, gr. κυανός kyanós, "azul") son un filo del dominio Bacteria que comprende las bacterias capaces de realizar fotosíntesis oxigénica y, en algún sentido, a sus descendientes por endosimbiosis, los plastos. Son las únicasprocariotas que llevan a cabo ese tipo de fotosíntesis, por ello también se les denomina oxifotobacterias (Oxyphotobacteria).

Las cianobacterias fueron designadas durante mucho tiempo como cianófitas (Cyanophyta, literalmente "plantas azules") o cianofíceas (Cyanophyceae, literalmente "algas azules"), castellanizándose a menudo como algas verdeazuladas. Cuando se descubrió la distinción entre célula procariota y eucariota se constató que éstas son las únicas "algas" procarióticas, y el término "Cyanobacteria" (se había llamado siempre bacterias a los procariontes conocidos) empezó a ganar preferencia. Los análisis genéticos recientes han venido a situar a las cianobacterias entre las bacterias gramnegativas.

Fotosíntesis oxigénica[editar]

Azolla caroliniana, un helecho acuático portador de cianobacterias simbiontes del género Anabaena.

Las cianobacterias fueron las primeras en realizar una variante de la fotosíntesis que ha llegado a ser la predominante, y que ha determinado la evolución de la biosfera terrestre. Se trata de la fotosíntesis oxigénica. La fotosíntesis necesita un reductor (una fuente de electrones), que en este caso es el agua (H2O). Al tomar el H del agua se libera oxígeno. La explosión evolutiva y ecológica de las cianobacterias, hace miles de millones de años, dio lugar a la invasión de la atmósfera por este gas, que ahora la caracteriza, sentando las bases para la aparición del metabolismo aerobio y la radiación de los organismos eucariontes.

Fijación de nitrógeno[editar]

Las cianobacterias comparten con distintas bacterias la habilidad de tomar el N2 del aire, donde es el gas más abundante, y reducirlo a amonio (NH4+), una forma de nitrógeno que todas las células pueden aprovechar. Los autótrofos que no pueden fijar el N2, tienen que tomar nitrato (NO3-), que es una sustancia escasa; este es el caso de las plantas. La enzima que realiza la fijación del nitrógeno es la nitrogenasa, que es inhibida por el oxígeno, con lo cual se hace incompatible con la fotosíntesis y, por tanto, en muchas cianobacterias los dos procesos se separan en el tiempo, realizándose la fotosíntesis durante las horas de luz y la fijación de nitrógeno solamente por la noche. Algunas especies han solucionado el problema mediante los heterocistes, unas células más grandes y con una pared engrosada con celulosa y que se encargan de la fijación del nitrógeno; en los heterocistes no hayfotosistema II, de modo que no hay desprendimiento de oxígeno y la nitrogenasa puede actuar sin problemas.2

Algunas cianobacterias son simbiontes de plantas acuáticas, como los helechos del género Azolla, a las que suministran nitrógeno. Dada su abundancia en distintos ambientes, las cianobacterias son importantes para la circulación de nutrientes, incorporando nitrógeno a la cadena alimentaria, en la que participan como productores primarios o como descomponedores.

Toxicidad[editar]

Algunas cianobacterias producen toxinas y pueden envenenar a los animales que habitan el mismo ambiente o beben el agua. Se trata de una gran variedad de géneros y especies; algunas producen toxinas muy específicas y otras producen un espectro más o menos amplio de tóxicos. El fenómeno se hace importante sólo cuando hay una floración (una explosión demográfica), lo que ocurre a veces en aguas dulces o salobres, si las condiciones de temperatura son favorables y abundan los nutrientes, sobre todo el fósforo (eutrofización de las aguas). Los géneros más frecuentemente implicados en floraciones son Microcystis, Anabaena y Aphanizomenon. Los mecanismos fisiológicos de la intoxicación son variados, con venenos tanto citotóxicos (atacantes de las células), como hepatotóxicos (atacantes del hígado) o neurotóxicos (atacantes del sistema nervioso).

Floraciones de cianobacterias (blooms)[editar]

Floración de cianobacterias en el norte de Alemania.

Las cianobacterias colonizan numerosos ecosistemas terrestres y acuáticos. Sin embargo, en ambientes acuáticos es donde especialmente se agregan, dando lugar a formaciones típicas conocidas como floraciones o blooms. Estas proliferaciones en masa ocurren en aguas eutróficas ricas en nutrientes (particularmente fosfatos, nitratos y amoníaco) bajo temperaturas medianamente altas (15 a 30 °C) y donde el pH oscila entre 6 y 9. Con todo, las floraciones cianobacterianas necesitan aguas poco removidas y sin vientos para poder desarrollarse. Dichos blooms, resultan muy antiestéticos e indeseables en aguas de recreo ya que cambian el aspecto del agua y causan turbidez. Es más, está bien documentado que las cianobacterias, gracias a un metabolismo secundario muy activo, son capaces de sintetizar un gran número de compuestos orgánicos como antibióticos, antivirales, antitumorales, y también otros compuestos nefastos como la geosmina y el 2-metil-isoborneol, que confiere al agua de grifo un sabor execrable. Hay que añadir a todos estos compuestos toxinas responsables de varios episodios conocidos de mortandad de vertebrados (peces, así como ganado y otros animales que beben de las aguas afectadas por el bloom) por ingestión de cianobacterias concentradas en la orilla por la acción del viento.

Cianobacterias y la historia de la Tierra[editar]

Oncolitos; formación Guilmette (Devónico Superior) Nevada.

Las cianobacterias fueron los principales productores primarios de la biosfera durante al menos 1.500 millones de años, y lo siguen siendo en los océanos, aunque desde hace 300 millones de años han cobrado importancia distintos grupos de algas eucarióticas (lasdiatomeas, los dinoflagelados y los haptófitos o cocolitofóridos). Lo más importante (ver el punto correspondiente) es que a través de la fotosíntesis oxigénica inundaron la atmósfera de O2 hace unos 2.500 millones de años.2 Siguen siendo los principales suministradores de nitrógeno para las cadenas tróficas de los mares.

La capacidad de usar el agua como donador de electrones en la fotosíntesis evolucionó una sola vez en el antepasado común de todas las cianobacterias. Los datos geológicos indican que este fundamental evento tuvo lugar en un momento temprano de la historia de la Tierra, hace al menos 2.450-2.320 millones de años y probablemente mucho antes. Hay evidencias de que la vida existía hace 3.500 millones de años, pero la cuestión de cuándo evolucionó la fotosíntesis oxigénica sigue siendo motivo de debate e investigación. Se tienen claras evidencias que hace unos 2.000 millones existía ya una biota diversa de cianobacterias, que fueron los principales productores primarios durante el eón Proterozoico (2.500-543 millones de años atrás), en parte porque la estructuraredox de los océanos favoreció a los fotoautótrofos y la fijación del nitrógeno. Al final del Proterozoico, se les unieron las algas verdes, pero no fue hasta el Mesozoico (251-65 millones de años) que la radiación de los dinoflagelados, cocolitoforales y diatomeas restaron parte del protagonismo a las cianobacterias. En la actualidad, las cianobacterias son aún claves en los ecosistemas marinos como productores primarios y como agentes fijadores de nitrógeno.3

Filogenia[editar]

La filogenia de las cianobacterias aún no está consensuada, los estudios filogenéticos coinciden en que Gloeobacter tiene la posición basal más temprana,3 pero los demás grupos han dado diversos resultados. Una versión sobre las relaciones filogenéticas en base a secuencias moleculares es la siguiente4 (los grupos en comillas figuran como parafiléticos):

Cyanobacteria 
 

 Gloeobacter
 
 
 

 Synechococcales (inc. Prochlorales)
 
 
simbiogénesis

 cloroplastos
 
 
 

 Chroococcales (inc. Pleurocapsales)
 
 
 

 "Oscillatoriales"
 
 
 

 "Nostocales"
 
 

 Stigonematales
 
 
 
 
 
 
 

Origen de los plastos[editar]

Los plastos son orgánulos que se encuentra en el citoplasma de las células de las plantas y de las algas. Su función inicial es la de permitir la transformación de energía lumínica en energía química (fotosíntesis). Ya a finales del siglo XIX se postuló su origen como células independientes adquiridas por una forma de simbiosis. Investigaciones realizadas en los 80 confirmaron que derivan de cianobacterias próximas a Synechococcus, que contiene clorofila a y ficobiliproteínas al igual que los cloroplastos de las algas rojas. La captura de cianobacterias que condujo a los plastos ocurrió una sola vez, en un ancestro del clado llamado Primoplantae, en la estirpe que conduce a las algas rojas (Rhodophyta) y las algas verdes (Chlorophyta), pero luego en la evolución plastidial se han producido fenómenos de simbiosis secundaria que han originado la gran diversidad actual de los plastos. Hay un grupo de algas eucarióticas, los galucocistófitos (Glaucocystophyta), cuyos plastos conservan el máximo parecido con una cianobacteria de vida libre, incluida la pared de mureína entre las dos membranas de la envoltura. Las algas rojas tienen en su aparato fotosintético la misma clase de pigmentos auxiliares, lasficobilinas, que caracterizan a las cianobacterias.

Taxonomía[editar]

Arthrospira, una cianobacteria usada como complemento dietético.

La taxonomía de las cianobacterias está regida por dos códigos, el Código Internacional de Nomenclatura de Bacterias y el Código Internacional de Nomenclatura Botánica; esta duplicidad de nomenclatura causa una gran confusión.5

Como ya se ha comentado, las cianobacteria son un grupo muy heterogéneo, y su clasificación responde mas a criterios didácticos que sistemáticos. La taxonomía de las cianobacterias está actualmente en revisión. La clasificación que sigue, con nomenclatura botánica, es la propuesta por Cavalier-Smith en 2002:6

Reino BACTERIA