🦠 Las bacterias por dentro y por fuera
La célula procarionte: qué tiene, qué no tiene, de qué formas las hay y por qué son los seres más abundantes del planeta.
Los seres más abundantes del planeta
Las bacterias son los organismos más numerosos de la Tierra y cubren prácticamente todas las superficies. Hay más bacterias en un gramo de suelo fértil que personas en el planeta, y en tu propio cuerpo viven aproximadamente tantas células bacterianas como células humanas.
Muchos científicos piensan que los procariontes fueron los primeros organismos: los fósiles más antiguos que se conocen son estructuras formadas por bacterias, con unos 3 500 millones de años de antigüedad. O sea que durante más de dos mil millones de años la vida en la Tierra fue exclusivamente procarionte.
Su tamaño típico es de 1 a 5 micrómetros, unas diez veces menos que una célula tuya. En el punto de una «i» caben miles. Para verlas hay que usar un microscopio, y para ver sus detalles internos hace falta uno electrónico, no porque se muevan rápido ni por ninguna otra razón: sencillamente porque son diminutas y la luz visible no alcanza a resolver estructuras tan pequeñas.
Dato: Si se pusieran en fila todas las bacterias de tu intestino, la fila mediría alrededor de cuarenta metros. Están ahí ahora mismo, y la mayoría te está haciendo un favor.
Una célula sin núcleo: lo que hay y lo que no
Procarionte quiere decir «antes del núcleo», y eso es exactamente lo que define a una bacteria: su material genético no está encerrado en una membrana. El ADN ocupa una región del citoplasma llamada nucleoide, pero un nucleoide no es un núcleo: es la zona donde está el cromosoma, sin ninguna pared que la separe del resto.
El cromosoma bacteriano es uno solo, y es circular. Nada que ver con los 46 cromosomas lineales de una célula humana. Además puede haber plásmidos: anillos pequeños de ADN adicionales, independientes del cromosoma, que llevan unos pocos genes. Los plásmidos parecen un detalle menor y son la pieza central de dos temas que vienen después, la conjugación y la resistencia a los antibióticos.
Por fuera del citoplasma hay hasta tres cubiertas. La membrana plasmática controla lo que entra y lo que sale, igual que en tus células. Encima está la pared celular, rígida, que le da forma y evita que la célula reviente cuando entra agua; en las bacterias esa pared contiene peptidoglucano, un material que no existe en ningún otro dominio. Y algunas tienen además una cápsula pegajosa por fuera, que las protege de la desecación y de ser devoradas, y que les sirve para adherirse a las superficies.
Muchas tienen apéndices. Los flagelos son látigos largos que giran y les permiten nadar; los pili son pelos cortos y numerosos con los que se pegan a superficies y con los que, además, intercambian ADN.
Nucleoide
La región del citoplasma donde está el cromosoma bacteriano. No tiene membrana alrededor, y por eso no es un núcleo.
Cromosoma bacteriano
Una sola molécula de ADN circular, con todos los genes indispensables.
Plásmido
Anillo pequeño de ADN aparte del cromosoma. Puede pasar de una bacteria a otra, y ahí está el origen de la resistencia a los antibióticos.
Pared celular
Cubierta rígida que da forma y evita que la célula estalle. En las bacterias lleva peptidoglucano; en las arqueas, no.
Cápsula
Capa pegajosa externa que no todas tienen. Protege, ayuda a adherirse y dificulta que las células de defensa las devoren.
Pilus
Pelo corto de la superficie. Sirve para pegarse y, en la conjugación, para pasar ADN a otra bacteria.
Flagelo
Estructura larga en forma de látigo que gira como una hélice y le permite desplazarse hacia el alimento o alejarse de lo que le hace daño.
Ribosomas
Los tiene, y son indispensables: fabrican sus proteínas. Son más pequeños que los tuyos, y esa diferencia es la que aprovechan varios antibióticos.
| Aspecto | Bacteria (procarionte) | Célula humana (eucarionte) |
|---|---|---|
| Material genético | Un cromosoma circular suelto en el nucleoide | 46 cromosomas lineales dentro del núcleo |
| Núcleo | No tiene | Sí, con su propia membrana |
| Organelos con membrana | No tiene: ni mitocondrias, ni retículo, ni Golgi | Muchos, cada uno con su función |
| Ribosomas | Sí, más pequeños | Sí, más grandes |
| Pared celular | Sí, con peptidoglucano | No tiene |
| Tamaño típico | 1 a 5 micrómetros | 10 a 100 micrómetros |
| División | Fisión binaria, en minutos | Mitosis, en horas |
Dato: Que los ribosomas bacterianos sean distintos de los tuyos es la razón de que existan antibióticos útiles. Un medicamento que bloquea el ribosoma bacteriano puede dejar intactos los tuyos, y por eso mata a la bacteria sin matarte a ti.
Las tres formas, y por qué se preguntan
Al microscopio óptico casi no se distingue nada del interior de una bacteria, pero sí su forma, y por eso la forma se usa desde hace siglos para clasificarlas de manera práctica. Son tres.
Los cocos son esféricos. Los bacilos tienen forma de bastón. Los espirilos son alargados y torcidos en espiral; a los más flexibles y largos se les llama espiroquetas.
Muchas conservan además un arreglo característico después de dividirse, y ese arreglo aparece en su nombre: «estrepto-» significa en cadena y «estafilo-» en racimo. Así, Streptococcus son cocos en cadena y Staphylococcus son cocos en racimo. Cuando leas esos nombres en una receta médica o en una noticia, ya sabes qué forma tienen.
Cocos
Esféricos. Streptococcus, el de la faringitis, forma cadenas; Staphylococcus, el de muchas infecciones de piel, forma racimos.
Bacilos
En forma de bastón. Escherichia coli, la de tu intestino, y Bacillus anthracis, la del ántrax, son bacilos.
Espirilos y espiroquetas
Alargados en espiral. Treponema pallidum, la de la sífilis, es una espiroqueta, y se mueve retorciéndose.
La forma no dice si es peligrosa
Hay cocos inofensivos y cocos que causan enfermedades graves; lo mismo con los bacilos. La forma ayuda a identificarlas, no a juzgarlas.
Dato: La tinción de Gram, que se sigue usando todos los días en los hospitales, separa a las bacterias en dos grupos según cómo sea su pared celular: las que retienen el colorante morado se llaman grampositivas y las que no, gramnegativas. Es de las primeras cosas que hace un laboratorio, porque orienta sobre qué antibiótico puede funcionar.
Basado en: Biggs, Biología, cap. 18 «Bacterias y virus», sección 1.