Biologia de los microorganismos (65)

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E S T R U C T U R A Y F U N C I O N E S D E L A S C É L U L A S M I C R O B I A N A S 65
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célula, se pueden ver los movimientos quimiotácticos de las 
células (Figura 2.58f ). Este método se ha adaptado a estudios de 
quimiotaxia de bacterias en ambientes naturales. Se piensa que, 
en la naturaleza, los principales agentes quimiotácticos para las 
bacterias son los nutrientes excretados por células microbianas 
más grandes o por macroorganismos vivos o muertos. Las algas, 
por ejemplo, producen compuestos orgánicos y oxígeno (O
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, de 
la fotosíntesis) que pueden desencadenar movimientos quimio-
tácticos de las bacterias hacia las células del alga (Figura 2.58f ).
Fototaxia
Muchos microorganismos fotótrofos se desplazan hacia la luz 
por un proceso llamado fototaxia. La ventaja de la fototaxia para 
un organismo fotótrofo es que le permite orientarse de manera 
más eficiente para recibir la luz necesaria para la fotosínte-
sis. Este fenómeno se puede observar si se extiende un espec-
tro luminoso sobre el portaobjetos de un microscopio en el que 
tenemos bacterias rojas fotótrofas. En este caso, las bacterias se 
acumularán en las longitudes de onda a las que absorben sus pig-
mentos fotosintéticos (Figura 2.59; en las  Secciones 13.1-13.4 
se explica la fotosíntesis). Estos pigmentos comprenden, en con-
creto, las bacterioclorofilas y los carotenoides.
En las bacterias fotótrofas existen dos taxias diferentes media-
das por la luz. Una de ellas, llamada escotofobotaxia, solo se 
observa al microscopio, y se produce cuando una bacteria fotó-
trofa nada fuera del campo de visión iluminado del microscopio 
hacia la oscuridad. Su entrada en la oscuridad afecta negativa-
mente a la fotosíntesis y, por tanto, al estado energético de la 
célula, lo que determina que realice un vuelco, invierta la direc-
ción y vuelva a nadar en una carrera de nuevo hacia la zona 
Medición de la quimiotaxia
La quimiotaxia bacteriana se puede demostrar introduciendo 
un pequeño capilar de vidrio que contenga una sustancia atra-
yente en una suspensión de bacterias móviles que no contenga 
dicha sustancia. Desde la punta del capilar se forma un gra-
diente en el medio circundante, en el que la concentración de 
la sustancia disminuye gradualmente al aumentar la distancia 
a la punta (Figura 2.58). Ante la presencia de alguna sustancia 
atrayente, las bacterias quimiotácticas se moverán hacia ella 
y formarán un enjambre alrededor de la punta abierta (Figura 
2.58c); muchas bacterias incluso entrarán dentro del capilar. Por 
supuesto, a causa de los movimientos al azar, algunas bacterias 
quimiotácticas entrarán en el capilar incluso aunque contenga 
una solución de la misma composición que el medio (solución 
control, Figura 2.58b). Sin embargo, cuando haya una sustan-
cia atrayente, la cantidad de bacterias dentro del capilar será 
mucho mayor que en el exterior. Si, transcurrido un tiempo, se 
saca el capilar, se cuentan las células y se compara con el control, 
se identificará fácilmente la sustancia atrayente (Figura 2.58e).
Si se introduce un capilar con un repelente ocurre justo lo 
contrario; las células detectan un gradiente creciente de repe-
lente y los quimiorreceptores adecuados modifican la rotación 
de los flagelos para alejar gradualmente las células del repelente. 
En este caso, el número de bacterias en el interior del capilar 
será menor que en el control (Figura 2.58d). Con el método del 
capilar es posible determinar si una sustancia es atrayente o 
repelente para una bacteria en concreto.
La quimiotaxia también se puede observar al microscopio. 
Mediante una videocámara que capture la posición de las célu-
las bacterianas con el tiempo y muestre la trayectoria de cada 
Figura 2.58 Medición de la quimiotaxia con un tubo de ensayo capilar. (a) Introducción del capilar en una suspensión bacteriana; al introducir el capilar
empieza a formarse un gradiente de la sustancia. (b) El capilar de control contiene una solución salina que no es atrayente ni repelente; la concentración de 
células en el interior del capilar es la misma que fuera. (c) Acumulación de bacterias en un capilar que contiene una sustancia atrayente. (d) Repulsión de bacterias 
por un repelente. (e) Evolución temporal de la cantidad de células en capilares con distintas sustancias. (f) Rastros de bacterias móviles en agua de mar nadando 
alrededor de una célula de una alga (mancha blanca grande central) detectados mediante un sistema de vídeo acoplado a un microscopio. Las células bacterianas 
presentan aerotaxia positiva y se mueven hacia la célula del alga productora de oxígeno. El alga tiene unos 60 μm de diámetro.
Control
Sustancia
atrayente
Repelente
(a) (c)(b) (d)
(e) (f)
Sustancia atrayente
Control
Repelente
Tiempo
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