Biologia de los microorganismos (235)

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150 L O S F U N D A M E N T O S D E L A M I C R O B I O L O G Í A
En los capítulos anteriores hemos tratado la estructura y lasfunciones de las células (Capítulo 2) y los principios de la 
nutrición microbiana y el metabolismo (Capítulo 3). En el Capí-
tulo 4 hemos aprendido los importantes procesos moleculares 
que codifican las estructuras y los procesos metabólicos de las 
células. Ahora analizaremos cómo se aúna todo ello para produ-
cir nuevas células durante el crecimiento microbiano.
El crecimiento es el resultado de la división celular y es el pro-
ceso definitivo en la vida de una célula microbiana. Conocer cómo 
crecen las bacterias nos ha dado una nueva perspectiva sobre la 
división celular en los organismos superiores, y nos sirve para 
diseñar métodos con los que controlar el crecimiento microbiano.
5.1 Fisión binaria
En microbiología, se define el crecimiento como el aumento en 
el número de células. Las células microbianas tienen un período 
de vida limitado, y una especie se mantiene solo a resultas del 
crecimiento continuado de su población. A medida que las 
macromoléculas se acumulan en el citoplasma de una célula, 
se ensamblan para formar las principales estructuras celulares 
como la pared celular, la membrana citoplasmática, los flage-
los, los ribosomas, los complejos enzimáticos, etcétera, lo que al 
final lleva al proceso de división celular. En un cultivo en creci-
miento de un bacilo bacteriano como Escherichia coli, las célu-
las se elongan hasta aproximadamente el doble de su longitud 
original y después forman un tabique que divide la célula en dos 
células hijas (Figura 5.1). Este proceso recibe el nombre de fisión
binaria («binaria» alude a la formación de dos células a partir 
de una). El tabique que se forma se llama septo y es el resultado 
del crecimiento hacia dentro de la membrana citoplasmática 
y la pared celular desde posiciones opuestas; la formación del 
septo continúa hasta que las dos células hijas se separan. Este es 
el esquema general de la fisión binaria, pero hay algunas varia-
ciones: en algunas bacterias, como Bacillus subtilis, se forma 
un septo sin constricción de la pared celular, mientras que en 
Caulobacter, bacteria que se reproduce por gemación, se pro-
duce constricción, pero no se forma el septo. En cualquier caso, 
siempre que una célula se divide para formar dos células hijas, 
decimos que ha habido una generación, y el tiempo necesario 
para este proceso se llama tiempo de generación (Figura 5.1, y 
véase la Figura 5.10). 
Durante una generación, todos los componentes celulares 
aumentan proporcionalmente, de manera que la célula tiene un 
crecimiento equilibrado. Cada célula hija recibe un cromosoma 
y suficientes copias de ribosomas y todos los demás complejos 
macromoleculares, monómeros e iones inorgánicos para poder 
existir como célula independiente. El reparto entre las dos célu-
las hijas del DNA replicado depende de la unión de este a la 
membrana citoplasmática durante la división, y la constricción 
causa la separación de los cromosomas en las dos células hijas 
(véase la Figura 5.3).
El tiempo de generación en una especie bacteriana concreta es 
muy variable, y depende de factores nutricionales y genéticos así 
como de la temperatura. En las condiciones nutricionales ideales, 
el tiempo de generación de E. coli en un cultivo de laboratorio es 
de unos 20 min. Algunas bacterias pueden crecer aún más rápi-
damente; el menor tiempo de generación que se conoce por el 
momento es de 6  min, pero muchas bacterias crecen mucho 
más lentamente, y los tiempos de generación de horas o días son 
mucho más habituales. En la naturaleza, las células microbianas 
probablemente crecen a velocidades mucho menores que las que 
se observan en el laboratorio, ya que, seguramente, las condicio-
nes y los recursos necesarios para el crecimiento óptimo en el 
laboratorio no se dan en el hábitat natural, y a diferencia de lo que 
ocurre en un cultivo puro, los microorganismos en la naturaleza 
viven con otras especies en comunidades microbianas y deben 
competir con sus vecinos por los recursos y el espacio.
MINIRREVISIÓN
 Resuma las etapas que llevan a la fisión binaria en una bacteria 
como Escherichia coli.
 Defina el término generación. ¿Qué se entiende por tiempo de 
generación?
5.2 Las proteínas Fts y la división 
celular
Hay una serie de proteínas presentes en todas las bacterias que 
son esenciales para la división celular. Se llaman proteínas Fts 
y una de ellas, la proteína FtsZ, tiene un papel crucial en el 
proceso de fisión binaria. FtsZ está emparentada con la tubu-
lina, proteína importante en la división celular en eucariotas 
( Sección 2.22), y también se encuentra en la mayoría de las 
arqueas. Otras proteínas Fts se encuentran solo en Bacteria y 
no en Archaea, de manera que nuestro estudio se centrará úni-
camente en Bacteria. La bacteria gramnegativa Escherichia coli 
y la grampositiva Bacillus subtilis han sido las especies modelo 
bacterianas para el estudio de los procesos de división celular.
I La división celular bacteriana
Figura 5.1 Fisión binaria en un bacilo procariota. El número de células
se duplica en cada generación.
Septo
U
n
a
 g
e
n
e
ra
c
ió
n
Elongación 
de la célula
Formación 
del septo
Terminación 
del septo; 
formación de 
paredes; 
separación de 
las células
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