BACTERIOLOGIA TRABAJO

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República Bolivariana de Venezuela.
Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior.
Universidad Nacional Experimental “Francisco de Miranda”
Medicina-Extensión Barinas.
BACTERIOLOGÍA
Morfología, Fisiología y genética bacteriana
INTEGRANTES:Dr. José González 
Jose Jiménez 29.629.117
Paola Cañas 31.359.202
María Meléndez 30.838.485
Ferney Torres 31.514.680
Luis Mauhad 31.810.746
Barinas, Julio de 2023
TERMINOLOGÍA BÁSICA: 
Las bacterias son organismos procariotas unicelulares, que se encuentran en casi todas las partes de la Tierra. Son vitales para los ecosistemas del planeta. Algunas especies pueden vivir en condiciones realmente extremas de temperatura y presión. El cuerpo humano está lleno de bacterias, de hecho, se estima que contiene más bacterias que células humanas. La mayoría de bacterias que se encuentran en el organismo no producen ningún daño, al contrario, algunas son beneficiosas. Una cantidad relativamente pequeña de especies son las que causan enfermedades. 
Células Eucariotas: La célula eucariota es aquella que tiene un núcleo definido, cubierto por el citoplasma y protegido por una envoltura que constituye la membrana celular. Los organismos compuestos por células eucariotas se denominan eucariontes y forman parte del reino Eucariota. Estos son los animales, las plantas, los protozoarios y los hongos.
Células Procariotas: Son aquellas que no tienen núcleo diferenciado, de manera que su ADN se encuentra localizado en el citoplasma, pero no encerrado en una cubierta membranosa como ocurre con las células eucariotas. Además, contienen membrana celular, pared celular, citoplasma y ribosomas. Prácticamente todas las células procariotas son organismos unicelulares.
Pared celular: Es una cubierta rígida que recubre la membrana plasmática de algunas células separándola del exterior. Las células que la contienen son las plantas, bacterias, algas, arqueas y hongos. Además de aportar rigidez, su función también consiste en mantener una relación entre el interior de la célula y el entorno.
Membrana celular: Es la estructura fina que envuelve a la célula y separa el contenido de la célula de su entorno. Es la encargada de permitir o bloquear la entrada de sustancias en la célula. La membrana consiste en una doble capa de lípidos que encierran las proteínas
Flagelo: En las células eucariotas, flagelados y espermatozoides, los flagelos son extensiones protoplasmáticas en forma de filamentos que se utilizan para impulsarse
Pilis: Son un tipo de apéndice muy corto en forma de pelo que se encuentra en la superficie de muchas bacterias. Su función es permitir a las bacterias establecer contacto y/o intercambiar material genético con el exterior.
Citoplasma: Es el líquido gelatinoso que llena el interior de una célula. Está compuesto por agua, sales y diversas moléculas orgánicas. Algunos orgánulos intracelulares, como el núcleo y las mitocondrias, están rodeados por membranas que los separan del citoplasma.
Ribosoma: Es una estructura intercelular formada por ARN y proteínas, y es el sitio en el que ocurre la síntesis proteica en las células. El ribosoma lee la secuencia del ARN mensajero (ARNm) y traduce ese código genético en una serie especificada de aminoácidos, que crece y forma cadenas largas que se pliegan y forman proteínas
Cápsula: Una cápsula bacteriana es una capa de polisacárido que envuelve completamente la célula, esta tiene varias funciones: protección a la célula y participa en su desplazamiento.
Nucleoide: Se dice de la región en la que se encuentra concentrado el material genético de un procariota, sin estar separado por una membrana del resto del contenido celular.
MORFOLOGIA Y ESTRUCTURA DE LAS CELULAS PROCARIOTAS
Las células procariotas, presentes en el Reino Monera (bacterias), son organismos unicelulares que tienen el ADN libre en el citoplasma en una zona denominada nucleoide.
Veamos las características estructurales correspondientes al tipo celular procariota:
· Pared celular: Sirve de vuelta protectora pues es una estructura rígida compuesta por distintos tipos de moléculas que protegen a la célula de la deshidratación, de la acción de algunos compuestos químicos, entre muchas otras cosas, no todas las procariotas presentan pared celular. Está compuesta de un polímero complejo de aminoazúcares (llamado peptidoglucano o mureína).
· Membrana celular: Está formada por una capa doble de lípidos asociadas con moléculas proteicas que cumplen muchas funciones esenciales para la comunicación de la célula procariota con el medio que la rodea. La membrana celular funciona como un filtro selectivo, es decir, que deja pasar algunas moléculas de afuera hacia adentro y viceversa. La membrana define a la célula pues la encierra le da forma y tamaño. 
· Citoplasma: En las células procariotas el citoplasma está formado por el citosol (solución acuosa con iones y moléculas disueltas) y los ribosomas. Gran parte del citosol que es el está ocupado por el genoma en forma de moléculas de ácido desoxirribonucleico o ADN, además el citosol también contiene fragmentos de ADN más pequeños conocidos Como plásmidos, también hay en el citosol gran cantidad de proteínas todas derivadas de la lectura y la traducción de la información contenida en el ADN cromosómico o plasmédico las cuales sirven para que las células procariotas cumplan con sus funciones.
· Material hereditario: Contienen una sola molécula circular de ADN (denominado cromosoma), el ADN genómico es el que contiene toda la información que hace que una célula procariota sea una célula procariota con todas sus características, está localizado en el citosol, en una zona denominada zona nuclear o nucleoide, asociado con algunas proteínas que actúan como protección del ADN.
· ADN extracromosómico O PLAMIDOS: Algunas bacterias también presentan una o varias moléculas de ADN circular de menor tamaño que su cromosoma, denominadas plásmidos. Contienen información que no es esencial para la vida de la célula; por ejemplo, su información puede codificar proteínas de resistencia a un antibiótico (plásmido R), o proteínas que forman un puente para conjugación con otra bacteria (plásmido F).
· Flagelo: Son apéndices largos y finos que se encuentran fijos a la célula por uno de sus extremos y libres por el otro extremo. Están compuestos por proteínas tienen un aspecto de cola y en una misma célula pueden tener entre uno o cientos de flagelos en su superficie. La movilidad permite a la célula alcanzar distintas zonas de su microentorno.
· La cápsula: Algunas bacterias segregan por fuera de la pared celular polisacáridos que forman una capa gelatinosa, esta tiene varias funciones: protección a la célula y participa en su desplazamiento. En las bacterias patógenas que poseen cápsula, durante una infección la puede proteger del sistema inmune del organismo.
· Fimbria: Son una especie de apéndices alargados muy numerosos que están unidos a la pared celular de algunos procariotas, estaos permiten la movilidad y la adherencia de estas células a casi cualquier superficie. En las bacterias las fimbrias están compuestas por una proteína llamada pilina 
· El pili: El pilisexual es una estructura que tienen las bacterias y que consiste en una fimbria modificada que funciona como una tubería, esta tubería la emplean algunas especies para transferir o intercambiar información genética con otras células en un proceso denominado conjugación bacteriana (reproducción sexual bacteriana)
· Cuerpos de inclusión: Sirven para almacenar nutrientes a modo de reserva
· Forma celular: Presentan varias formas, algunas son esféricas (denominada coco) como Neisseria meningitidis o Streptococcus pneumoniae, causantes de enfermedades; otras tienen formas más alargadas (bacilos) como Lactobacillus sp., bacterias encontradas en productos fermentados como el yogurt, y muy de moda actualmente bajo el nombre de probióticos. Otra bacteria en forma de bacilo es Escherichia coli, muy utilizada como especie modelo en estudios sobre bacterias. Otras formasque pueden tener las bacterias son espirilos, espiroquetas, etc.
FISIOLOGÍA BACTERIANA:
La fisiología bacteriana es el estudio de las funciones y procesos metabólicos de las bacterias. Una de las características más notables de las bacterias es su alta tasa de crecimiento. Las bacterias son capaces de crecer y dividirse rápidamente en condiciones favorables, y esto les permite colonizar y proliferar en una amplia variedad de ambientes. Las bacterias también pueden formar estructuras de resistencia, como esporas, que les permiten sobrevivir en ambientes hostiles durante largos períodos de tiempo. Las bacterias también pueden responder a cambios en su ambiente mediante la regulación de la expresión génica. Las bacterias pueden ajustar la producción de enzimas y otros compuestos en respuesta a las condiciones del ambiente, y esto les permite adaptarse a diferentes situaciones de manera efectiva.
A continuación, se presentan algunos de los puntos más importantes para la explicación de la fisiología bacteriana 
NUTRICIÓN: La nutrición de las bacterias es una parte fundamental de su fisiología y se refiere a la forma en que obtienen los nutrientes necesarios para su crecimiento y supervivencia. Las bacterias pueden obtener nutrientes de diferentes fuentes, incluyendo compuestos orgánicos e inorgánicos. Algunas bacterias son autótrofas y pueden producir su propio alimento mediante la fotosíntesis, mientras que otras son heterótrofas y necesitan obtener nutrientes del ambiente. Las bacterias son capaces de obtener nutrientes a través de diferentes mecanismos, incluyendo la absorción, la difusión y la fagocitosis.
· Autótrofas: Las bacterias autótrofas utilizan la energía de la luz solar o la oxidación de compuestos inorgánicos para sintetizar moléculas orgánicas complejas, como los carbohidratos, a partir de compuestos más simples, como el dióxido de carbono y el agua.
· Heterótrofas: Por otro lado, las bacterias heterótrofas obtienen los nutrientes que necesitan de fuentes externas, incluyendo compuestos orgánicos e inorgánicos. Las bacterias heterótrofas pueden ser saprofitas, que obtienen nutrientes de materia orgánica muerta, o parásitas, que obtienen nutrientes de células vivas de otros organismos. Las bacterias también pueden ser simbiontes, lo que significa que viven en asociación con otros organismos y obtienen nutrientes de ellos.
MECANISMOS QUE UTILIZA LA BACTERIA PARA APROVECHAR NUTRIENTES: 
RESPIRACIÓN: La respiración de las bacterias se refiere al proceso por el cual las bacterias obtienen energía a partir de compuestos orgánicos o inorgánicos. Las bacterias pueden utilizar diferentes rutas metabólicas para la respiración, dependiendo de los compuestos disponibles en su ambiente y la disponibilidad de oxígeno. Durante la respiración aeróbica, los compuestos orgánicos se oxidan y se convierten en dióxido de carbono y agua, y la energía liberada se utiliza para la síntesis de ATP. Durante la respiración anaeróbica, los compuestos orgánicos se oxidan y se convierten en otros productos, como ácido láctico, etanol o metano, y la energía liberada se utiliza para la síntesis de ATP. La respiración anaeróbica puede ser utilizada por bacterias que viven en ambientes donde el oxígeno está limitado o ausente, como el suelo, el agua y el tracto intestinal.
FERMENTACIÓN: Es un proceso natural que ocurre en determinados compuestos o elementos, se podría simplificar como un proceso de oxidación incompleta. Ciertos tipos de bacterias, toman la glucosa presente en plantas, semillas y tejidos animales para generar acido láctico y dióxido de carbono.
1. Fermentación láctica: Las bacterias lácticas utilizan la vía de la fermentación láctica para convertir los carbohidratos en ácido láctico. Este tipo de fermentación se utiliza en la producción de alimentos como el yogur, el queso y el chucrut.
2. Fermentación alcohólica: Las bacterias alcohólicas utilizan la vía de la fermentación alcohólica para convertir los carbohidratos en etanol. Este tipo de fermentación se utiliza en la producción de bebidas alcohólicas como la cerveza y el vino.
COMUNICACIÓN BACTERIANA
La comunicación bacteriana se refiere a los procesos por los cuales las bacterias interactúan y se comunican entre sí para coordinar su comportamiento y adaptarse a su ambiente. Estos procesos son esenciales para la supervivencia y el éxito de las bacterias en ambientes complejos y cambiantes.
Una forma común de comunicación bacteriana es a través de moléculas de señalización química llamadas autoinductores. Los autoinductores son producidos por las bacterias y se difunden en el ambiente circundante. Cuando la concentración de autoinductores alcanza un cierto umbral, las bacterias pueden detectar el autoinductor y responder produciendo una variedad de respuestas biológicas, como la producción de enzimas, la formación de biopelículas o la expresión de genes específicos.
Otro mecanismo de comunicación bacteriana es la formación de conexiones físicas entre las células bacterianas mediante pilis o estructuras similares. Estas conexiones permiten la transferencia de material genético y otros compuestos entre las células bacterianas, lo que puede tener un impacto significativo en la adaptación y evolución de las comunidades bacterianas.
Las bacterias también pueden comunicarse a través de la liberación de proteínas, péptidos y otros compuestos en el ambiente circundante. Estos compuestos pueden actuar como señales para otras bacterias, estimulando respuestas biológicas específicas.
La comunicación bacteriana es importante en una amplia variedad de procesos biológicos. Por ejemplo, la comunicación bacteriana es esencial para la formación de biopelículas, que son comunidades de bacterias que se adhieren a superficies y pueden ser responsables de infecciones crónicas. La comunicación bacteriana también es importante en la virulencia bacteriana, ya que las bacterias pueden coordinar su comportamiento para causar infecciones más graves o evadir el sistema inmunológico del huésped.
Las complicaciones causadas por bacterias pueden ser especialmente graves en personas con sistemas inmunológicos debilitados, como los ancianos, los recién nacidos y las personas con enfermedades crónicas o inmunodeficiencias. Es importante tratar rápidamente las infecciones bacterianas y tomar medidas preventivas, como la higiene adecuada, para reducir el riesgo de complicaciones. Además, es importante utilizar los antibióticos con precaución para evitar la selección de bacterias resistentes a los antibióticos.
GENÉTICA BACTERIANA
El conocimiento generado a partir de estudios de genética bacteriana ha contribuido enormemente a comprender los mecanismos de regulación de la expresión génica, caracterizar estrategias de virulencia, inferir la evolución de distintas bacterias, desarrollar y evaluar metodologías de tipificación, entre otros aspectos. 
El genoma bacteriano es todo el conjunto de genes que tiene la bacteria, tanto en su cromosoma como en sus elementos genéticos extracromosómicos, si existen. Los genes son secuencias de nucleótidos con una función biológica y entre ellos se encuentran los genes estructurales relacionados con las proteínas (cistrones, que son genes codificadores), los genes del ácido ribonucleico (ARN) y los sitios de reconocimiento y unión de otras moléculas (promotores y operadores). Cada genoma contiene muchos operones, que están constituidos por genes. Los genes pueden ser agrupados también en islotes, como los islotes de patogenicidad, que comparten funciones o que coordinan su control.
Las bacterias suelen tener sólo una copia de sus cromosomas (es decir, son haploides), mientras que los eucariotas suelen tener dos copias distintas de cada cromosoma (son, por consiguiente, diploides). Con sólo un cromosoma, la alteración de un gen bacteriano (mutación) tendrá un efecto más evidente sobre la célula. Además, la estructura del cromosoma bacteriano se mantiene por las poliaminas, como espermina y espermidina, más que por las histonas. Las bacterias también puedencontener elementos genéticos extracromosómicos como plásmidos y bacteriófagos (virus bacterianos). Estos elementos son independientes del cromosoma bacteriano y en la mayor parte de los casos se pueden transmitir de una célula a otra.
MECANISMOS DE VARIABILIDAD GENÉTICA:
Un mecanismo de variabilidad genética es cualquier proceso o evento que puede cambiar el material genético de un organismo. Estos mecanismos son importantes porque permiten a los organismos evolucionar y adaptarse a diferentes entornos y condiciones. En los organismos unicelulares como las bacterias, los mecanismos de variabilidad genética son especialmente importantes porque les permiten evolucionar rápidamente para sobrevivir en entornos cambiantes y desarrollar resistencia a los antibióticos. Básicamente, existen dos formas de variación genotípica en las bacterias. Por un lado, 
en el genoma se producen cambios debidos a mutaciones y por otro, las bacterias pueden 
intercambiar material genético y sufrir recombinación. 
1. MUTACIONES: Las mutaciones son cambios en el material genético de una bacteria que pueden surgir de forma espontánea o ser inducidos por factores ambientales. Las mutaciones pueden ser beneficiosas, perjudiciales o neutrales para la bacteria, y pueden llevar a cambios en su fenotipo. En bacterias, las mutaciones pueden ocurrir durante la replicación del ADN, cuando se introducen errores en la copia del material genético. Estos errores pueden ser causados por la exposición a sustancias químicas, la radiación y otros factores ambientales. También pueden ocurrir mutaciones espontáneas sin una causa conocida. Las mutaciones pueden tener diferentes efectos en las bacterias. Algunas mutaciones pueden ser perjudiciales y reducir la capacidad de la bacteria para sobrevivir en su entorno. Otras mutaciones pueden ser beneficiosas y permitir que la bacteria se adapte mejor a su entorno. Por ejemplo, una mutación que hace que una bacteria desarrolle resistencia a un antibiótico puede permitir que la bacteria sobreviva en presencia de ese antibiótico. Es importante destacar que las mutaciones son la fuente de variabilidad genética en las bacterias, lo que les permite adaptarse a diferentes entornos y condiciones. Además, las mutaciones pueden acumularse con el tiempo y dar lugar a cambios evolutivos en las poblaciones bacterianas.
2. RECOMBINACIÓN GENÉTICA: La recombinación genética es el proceso mediante el cual los elementos genéticos contenidos en el genoma de diferentes bacterias se combinan. Esto permite que el individuo origine alguna nueva función que pueda dar como resultado una adaptación a los cambios en el medio ambiente. Comprende una serie de mecanismos independientes del evento de reproducción celular. Estos mecanismos son llamados transformación, transducción y conjugación. 
· La conjugación: Las bacterias se unen temporalmente mediante un puente citoplasmático llamado pilis, y el material genético se transfiere de una bacteria a otra. Es un mecanismo de transferencia horizontal en el que la bacteria donante transfiere material genético a la bacteria receptora. La conjugación es un procedimiento importante en la evolución de la bacteria, ya que permite la transferencia de información genética entre bacterias no relacionadas. Esto puede resultar en la adquisición de nuevos genes que confieren ventajas selectivas a la bacteria, como la resistencia a los antibióticos o la capacidad de utilizar nuevos nutrientes.
· la transducción: El material genético se transfiere de una bacteria a otra a través de un virus bacteriófago (virus que infecta la bacteria, fago). Cuando el virus bacteriófago infecta una nueva bacteria, puede transferir el ADN de la bacteria anterior a la nueva bacteria. Este proceso puede resultar en la transferencia de fragmentos de ADN de una bacteria a otra, lo que puede permitir que la segunda bacteria adquiera nuevas características o habilidades. Existen dos formas de transducción la especializada y la generalizada. En la transducción generalizada, cualquier fragmento de ADN de la bacteria infectada puede ser incorporado en el virus bacteriófago y transferido a la nueva bacteria. En la transducción especializada, solo ciertos fragmentos de ADN, que están cerca del lugar de integración del virus bacteriófago en el genoma de la bacteria infectada, pueden ser transferidos.
· La transformación: Es el proceso por el cual ciertas bacterias (llamadas competentes), son capaces de incorporar ADN exógeno proveniente de la lisis de otras bacterias cercanas, que está libre en el medio. Durante la transformación, la bacteria toma fragmentos de ADN libres del ambiente y los incorpora a su propio genoma. La transformación bacteriana tiene lugar en tres etapas principales: adquisición del ADN extracelular, incorporación del ADN en el genoma bacteriano y expresión de los genes adquiridos. 
· La adquisición del ADN extracelular puede ocurrir de varias formas, como la liberación de ADN de células bacterianas muertas o la liberación de ADN por bacterias vivas. La bacteria receptora utiliza proteínas de la membrana celular para capturar el ADN extracelular.
· Una vez que el ADN extracelular ha sido incorporado a la bacteria receptora, puede integrarse en el genoma bacteriano. 
· Una vez que el ADN ha sido incorporado en el genoma bacteriano, los genes adquiridos pueden ser expresados y utilizados por la bacteria receptora. Esto puede permitir que la bacteria adquiera nuevas habilidades o características.