L  a  G r a n  E n c i c l o p e d i a   I l u s t r a d a  d e l   P r o y e c t o  S a l ó n  H o g a r

 

¿Qué son las bacterias y los virus?

Bacterias y virus son microbios que pueden provocar infecciones. Para verlas es preciso contar con un microscopio. Por lo mismo, también se les llama micro-organismos o microbios.
 
Bacterias
Bacterias son microbios que pueden sobrevivir por si mismos en cualquier lugar. En el cuerpo humano, en el aire, en el agua, en el suelo... las bacterias pueden multiplicarse muy rápidamente.


Las bacterias provocan, entre otros:
·                       neumonía,
·                       meningitis bacteriana,
·                       infecciones a heridas,
·                       algunas formas de inflamaciones de garganta y oído.
 
Los antibióticos pueden matar las bacterias y de esta manera, contribuir a mejorar la salud e incluso salvar vidas.
 
Virus
Los virus son más pequeños que las bacterias. Necesitan otras células vivas para poder multiplicarse. Se aprovechan de la célula que invaden. ¿Cómo? Obligando por así decir a la célula a fabricar nuevos virus. A continuación, la célula huésped es destruida y el virus se distribuye rápidamente por el cuerpo.
Los virus provocan, entre otros:
·                       resfríos,
·                       bronquitis aguda,
·                       gripe,
·                       la mayoría de las inflamaciones de garganta y oído,
·                       sarampión,
·                       rubéola,
·                       hepatitis viral,
·                       sida.

Las bacterias son a menudo malignas y es la causa de enfermedades en los humanos y en animales. Sin embargo, ciertas bacterias, producen antibióticos ,otras viven simbióticamente en los intestinos de animales (inclusive en los humanos) o en otra parte de sus cuerpos, en las raíces de ciertas plantas, convierten el nitrógeno en una forma utilizable, Las bacterias juegan un papel fundamental en la naturaleza y en el hombre. Ellas ponen el sabor en el yogur y el gusto en el fermento del pan; ayudan en la descomposición de la materia orgánica muerta.Las bacterias son de inmensa importancia a causa de su extrema flexibilidad, la capacidad para el crecimiento y la rápida reproducción,los fósiles más antiguos conocidos, de casi 3500 millones de años, son organismos semejantes a bacterias.

HISTORIA DEL DESCUBRIMIENTO DE LAS BACTERIAS

Antony Leeuwenhoek era un aficionado a la  ciencia, un comerciante de Delft, Holanda, no tuvo educación universitaria y esto era suficiente para excluirlo de la comunidad científica de su tiempo. Poseía habilidad y una curiosidad interminable, con una mente abierta libre del dogma científico de sus días,en 1668 Leeuwenhoek realizo  algunos de los descubrimientos más importantes en la historia de la biología, descubrió las bacterias, aprendió a pulir lentes y a construir sencillos microscopios (el lente era una pequeña esfera de vidrio montada en la madera ) , comenzó a observar con ellos,al parecer inspirado en una copia del libro ilustrado ,Micrografía de Robert Hooke ,la primera observación de bacterias la realizo,de muestras tomadas de los dientes.

Después de Leeuwenhoek, el austriaco Marc von Plenciz (1705-1781) afirmó que las enfermedades contagiosas eran causadas por los pequeños organismos descubiertos por Leeuwenhoek .

En 1835 Agostino Bassi,pudo demostrar experimentalmente que la enfermedad del gusano de seda estaba causada por bacterias, después dedujo que las bacterias podrían ser las causantes de otras muchas enfermedades. El anatomista Friedrich Henle (1809-1885), conociendo estos hallazgos, sobre el tema en cuestión,seguramente encauzó a su estudiante, Robert Koch, para que este apreciara las implicaciones de los trabajos de Bassi.

TRABAJO DE ROBERT KOCH

Robert Koch realizo su primer descubrimiento importante en la década de 1870, cuando demostró que el carbunco infeccioso se desarrollaba en los ratones.Este descubrimiento fue clave para demostrar que las enfermedades infecciosas no estaban causadas por sustancias misteriosas, sino por microorganismos específicos, en este caso bacterias. El aislamiento del bacilo del carbunco Bacillus anthracis por parte de Koch constituyó un hito histórico ya que por primera vez pudo demostrarse sin duda cuál era el agente causante de una enfermedad infecciosa.

En 1876,Robert Koch,establecio por observaciones muy cuidadosas que las bacterias están siempre presentes en la sangre de los animales que murieron por causa de la enfermedad ántrax, tomo una pequeña cantidad de sangre de tal animal y lo inyecto en un ratón sano, que después enfermo y murió, luego tomo una muestra del ratón afectado y la inyecto en otro ratón sano que murió de la misma manera que el primer ratón, así repitió el proceso varias veces, demostrando por primera vez que una bacteria especifica es la causa de una enfermedad especifica, estableció el postulado que un microbio especifico es la causa de una enfermedad especifica.

Además de esto Koch ilustró como debe trabajar el investigador con dichos microorganismos, cómo obtenerlos a partir de animales infectados, cómo cultivarlos artificialmente y cómo destruirlos; además de las técnicas de coloración de los bacilos. En 1881 dio a conocer sus estudios sobre la tuberculosis y al año siguiente había aislado el bacilo responsable de la enfermedad; la investigación favoreció las técnicas diagnósticas mediante la identificación del bacilo en las excreciones corporales, especialmente en los esputos.

En 1883 se dedicó al cólera. Esta enfermedad constituía una epidemia en la India; identificó el bacilo causante de la enfermedad y descubrió que era transmitido a los seres humanos sobre todo a través del agua. Más tarde viajó a África, donde estudió el tripanosoma de la enfermedad del sueño y la peste bubónica, en 1905 obtuvo el Premio Nobel de Fisiología y Medicina.

DESCRIPCION.

Las bacterias son seres unicelulares que pertenecen al grupo de los protistos inferiores y existen pocos tipos morfológicos, cocos (esféricos), bacilos (bastón), espirilos (espiras). Son células de tamaño variable cuyo límite inferior está en las 0,2 micrones y el superior en las 50 micrones(1 micrón = 0,001 milímetros).

Las bacterias son notables también porque carecen de núcleo y al ser mas pequeñas  y mas primitivas que las células eucarióticas, se dice que las bacterias son células procarióticas, de la palabra griega  que significa “antes del núcleo”,es decir ,existían antes de que se hubiera desarrollado el núcleo.

Igualmente son muy diferentes a los virus, las cuales solo pueden desarrollarse dentro de las células y que sólo contienen un ácido nucleico. El tamaño de las bacterias dificultó los estudios acerca del "núcleo" bacteriano, sin embargo en el curso de las investigaciones destinadas a su esclarecimiento la utilización de los métodos citoquímicos y la microscopía electrónica demostraron su existencia.
El gran poder de resolución del microscopio electrónico no solo amplia la típica forma bacteriana, sino que revela claramente la organización procariota.

Casi todas las clases de bacterias poseen una capa protectora resistente llamada pared celular, esta le da su forma y le permite vivir en una amplia gama de ambientes. La pared celular da a la bacteria su forma ,algunas especies están además rodeadas por una cápsula, esta hace a la célula resistente a los productos químicos destructivos. Todas las bacterias tienen una membrana celular dentro de la pared celular.  Las pequeñas moléculas del alimento se incorporan a la célula a través de poros de esta membrana, pero las moléculas grandes no la pueden atravesar. 

Dentro de la membrana está el citoplasma, este contiene productos químicos llamados enzimas, que ayudan a dividir el alimento y construyen partes de la célula.

Como todas las células, estas contienen ADN que controla el crecimiento de la célula, la reproducción, y el resto de las actividades.El ADN ,de una célula bacteriana forma un área del citoplasma llamado el nucleoide. 

En el resto de los organismos excepto el cianobacteria (algas azul-verdes), el ADN está en el núcleo, una parte de la célula separada del citoplasma por una membrana.

Los científicos dividen a las bacterias en grupos según su forma :  hay bacterias redondas llamadas cocos(esféricos) (el enlace muestra una foto del Streptococcus pneumoniae ,que causa infecciones de oído y neumonía)

 ,hay en forma de bastones denominadas bacilos (bastón)( foto original tomada por Robert Koch,bacteria denominada Bacillus anthracis) y las de forma de espirilos(espiras); las bacterias que parecen barras dobladas son vibriones.

 

Hay dos tipos de bacterias de forma de espiral :espirilla y las espiroquetas (la tercera foto de la derecha, es la Treponema pallidum ,espiroqueta que causa la sífilis).


Dos o más bacterias conectadas juntas se pueden describir por los prefijos diplo(par), estafilo (racimo) y estrepto (encadenamiento). Por ejemplo, los estreptococos son un tipo de bacterias redondas conectadas juntas en encadenamientos.

Observe el lector en el siguiente enlace ,la estructura de una célula procariota,el autor describe con mas detalle la estructura de la bacteria.

 


Los Virus:
El ADN y el ARN son los agentes primarios de la conservación y transferencia de la información biológica. Esto condujo al actual “dogma central” de la Biología, la cual propone que los cromosomas se componen de genes y estos a su vez, de cuatro bases nitrogenadas diferentes,las cuales, según el orden en que se combinan, se codifica la información genética de un ser vivo.
La excepción a este dogma se presenta cuando los científicos, descubren provista de un núcleo central formado de ácidos nucleicos (ADN y ARN) rodeado por una cubierta que denominaron virus.
los virus son los organismos más simplificados, no son células sino un tipo de microorganismo acelular que necesita de una célula para reproducirse, porque ésta tiene la información genética suficiente para multiplicarse.


 

Los virus tienen una estructura simétrica, helicoidal o cúbica, típicamente un virión está constituido por una zona central ocupada por los ácidos nucleicos que puede ser de ADN o ARN, además tiene una envoltura proteica llamada cápsida constituida por capsómeros, a veces existen envolturas externas formadas por otras capas.
Los virus de estructuras más complejas, los fagos o bacteriofagos que parasitan las bacterias, tienen una cabeza de simetría cúbica y contiene el ácido nucleíco, y una cola especializada en la inyección de éste.
El ciclo de multiplicación de un virus o ciclo lítico requiere una célula huésped y consta de cinco fases que son :
Fijación; Los virus se contactan con la superficie de la célula huésped y se adhieren a ella por fenómenos de tipo químico o mecánico.
Penetración; es cuando el ácido nucleíco es inyectado en el interior de la célula huésped.
Eclipse; es denominada de esta manera porque los virus ya no son visibles, en esta fase,los ácidos nucleicos de los virus utilizan la síntesis de proteínas de la célula huésped para fabricar enzimas que destruirán el ADN de ésta y después, copias del ácido nucleíco vírico y de los capsómeros del virus, finalmente se sintetizan
enzimas líticos.
Ensamblaje; Los capsómeros se reúnen para formar la cápsida, en el interior de la cual se sitúa el ácido nucleíco vírico
Lisis o Liberación; los enzimas líticos destruyen la bacteria huésped y quedan libres los viriones Algunas veces, determinados virus incorporan su ácido nucleíco
al ADN celular

Son los virus atenuados, que en los animales y las plantas parasitados de este modo producen fenómenos de transformación celular que derivan a veces en procesos tumorales.
En el caso de las bacterias, los virus atenuados o profagos pueden permanecer durante muchas generaciones en forma latente.
Esto ocasiona, con frecuencia problemas en las industrias que utilizan estirpes bacterianas ( producción de antibióticos, fermentaciones lácticas, etc., ) que de repente pueden quedar diezmadas por el virus latente.
 

¿Cómo se originan los virus?

La hipótesis más estudiada propone que se trata de “células” muy simplificadas que, por adaptación a la vida parasitaria, han ido perdiendo propiedades que les resultaban innecesarias.
Dependientes como son de las células para multiplicarse, es preciso concluir que no pueden ser más primitivos que los procariotas, es decir, que su origen va ligado a la existencia previa de organismos celulares.
Estos virus fueron estudiados por D’Herelle en 1917 y desde entonces han sido de gran utilidad en el campo investigativo:

a.- como modelo para comprender el ciclo y las características de otros virus
b.- en la replicación y recombinación genética
c.- en la transferencia de propiedades genéticas de bacterias

Estos virus (bacteriofagos) tienen gran especificidad por determinadas especies
bacterianas, pero algunos de ellos pueden actuar sobre varias especies de bacterias
similares.
 

 


La Ingeniería Genética;

es un extenso conjunto de procedimientos que permiten alterar intencionalmente el aparato de información genética.

El biólogo se convierte en ingeniero y reconstruye la molécula de ADN o el genoma entero con el fin de aliviar enfermedades genéticas específicas o de lograr un avance en el conocimiento que se tiene acerca del aparato genético. Las técnicas del ADN recombinante son los ejemplos más conocidos de ingeniería genética, el ADN de un organismo es introducido en un genoma dado, el resultado es un genoma híbrido, de modo que las características del organismo donador se manifiesten en el receptor. El tratamiento genético podría llevar al tratamiento de enfermedades hereditarias, como la hemofilia o la fibrosis quistica causadas por genes ausentes o defectuosos.

Para que se puedan modificar las características hereditarias de un organismo vivo, la ingeniería genética manipula directamente el código contenido en el ADN.

En este proceso son importantes las enzimas de restricción producidas por varias especies bacterianas.


También son importantes en la manipulación del ADN los llamados vectores, artes de ADN que se pueden autorreplicar con independencia del ADN de la célula huésped donde crecen.

El proceso de transformación de un fragmento de ADN en un vector se denomina clonación, ya que se producen copias múltiples de un fragmento específico de ADN.

 

Una célula bacteriana puede tener tres capas protectoras, estas rodean el citoplasma,el cual contiene el nucleoide.Los flagelos se extienden atravesando las capas en muchos tipos de bacterias y ayudan a este en el movimiento,en este dibujo agregue una dimensión media de la bacteria, esto quiere decir que el ancho de un flagelo es de 30  manómetros(1 micron=1000 manómetros) o algo menos y este posee propiedades motoras, si los científicos pudieran imitar la estructura y propiedades de este órgano, se establecería un elemento nanomotor a la nanotecnologia.
 


Bibliografía utilizada: Tomado de:
Atlas Visuales Océano. (2000). Biología. Grupo Océano Editorial. España
Baker.J.J.W. Garland.A. (1970).Biología e Investigación Científica. .Fondo Educativo Interamericano..México
Díaz A., Rojas N., Merzon G., Martínez A. (2001) Biología 2000. McGraw Hill Interamericana de Venezuela S.A. Caracas.
Feliú Z. Tineo A. (2002) Biología II año. E.M.D.P. Ediciones CO - BO. Caracas.
Fried. G.(1990) Biología Schaum. MacGraw-Hill.Interamericana de México.S.A. México
Ruíz. A. (1999) Biología 9º grado Editorial Triángulo. Caracas.
Teixeira J., (2003) Ciencias Biológicas 2. Ciclo Diversificado Librería Editorial Salesiana S.A

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