Las bacterias son organismos microscópicos, generalmente unicelulares, caracterizados por la ausencia de un núcleo formado. Distribuido en todas partes: en el suelo, agua, aire, dentro y en la superficie de los cuerpos de organismos vivos y muertos. Descrito por primera vez por A. Leeuwenhoek. La importancia de las bacterias es grande. Se cree que estos son los primeros organismos que aparecen en la Tierra y crean las condiciones para un mayor desarrollo de la vida. Participan en el ciclo de sustancias en la naturaleza, en la formación de una capa fértil de suelo (algunas bacterias del suelo) y mantienen el equilibrio de dióxido de carbono en la atmósfera. Las bacterias nódulos, que enriquecen el suelo con nitrógeno, contribuyen al aumento de los rendimientos agrícolas. cultivos Las bacterias del ácido láctico, las bacterias del ácido acético, etc. se utilizan ampliamente en biotecnología. Las bacterias putrefactas son ordenanzas naturales. Al mismo tiempo, las bacterias putrefactas y patógenas causan daños importantes. Los primeros provocan el deterioro de los alimentos, piensos, etc., los segundos, enfermedades de las plantas, enfermedades infecciosas de los animales y de las personas. Las bacterias de la flora intestinal (microflora) de animales y humanos (y en los rumiantes, del estómago) participan en la digestión normal de los alimentos en sus huéspedes.
La forma de las bacterias es diferente: en forma de bastón (bacilos), esférica (cocos), convoluta (vibrios), en forma de espiral (espiroquetas), etc. Los bacilos se pueden conectar en cadenas (patógenos de la difteria, fiebre tifoidea, tuberculosis). Los cocos también pueden aparecer en cadenas (estreptococos) o en racimos (estafilococos). Hay especies formadas por dos células (gonococos), multicelulares (tricobacterias, bacterias del azufre, bacterias del hierro).
Los organelos obligatorios son: aparato nuclear, citoplasma, membrana citoplasmática.
Los elementos estructurales opcionales (menores) son: pared celular, cápsula, esporas, pili, flagelos.
En el centro de la célula bacteriana se encuentra nucleoide- una formación nuclear, representada con mayor frecuencia por un cromosoma en forma de anillo. Consiste en una cadena de ADN bicatenario. El nucleoide no está separado del citoplasma por la membrana nuclear.
Citoplasma- un sistema coloidal complejo que contiene diversas inclusiones de origen metabólico (granos de volutina, glucógeno, granulosa, etc.), ribosomas y otros elementos del sistema sintetizador de proteínas, plásmidos (ADN extranucleoide), mesosomas (formados como resultado de la invaginación del membrana citoplasmática en el citoplasma, participan en el metabolismo energético, esporulación, formación del tabique intercelular durante la división).
Membrana citoplasmática limita el citoplasma en el exterior, tiene una estructura de tres capas y realiza una serie de funciones importantes: barrera (crea y mantiene la presión osmótica), energía (contiene muchos sistemas enzimáticos: respiratorio, redox, realiza transferencia de electrones), transporte (transferencia de diversas sustancias dentro y fuera de la célula).
Pared celular- es inherente a la mayoría de las bacterias (excepto micoplasmas, acoleplasmas y algunos otros microorganismos que no tienen una verdadera pared celular). Tiene una serie de funciones, principalmente proporcionar protección mecánica y una forma constante de las células; las propiedades antigénicas de las bacterias están asociadas en gran medida con su presencia. Consta de dos capas principales, de las cuales la exterior es más plástica y la interior es rígida.
Las bacterias se multiplican muy rápidamente (muchas cada 20 a 30 minutos) al dividir la célula en dos. A este ritmo de reproducción, se pueden formar 250 mil bacterias a partir de una célula en 6 horas. En condiciones desfavorables, en muchas bacterias, el contenido de la célula se separa de la membrana, se compacta y se cubre con una nueva membrana. Como resultado, se forman esporas estables que pueden resistir el secado y el calentamiento prolongados. 100 °C y enfriamiento extremo. Por tanto, las esporas del patógeno del ántrax son viables durante 30 a 50 años. Las bacterias y sus esporas pueden ser transportadas por el viento, el agua y otros medios. Algunas bacterias son inmóviles, mientras que otras tienen flagelos que les permiten moverse.
Algunas bacterias pueden crecer y reproducirse solo en presencia de oxígeno (aerobios), otras, en su ausencia (anaerobios obligados), y otras pueden existir tanto en su presencia como en su ausencia (anaerobios facultativos). Los conocidos procesos de fermentación y descomposición ocurren con la participación de bacterias anaeróbicas que descomponen los carbohidratos y proteínas correspondientes. La descomposición de plantas y animales muertos por bacterias es el eslabón más importante en los ciclos biogeoquímicos del carbono, oxígeno, nitrógeno, azufre y otros elementos, así como en la circulación de sustancias en la biosfera en su conjunto.
Según el tipo de estructura de la pared celular y dependiendo de la tinción mediante un método especial, las bacterias se dividen en bacterias gramnegativas, incluidas las cianobacterias, y bacterias grampositivas, así como arqueobacterias y micoplasmas (bacterias que carecen de pared celular y limitado sólo por la membrana plasmática).
La esporulación es una forma de preservar ciertos tipos de bacterias en condiciones ambientales desfavorables. Las endosporas se forman en el citoplasma, son células con baja actividad metabólica y alta resistencia (resistencia) a la desecación, factores químicos, alta temperatura y otros factores ambientales desfavorables. La alta resistencia está asociada con un alto contenido de sal cálcica del ácido dipicolínico en la cubierta de las esporas. La ubicación y el tamaño de las esporas difieren entre los diferentes microorganismos. Las principales fases del “ciclo de vida” son la esporosporulación (incluidas la etapa preparatoria, la etapa de prespora, la formación de la cáscara, la maduración y la latencia) y la germinación, que finaliza con la formación de la forma vegetativa. El proceso de esporulación está determinado genéticamente.
Como regla general, los saprófitos no causan enfermedades, pero hay microbios que llevan un estilo de vida saprofito, pero que aún tienen propiedades patógenas para los humanos.
El papel de las bacterias en el ciclo de sustancias.
1) Mineralizando residuos vegetales y animales, los microorganismos participan en la circulación de todos los elementos químicos que forman las células vivas.
2) La biomasa de plantas y animales es descompuesta por microorganismos capaces de utilizar sustancias celulosa, pentosas, almidón, lignina, pectina y, en última instancia, en dióxido de carbono y agua. Luego, las plantas utilizan el dióxido de carbono durante la fotosíntesis.
3) Las bacterias participan en el ciclo del nitrógeno. Durante la mineralización de proteínas animales y vegetales, las bacterias putrefactas producen amoníaco, que las bacterias nitrificantes oxidan en nitritos y luego en nitratos. Tanto las sales de amonio como los nitratos sirven como fuente de nutrición nitrogenada para las plantas superiores, que sintetizan sus proteínas corporales.
4) Las bacterias llevan a cabo la oxidación del hierro y manganeso, la deposición de sales de calcio, la oxidación de metano e hidrógeno, la destrucción de rocas por productos de desecho, etc. Todo esto nos permite considerar la actividad de las bacterias como un poderoso factor geológico. .