Características Fundamentales de Bacterias y Virus: Estructura, Metabolismo y Transferencia Genética

Bacterias

Las bacterias son organismos procariotas con diversas capacidades metabólicas y estructurales.

Tipos de Células Procariotas según su Metabolismo

• Fotosintetizadoras: Captan luz y la transforman en ATP.
• Quimiosintetizadoras: Utilizan sustancias químicas para desarrollar alimento.
• Autótrofos: Generan su propio alimento.
• Heterótrofos: Obtienen alimento de fuentes externas (algo que no es propio).

Estructura Bacteriana

La estructura celular incluye varios componentes clave:

• Cápsula o Capside: Puede conferir toxicidad.
• Pared Celular: Proporciona rigidez a la célula.
• Membrana Plasmática: Permite el intercambio de sustancias.
• Células sin cápside (generalmente no son tóxicas).
• Material Genético (Mat. Gen.): ADN y ARN.
• Ribosomas: Responsables de la síntesis de proteínas (lo que lleva a la creación de la cápside).
• Flagelos y Cilios: Permiten el desplazamiento de la célula.

Reproducción Bacteriana

• Bipartición: Reproducción asexual donde la célula se divide en dos.

Mecanismos de Transferencia Genética

Se comparte material genético entre bacterias o entre bacterias y otras células, lo que puede otorgar capacidades necesarias para generar resistencia bacteriana, toxicidad o reproducción.

Existen 3 mecanismos principales:

1. Transformación

• La bacteria adquiere material genético del ambiente (de una bacteria o célula muerta que pueda conferir resistencia a antibióticos o toxicidad).
• Participa una bacteria receptora.
• Son bacterias competentes: se adaptan y se transforman.
• Las no competentes mueren por selección.

2. Transducción

• Ingreso de un trozo de ADN a una bacteria utilizando bacteriófagos (virus con material genético de bacteria), el cual se incorpora a la bacteria.
• Permite la mutación (nuevas bacterias y virus).
• Existen dos tipos:

Ciclo Lítico o Infeccioso

• El virus inyecta su material genético dentro de la bacteria.
• Los virus se replican con la bacteria, la cual finalmente se rompe (lisis) liberando los virus.

Ciclo Lisogénico o Pasivo

• Ingreso del ADN viral a la bacteria.
• El virus se replica junto con la bacteria sin destruirla inmediatamente.

3. Conjugación

• Intercambio genético entre dos bacterias vivas.
• Se forma un puente entre las dos bacterias (utilizan pili).
• Implica la fertilidad de la bacteria (utilizan genes de toxicidad).

Plasmidio

Es un ADN que presenta información sobre toxicidad y resistencia bacteriana.

• Ambas bacterias intercambian genes, o una transmite su plasmido.
• Ocurre replicación de ADN y surgen dos bacterias con el mismo material genético.
• Tipos de conjugación:

Conjugación Plasmidial

• Se transfiere solo el plasmido (solo una sección o ADN específico).
• Transfiere toxicidad y características bacterianas.

Conjugación Cromosomal

• Se transfiere ADN bacteriano (el ADN bacteriano está junto al plásmido).
• Se transfieren ambos (ADN cromosomal y plásmido).

Resistencia Bacteriana

Las bacterias no son sensibles a los antibióticos, lo que permite su supervivencia y provoca mayor daño en el organismo hospedador.

Desarrollo de Resistencia

• Proceso natural (transferencia genética).
• Nacen con el plásmido.
• La obtienen a través de la transferencia de ADN.
• Mutaciones que originan el gen resistente.

Consecuencias y Causas

• Consecuencias: Se deben tomar mayores dosis de antibióticos por más tiempo para eliminar las bacterias.
• Causas: Usos irresponsables de antibióticos.
• Para evitarla: Cumplir con el tratamiento antibiótico y el tiempo adecuadamente.

Mecanismos de Resistencia

• Bombas que expulsan el antibiótico de la célula.
• Enzimas que degradan el antibiótico.
• Enzimas que alteran e inactivan el antibiótico.

Características de las Bacterias como Organismos Curativos (Transferencia Genética)

Los mecanismos de traspaso de material genético permiten a las bacterias hacerse inmunes y resistir antibióticos:

• Conjugación: Entre 2 bacterias vivas.
• Transformación: Entre 1 bacteria muerta y 1 bacteria viva.
• Transducción: Virus (bacteriófago) y bacteria viva.
  • Ciclo Lítico: El virus ingresa a la bacteria, la destruye y se propaga.
  • Ciclo Lisogénico: El virus ingresa el material genético, no destruye la bacteria inmediatamente, pero se reproduce con el ADN viral (aumenta la población bacteriana con información viral).

Virus

Los virus no son células ni organismos vivos. Carecen de núcleo y organelos.

Composición y Estructura

• Compuestos por ADN (o ARN).
• Poseen una cubierta proteica (cápside), que actúa como una capa protectora gruesa.

Fases del Ciclo Viral

Los virus presentan dos fases:

• Fase Extracelular: El material genético está inactivo, sin procesos metabólicos. En este estado se denomina virión.
• Fase Intracelular: El virus afecta a otras células (bacterias o células de organismos hospedados) e introduce su material genético (ciclo viral), que es su mecanismo de reproducción.

Ciclo Viral Desarrollado por Bacteriófagos

• Ciclo Lítico: Implica lisis (ruptura) celular.
• Ciclo Lisogénico: El virus introduce su material genético, no mata la célula inmediatamente, pero se reproduce junto con el ADN celular (la célula se reproduce con la información del virus).

Ciclo Viral de ADN

1. Unión de la cápside con la superficie celular.
2. Introducción del ADN.
3. Unión del ADN viral con el ADN celular.
4. Replicación del ADN.
5. Síntesis de proteínas.
6. Ensamblaje de cápside y ADN viral.

Ciclo Viral de ARN (con presencia de enzima transcriptasa reversa)

1. Unión de la cápside.
2. Introducción del ARN viral.
3. La transcriptasa reversa realiza una copia de ADN viral a partir del ARN viral.
4. Síntesis de proteínas.
5. Unión de la cápside con el ARN (o ADN viral recién sintetizado).