Bacteri

De Viquipèdia

Un bacteri és un organisme unicel·lular que no disposa d'un nucli vertader, és a dir el seu material genètic no està envoltat per membranes com és el cas dels eucariotes o eucarions. Filogenèticament es divideixen en dos grups: arqueobacteris i eubacteris.

Els bacteris són els organismes més abundants del planeta. Són presents arreu, en el sòl, l'aigua i com a simbionts d'altres éssers vius. Molts patogens, inclosos la majoria dels agents responsables de malalties no hereditàries, són bacteris. La majoria són diminuts, al voltant de 0.1-5.0 μm en mida, tot i que exemplars del gènere Thiomargarita poden arribar a mesurar 0.3 mm. Normalment presenten paret cel·lular com les plantes i els fongs. Molts es mouen utilitzant flagels, tot i que aquests són estructuralment diferents als d'altres grups d'organismes.

Taula de continguts 1 Nomenclatura 2 Història i taxonomia 3 Estructura 4 Reproducció 5 Metabolisme 6 Motilitat 7 Grups i identificació 8 Miscel·lània 9 Enllaços externs

[edita] Nomenclatura

Actualment el mot bacteri refereix a dues definicions parcialment sobreposades però no idèntiques.

Segons la classificació dels éssers vius en cinc regnes (moneres, protistes, fongs, plantes i animals), els bacteris formarien el primer regne i la divisió entre eucariotes (la resta de regnes) i procariotes, és a dir, els bacteris, es considera de tipus superregne.

En canvi segons les teories filogenètiques basades en la seqüència de l'ARN ribosòmic, existiria una classificació que dividiria els anomenats monera, o bacteris en dos diferents dominis, i deixaria els eucariotes en un altre d'aquests dominis.

Així en aquest segon cas, els bacteris, o anomenats també eubacteris, formarien un dels dominis separats dels arqueobacteris o arqueons. Aquests últims presenten a més de grans diferències en les seqüències de l'ARN ribosòmic d'altres de caire bioquímic i ecològic.

[edita] Història i taxonomia

Antony van Leeuwenhoek va ser el primer en observar els bacteris el 1683 usant un microscopi d'una sola lent que ell mateix dissenyà. Però el mot bacteri no va ser emprat fins molt més tard quan el 1828 Ehrenberg, el proposà usant la paraula grega βακτηριον que vol dir "petit bastó". Louis Pasteur (1822-1895) and Robert Koch (1843-1910) van descriure la relació existent entre els bacteris i les malalties, assigant-los correctament el paper de patogens.

En un principi els bacteris es consideraren fongs microscòpics, agrupant-los amb els esquizomicets, a excepció dels cianobacteris fotosintètics que es consideraren algues verdes (cianòfits). Només quan va ser possible estudiar la seva estructura cel·lular van ésser classificats com a un grup totalment separat de la resta d'organismes. El 1956 Copeland els agrupà en un regne propi anomenat primer Micota, després conegut com Monera, Procariota o Bacteria. Durant la dècada dels 1960 el concepte bacteri va ser refinat i passa a ser un grup a la mateixa alçada dels eucariotes.

L'adveniment de la sistemàtica molecular va alterar aquesta postura. El 1977, Woese va dividir els procariotes en dos grups basant-se en les seqüències de ARN ribosòmic 16S, i els anomenà els regnes dels eubacteris i arqueobacteris. Va argüir que cadascun d'aquests grups havia evolucionat separadament i el 1990 encara ho va afirmar amb més contundència creant un sistema de de tres dominis, que reanomenà Bacteria, Archaea i Eucarya. Aquesta redefinició està acceptada pels biòlegs moleculars mentre que d'altres científics mantenen que dóna massa importància a les diferències genètiques i que arqueobacteris i eucariotes van evolucionar a partir dels eubacteris.

[edita] Estructura

• A : pilli
• B : ribosomes
• C : càpsula
• D : paret cel·lular
• E : flagels
• F : citoplasma
• G : vacúols (substància de reserva)
• H : plasmidi
• I : àcid nuclèic
• J : membrana plasmàtica

[edita] Reproducció

Els bacteris és reprodueixen asexualment. Una cèl·lula bacteriana es divideix en dues en el que coneix com a divisió binària. Durant aquest procés, una cèl·lula mare es divideix en dues cèl·lules filla mitjançant la formació d'una paret cel·lular transversal i donant lloc a dos individus genèticament idèntics. Tot i això, i de forma deslligada de la reproducció, un bacteri pot experimentar variació genètica mercès a esdeveniments de recombinació com ara mutacions (canvis aleatoris en el material genètic), transformació (la transferència d'ADN lliure de proteïnes des d'una cèl·lula bacteriana a una altra que es troben en solució), transducció (la transferència d'ADN víric, bacterià o d'ambdós conjuntament mitjançant bacteriòfags i conjugació bacteriana (la transferència d'ADN entre dos bacteris usant una estructura proteica especial anomenada pilus sexual. Aquells bacteris que hagin adquirit nous ADN poden aleshores dividir-se i transmetre'ls a la seva progènie. Molts bacteris contenen ADN extracromosòmic circular, anomenats plasmidis, i que són d'extrema importància per a la biologia molecular així com en l'aparició de resistències als antibiòtics.

En condicions favorables, els bacteris poden multiplicar-se formant agregats visibles a ull nu, com en el cas de les biopel·lícules.

[edita] Metabolisme

Els bacteris posseeixen una gran varietat de vies metabòliques. Alguns bacteris depenen d'una font de carboni orgànic i són anomenats heteròtrofs, mentre que d'altres només requereixen de diòxid de carboni, anomenats autòtrofs. Si obtenen energia oxidant compostos químics es classifiquen com a quimiòtrofs mentre que aquells que obtenen energia de la llum mercès fotosíntesi són autòtrofs. Aquestes dues categories poden combinar-se entre si, per exemple fotoautotrofs, etc. A més a més els bacteris es diferencien en segons l'origen dels equivalents reductors que utilitzen. Aquells que usen compostos inorgànics com ara l'aigua, hidrogen, amoníac, s'anomenen litòtrofs, la resta usen compostos orgànics i s'anomenen organòtrofs. El tipus de metabolisme energètic, l'origen dels equivalents reductors usats i la font de carboni poden combinar-se de diferent manera en distints organisme, fins i tot, poden canviar en un mateix organisme depenent de les condicions externes.

Els fotolitoautotrofs inclouen els cianobacteris, que són dels organismes més antics que es troben en el registre fòssil i que a més a més varen jugar probablement un paper molt important en la formació de l'oxigen de l'atmosfera terrestre. Sembla ser que varen ésser els primers organismes en usar l'aigua (litòtrofs) com a font d'electrons i desenvolupar el complex fotosintètic. D'altres bacteris fotosintètics empren d'altres fonts d'electrons i per tant no produeixen oxigen (anoxifotosintètics). Aquests fotòtrofs anoxigènics són els bacteris verds del sofre, els bacteris verds no del sofre, els bacteris vermells del sofre, els vermells no del sofre i els heliobacteris.

Els bacteris necessiten d'altres requeriments nutricionals per a mantenir un desenvolupament normal, entre els quals s'inclouen nitrogen, sofre, fòsfor, vitamines i elements metàl·lics com ara sodi, potassi, calci, magnesi, manganès, ferro, zinc, cobalt, coure i níquel. Algunes espècies també requereixen traces d'altres elements: seleni, tungstè, vanadi o bor.

Molts bacteris poden classificar-se en tres grups diferents depenent de la seva resposta a l'oxigen:

• Bacteris que només poden créixer en presència d'oxigen. S'anomenen aeròbics.
• Bacteris que només creixen en absència d'oxigen. Són els bacteris anaeròbics.
• Bacteris que poden desenvolupar-se tant amb presència com en absència d'oxigen. Són els anaeròbics facultatius.

Els bacteris que no usen oxigen per a la respiració però que poden sobreviure en la seva presència s'anomenen aerotolerants. Els bacteris que ocupen ambients considerats extrems per als humans formen els extremòfils. Algunes espècies habiten aigües a alta temperatura (termòfils) o glaciars (psicròfils), d'altres llacs hipersalins (halòfils), medis molt àcids (acidòfils) o bàsics (alcalòfils).

[edita] Motilitat

Els bacteris mòtils poden desplaçar-se, bé mitjançant flagels, lliscament bacterià, o canvis en la flotabilitat. Un grup especial de bacteris, les espiroquetes, posseeixen estructures molt semblants als flagels situades en l'espai periplàsmic (entre les dues membranes externes) anomenades filaments axials. Les espiroquetes es caracteritzen pel seu cos helicoïdal que gira mentre es mou.

Els flagels bacterians poden disposar-se de distintes maneres, per exemple, poden posseir en un dels extrems un únic flagel (anomenat flagel polar) o bé d'un grup compost per molts flagels. Els bacteris peritrics tenen flagels escampats per tota la superfície cel·lular.

Els bacteris mòbils són atrets o repel·lits per distints estímuls, aquests comportaments es nomen taxis - per exemple, quimiotaxi, fototaxi, mecanotaxi i magnetotaxi. En un cas en particular, els mixobacteris, cèl·lules individuals s'agrupen formant eixams i poden acabar formant cossos fructífers.

[edita] Grups i identificació

Existeixen bacteris de múltiples formes. Molts són esfèrics, en forma de bastonet o helicoïdals: aquestes morfologies reben els noms específics de bacils, cocs, i espirils. Un grup addicional els vibris tenen forma de coma. Tot i que actualment la forma no és considera un factor decisiu a l'hora de classificar els bacteris, molts gèneres van ser anomenats segons la seva morfologia, per exemple: Bacillus, Streptococcus, Staphylococcus) i aquesta continua essent important en la seva identificació.

Un altra eina important és la tinció Gram, batejada així en honor de Hans Christian Gram que va desenvolupar aquesta tècnica. Segons el resultat d'aquest mètode de tinció els bacteris es divideixen en gram positius (quan són tenyits mitjançant tinció Gram) o bé gram negatius (quan no ho són). El fet que els bacteris siguin positus o no per a la tinció gram depén de la composició de la seva paret cel·lular. La primera divisió en fílums dels bacteris va ser desenvolupada basant-se bàsicament en aquest test:

• Gracilicutes - bacteris amb una segona membrana cel·lular que conté lipids, i que els dóna tinció gram negativa.
• Firmicutes - bacteris amb una única membrana cel·lular i una paret cel·lular gruixuda formada per peptidoglicà, amb la resultant tinció gram positiva.
• Mollicutes - bacteris sense segona membrana cel·lular ni paret cel·lular i per tant amb tinció gram negativa.

Els arquebacteris van incloure's originalment com a Mendosicutes. Tot i això aquests phyla ja no són considerats com a grups monofilètics. Els Gracilicutes han estat dividits en molts grups diferents, mentre que els bacteris gram positius es troben en els grups Firmicutes i Actinobacteria, que estan relacionats estretament. Emperò, els Firmicutes han estat redefinits per tal d'incloure els micoplasmes (Mollicutes) i certs bacteris gram negatius.

[edita] Miscel·lània

Pel què fa a l'escala evolutiva, es considera que els bacteris són organismes molt antics, ja que es data la seva aparició fa 3,7 milers de milions d'anys.

Dos orgànuls cel·lulars, el mitocondri i el cloroplast, es pensa que provenen d'antics bacteris teoria endosimbiòtica.

Els microorganismes tenen una amplíssima distribució i són més abundants en presència d'aliment, d'humitat i la temperatura correcta per a la seva multiplicació i creixement. El cos humà és la llar de milers de milions de microorganismes; podem trobar-ne a les superfícies de la pell, en el tracte intestinal, en la boca, el nas i altres obertures corporals. N'hi ha en l'aire que respirem, l'aigua que bevem i el menjar que ingerim.

[edita] Enllaços externs

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Bacteri