|
cienciesnaturals.com
Biologia
Materials complementaris del tema 3
1.- Lectura
i qüestions: Cèl·lules procariotes [pdf]
Els éssers procariotes
són organismes unicel·lulars o excepcionalment
colonials, formats per cèl·lules que no tenen nucli,
la paraula procariota significa literalment "abans del nucli",
i tots ells s'inclouen dins de l'ampli conjunt dels microorganismes
o microbis, l'estudi dels quals és l'objetiu de la microbiologia.
Aquesta branca de la biologia, a més a més dels
microorganismes eucariotes, estudia els bacteris, els cianobacteris,
els micoplasmes i els arquebacteris. Tots aquests éssers
procariotes, segons va proposar R. H. Whittaker en 1959, s'han
agrupat en un mateix regne, el Monera, que amb més de
4.000 espècies conegudes, constitueix en quant al nombre
d'individus, el grup d'éssers vius més nombrós
de la biosfera.
Actualment existeix la tendència a separar el regne Monera
en dos: el regne dels eubacteris format pels bacteris, els cianobacteris
i els micoplasmes; i el regne dels arquebacteris.
Els bacteris són microorganismes cel·lulars procariotes.
La seva estructura citoplasmàtica és molt simple
sense cap compartimentació membranosa. No obstant, poden
existir diferents classes d'invaginacions de la membrana citoplasmática
i també poden presentar-se orgànuls envoltats de
membranes diferents de la plasmàtica. La majoria dels
bacteris a excepció dels micoplasmes posseeixen, igual
que les cèl·lules vegetals, una paret cel·lular
més o menys rígida, però amb una estructura
i composició química molt diversa i diferent a
la de les cèl·lules vegetals.
Sempre a nivell microscòpic els bacteris presenten diferències
molt notables pel que fa a les mides. Així, els anomenats
minibacteris i algunes formes bacterianes de vida latent, tots
ells presents en les comunitats microbianes dels sòls
o en el plàncton, presenten diàmetres entre 0,15
i 0,2 mm, mentre que hi ha bacteris filamentosos de 60 mm que
es poden confondre al microscopi òptic amb protozous.
La forma dels bacteris
és esfèrica o cilíndrica. Segons la forma
podem distingir els cocs, els bacils, els vibrions, els espirils
i les espiroquetes.
Els cocs són petites cèl·lules esfèriques
que poden agrupar-se de dos en dos (diplococs) o en grups irregulars
en forma de raïms (estafilococs), en fileres (estreptococs)
o en octets de cocs (gènere Sarcina).
Els bacils són cèl·lules en forma de bastons
curts i cilíndrics que també poden presentar-se
com a parelles o com a cadenetes.
Els vibrions són cèl·lules en forma de coma;
els espirils tenen forma d'espiral rígida (forma espiril·lar)
i les espiroquetes, que també tenen forma espiral però
són més flexibles, llargues i primes que els espirils
(hi ha autors que consideren les espiroquetes com a formes espiril·lars
flexuoses).
La paret cel·lular és una estructura rígida
a causa d'una capa de mureïna, un peptidoglicà que
dona forma a la cèl·lula bacteriana. Podem trobar
dos tipus principals de paret que es corresponen amb les propietats
tintorials dels bacteris: la paret dels bacteris grampositius
i la dels bacteris gramnegatius.
Les parets grampositives tenen una capa de mureïna molt
gruixuda i no presenten cap membrana externa; en canvi, les parets
bacterianes gramnegatives presenten una capa de mureïna
prima i estan envoltades al seu torn per una membrana externa
amb una estructura molt similar a la membrana plasmàtica:
En la paret bacteriana
hi ha diferents classes de molècules exclusives dels procariotes.
El peptidoglicà que constitueix la mureïna tant en
bacteris grampositius com en gramnegatius és un polímer
format per llargues cadenes d'un polisacàrid, resultant
de la unió de dos monòmers, l'acetilglucosamina
i l'àcid acetilmuràmic, cadenes unides transversalment
per petits pèptids.
Un segon tipus molecular propi dels bacteris és el lipopolisacàrid
de la membrana externa de les cèl·lules gramnegatives.
Aquesta substància està formada per àcids
grassos, acetilglucosamina, grups fosfat i diferents glúcids
segons el grup de bacteris del que es tracti.
Amb l'ajut de la microscopia electrònica s'ha detectat
l'existència en alguns bacteris de capes suplementàries
a la paret, generalment de naturalesa proteínica, com
és el cas de Micrococcus radiourans, un microorganisme
especialment resistent a molts tipus de radiació.
En nombrosos bacteris més enllà de la paret cel·lular
existeixen capes més o menys primes de materials rics
en aigua que constitueixen la càpsula, i estan formades
per llargues cadenes de polisacàrids o, en segons quins
casos, per pèptids.
Les càpsules bacterianes tenen vàries funcions.
En primer lloc actuen com una protecció contra la fagocitosi
com succeeix amb els bacteris patògens com el pneumococ.
En segon lloc, es creu que les càpsules constitueixen
un sistema de protecció en front de la dessecació
del medi, i en tercer lloc, les càpsules permeten la fixació
dels bacteris sobre diverses classes de substrats, així
succeeix en el tub digestiu de l'home i altres animals, i també
en les superfícies de les roques submergides en les aigues
corrents o en les superfícies dels peixos o de les algues
bentòniques.
1.1.-
Què és la fagocitosi?
1.2.- Quina característica comuna comparteixen
els eubacteris i els arquebacteris?
1.3.- Què són les algues bentòniques?
1.4.- Quina és la funció de les càpsules
bacterianes?
1.5.- Què és un bacteri grampositiu?
2.- Lectura
i qüestions: El citoplasma de la cèl·lula
bacteriana
Al microscopi electrònic
el citoplasma bacterià té un aspecte granulós
a causa dels nombrosos ribosomes bacterians (d'uns 10 nm de diàmetre)
que conté. En general, la zona central del citoplasma
està ocupada pel nucleoide, que es distingeix en les microfotografies
electròniques pel seu aspecte fibrós i que conté
la major part del genòfor o ADN bacterià. A més,
en molts bacteris existeixen fragments d'ADN amb informació
genètica dispersos pel citoplasma, són els plasmidis.
Com que en els bacteris no hi ha reticle endoplasmàtic
ni cap altre orgànul comparable als que hi ha en les cèl·lules
eucariotes, la membrana citoplasmàtica fosfolipídica
és molt rica en proteïnes amb una intensa activitat
enzimàtica. En la membrana i en les invaginacions que
pugui formar, els mesosomes, es troben les proteïnes responsables
del transport de nutrients, de les cadenes respiratòries,
els enzims de la síntesi d'ATP i els pigments fotosintètics.
En l'interior del citoplasma existeixen alguns petits orgànuls
rodejats de finíssimes membranes protèiques, com,
per exemple, els vacúols gasífers que acumulen
gasos dissolts en el medi i que, a la vegada, serveixen també
per a la flotació; els carboxisomes, que contenen els
enzims responsables de la fixació del diòxid de
carboni en el cas dels bacteris autòtrofos, i els clorosomes
que guarden els pigments dels bacteris fotosintètics verds.
A més d'aquests orgànuls, en el citoplasma dels
bacteris són freqüents els grànuls de glucogen
i de PHB (polibetahidroxibutirat), tots dos constitueixen una
reserva energètica carbonada; els grànuls de sofre
elemental, la reserva energètica dels bacteris oxidants
del sofre, i els grànuls de volutina o polifosfat que
són una reserva d'àcid fosfòric per a molts
bacteris.
Les prosteques són perllongacions del citoplasma i de
la membrana cel·lular que es poden trobar en alguns tipus
de bacteris. Sembla ser que la finalitat de les prosteques és
l'augment de la superficie del microorganisme per conseguir més
nutrients, ja que en tota la membrana plasmàtica hi ha
una gran quantitat de complexos protèics transportadors
de nutrients. En alguns bacteris, a més, la prosteca es
fa servir com estructura de subjecció al substrat.
Els flagels bacterians són uns orgànuls filamentosos
rígids compostos per una proteïna anomenada flagel·lina.
La majoria tenen un diàmetre comprès entre els
12 i els 18 nm, no obstant, els flagels amb beina poden tenir
una gruixària de fins a 30 nm. de diàmetre. Tenen
una forma sinusoïdal rígida i fixa, i estan implantats
en la membrana plasmàtica mitjançant un corpuscle
basal format per dos discs, el motor flagel·lar, que fan
rodar els flagels. Segons el sentit de la rotació es produeixen
diferents efectes traslacionals en la cèl·lula.
S'ha pogut constatar que aquests flagels rígids no tenen
res en comú amb els flagels embolicats amb membrana citoplasmàtica
i amb moviments propis d'ondulació de les cèl·lules
eucariotes, coneguts com a undulipodis.
Les fímbries o pili (en singular, pilus) són uns
filaments protèics més fins que els flagels que
cobreixen la superficie d'alguns bacteris. Tenen un diàmetre
entre 4 i 8 nm i el seu aspecte és rígid. Compleixen
diferents funcions, però la més freqüent és
la de servir per al reconeixement de substrats físics
per a la fixació. Hi ha un determinat tipus de fímbries,
els pels sexuals o pili sexuals que serveixen per al pas d'ADN
d'una cèl·lula bacteriana a una altra durant el
procés de la conjugació.
Alguns bacteris planctònics marins posseeixen espines
bacterianes, unes estructures còniques acabades en punta,
amb una àmplia base i una longitud d'uns 20-45 nm. Problablement
aquestes espines tinguin un paper defensiu enfront dels protozous
devoradors de bacteris.
2.1.-
Què són els plasmidis?
2.2.- Quina relació hi ha entre un nanòmetre
(nm), un micròmetre (mm) i un mil·límetre
(mm)?
2.3.- Assenyala les diferències que hi ha entre
un flagel bacterià i un undulipodi.
2.4.- Què és la conjugació bacteriana?
2.5.- Què és el genòfor d'un bacteri?
- índex de biologia
- tornar a la pàgina
principal
Podeu contactar amb nosaltres
a: editor@cienciesnaturals.com
©
2000-03 Xavier Varela
|
