Biotecnología

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Biotecnología de microorganismos (Procariontes)
Obtención de energía eléctrica a partir de bacterias


1. Introducción

Generalidades de organismos procariotas.
Los procariotas son organismos unicelulares. Se trata de los más pequeños y los que representan el grupo más antiguo y abundante entre los seres vivos. En la actualidad, conocemos dos grandes linajes evolutivos deprocariotas: arqueobacterias y eubacterias. Con el advenimiento de la tecnología del ADN recombinante, fue posible dilucidar de modo preciso sus relaciones filogenéticas.
Las células procariotas se caracterizan porque el ADN asociado a proteínas está en el citoplasma y no hay organelas limitadas por membranas. En el citoplasma se destaca el nucleoide, donde está situado el cromosoma. En la membranacelular, que es similar a la de los eucariotas, se encuentran los sistemas de enzimas ligados a los procesos metabólicos fundamentales: la respiración celular y la fotosíntesis (Figura 1).

Las bacterias exhiben una considerable diversidad de formas. Entre las más frecuentes distinguimos: los denominados cocos, que tienen forma de esfera; los bacilos como Escherichia coli, que son bastones de longitudvariable de extremos redondeados; los espirilos, que son células helicoidales. Algunas variantes de estas formas son: los cocobacilos (óvalos) y las bacterias corineformes, bacilos irregulares con un extremo ensanchado. Menos frecuentes son los vibriones, con forma de coma (cortos bastones encorvados). El más conocido es Vibrio cholerae, agente causante del cólera.
Tal diversidad de formas estáen relación con la pared celular. Algunas cepas presentan estructuras asociadas a la pared celular como cápsulas, vainas, fimbrias y flagelos. Por otro lado, el patrón de crecimiento de cada especie condiciona la disposición de las células.
La reproducción de los procariotas es asexual por fisión binaria. La variabilidad genética se debe principalmente a las mutaciones. También se producenintercambios y recombinaciones genéticas, que pueden incluso ser interespecíficos, por otros mecanismos.
Muchos tipos de procariotas forman esporas duras y resistentes que les permiten sobrevivir en estado latente durante largos años ante condiciones adversas. Algunas especies del dominio Bacteria producen estructuras especiales llamadas endosporas.
Los procariotas se distinguen por presentardistintos requerimientos nutricionales básicos. Muchas bacterias son quimioorganotrofas; la gran variedad y cantidad de los productos de las fermentaciones son también aprovechados en la industria. Los quimiolitotrofos se encuentran solamente entre los procariotas y usan una variedad de sustancias como donadores de electrones. Los procariotas fotosintéticos, bacterias verdes y púrpuras, arqueobacteriashalófilas y cianobacterias, carecen de cloroplastos; en las cianobacterias, los pigmentos fotosintéticos están incluidos en las membranas.

Estructura celular procariota
Al observar la célula se destaca una región densa -el nucleoide-, donde está situado el cromosoma. Todos los cromosomas de los procariotas consisten en una sola molécula circular de ADN que puede estar asociada con una pequeñacantidad de ARN y proteínas no histónicas. También, puede haber uno o más plásmidos. Los estudios del cromosoma procariótico han contribuido enormemente a nuestro conocimiento de los mecanismos genéticos.
El citoplasma de los procariotas carece de citoesqueleto. A menudo, tiene una apariencia granular fina, debida a sus muchos ribosomas que, aunque son un poco más pequeños que los de loseucariotas, tienen la misma configuración general. El citoplasma no contiene núcleo ni organelas y no está dividido en compartimientos por membranas, excepto en las cianobacterias, que contienen un extenso sistema de membranas donde se hallan los pigmentos fotosintéticos.



Propiedades
Existen ciertas propiedades de los procariotas que determinan la conveniencia de utilizarlos tanto en la...