Biología: Una Introducción PDF

iiiiiiiiii= UNIVERSIDAD NACIONAL SIGLO "XX99 AREA SALLTD CARRERA DE MEDIC`rNA  BIOLOGIA La biologia estudia lo que tienen en comtln y tambi6n lo que distingue a las diferentes formas de vida. De izquierda a derecha y de arriba a abajo se muestran diversas...

iiiiiiiiii= UNIVERSIDAD NACIONAL SIGLO "XX99 AREA SALLTD CARRERA DE MEDIC`rNA  BIOLOGIA La biologia estudia lo que tienen en comtln y tambi6n lo que distingue a las diferentes formas de vida. De izquierda a derecha y de arriba a abajo se muestran diversas formas de vida: E. Coli (bacteria), helecho (planta), escarabajo Goliat (insecto) y gacela (mamifero). Se ocupa tanto de la descripci6n de las caracteristicas y los comportamientos de los organismos individuales como de las especies en su conjunto, asf como de la reproducci6n de los seres vivos y de las interacciones entre ellos y el entorno. De este modo, trata de estudiar la estructura y la dinamica funcional comunes a todos los seres vivos,\\ con el fin de establecer las leyes generales que rigen la vida organica y los principios explicativos fundamentales de 6sta. La palabra «biologia» en su sentido moderno parece haber sido introducida independientemente por Gottfried Reinhold Treviranus (Biologie oder Philosophie der lebenden Natur,1802) y por Jean-Baptiste Lamarck (Hydrogeologie,1802). Generalmente se dice que el t6rmino fue acufiado en 1800 por Karl Friedrich Burdach, aunque se menciona en el titulo del tercer volumen de Philosophiae naturalis sive physicae dogmaticae: Geologia, biologia, phytologia generalis et dendrologia, de Michael Christoph Hanov y publicado en 1766. 1. CAMPOS DE ESTUDIO La biologia es una disciplina cientifica que abarca un amplio espectro de campos de estudio que, a menudo, se tratan como disciplinas independientes. Todas ellas juntas, estudian la vida en un amplio rango de escalas. La vida se estudia a escala at6mica y molecular en biologia molecular, en bioquimica y en genetica molecular. Desde el punto de vista celular, se estudia en biologia celular, y a escala pluricelular se estudia en fisiologia, anatomia e histologia. Desde el punto de vista de la ontogenia o  desarrollo de los organismos a nivel individual, se estudia en biologia del desarrollo. Cuando se amplia el campo a mss de un organismo, Ia genetica trata el funcionamiento de la herencia genetica de los padres a su descendencia. La ciencia que trata el comportamiento de los grupos es la etologia, esto es, de mas de un individuo. La gen6tica de poblaciones observa y analiza una poblaci6n entera y la genetica sistematica trata los linajes entre especies. Las poblaciones interdependientes y sus habitats se examinan en la ecologia y la biologia evolutiva. Un nuevo campo de estudio es la astrobiologfa (o xenobiologia), que cladfsticos con tres dominios que comprenden mas de 20 reinos. 1.1. Sub ramas de la biologia Antropologia: estudio del ser humano como entidad biol6gica. Botanica: estudio de los organismos fotosinteticos (varios reinos). Micologia: estudio de los hongos. Embriologia: estudio del desarrol[o del embri6n. Microbiologfa: estudio de [os microorganismos. Fisiologia: estudio de la funci6n corporal de los organismos Gen6tica: estudio de los genes y la herencia. Evoluci6n: estudio el cambio y la transformaci6n de las especies a lo largo del tiempo. Histologia: estudio de los tejidos. Eco[ogia: estudio de los organismos y su relaci6n. Etologia: estudio del comportamiento de los seres vivos. Paleontologia: estudio de los organismos que vivieron en el pasado. Anatomia: estudio de la estructura interna y externa de los seres vivos. Taxonomia: estudio que clasifica' y ordena a los seres vivos. 0 Filogenia: estudio de la evoluci6n de los se+es vivos. Virologia: estudio de los virus.  Citologia: estudio de las c6lulas. Zoologia: estudio de los animales. Biologia epistemol6gica: estudio del origen filos6fico de los conceptos biol6gicos. Biomedicina: Rama de la biologia aplicada a la salud humana. lnmunologia: estudio del sistema inmunitario de defensa. Organografia: estudio de 6rganos y sistemas. Biologia marina: estudio de los seres vivos marinos. 2. HISTORIA DE LA BIOLOGiA El termino biologia se acufia durante la llustraci6n por parte de dos I :eufte°r[:sse(i|F=a:aife±#:%##S)dqeuiea'v:LmaT'fiife°f_uuet[':Z::,epaadr: por primera vez en Francia en 1802, por parte de Jean-Baptiste Lamarck en su tratado de Hidrogeologia. Ignoraba que, en el mismo afio, el naturalista aleman Treviranus habia creado el mismo neologismo en una obra en seis tomos titulada Biologia o Fildsofia de la naturaleza viva: "Ia biologia estudiara las distintas formas de vida, las condiciones y las leyes que rigen su existencia y las causas que determinan su actividad." No obstante, a pesar de la reciente acufiaci6n del termino, la biologia tiene una larga historia como disciplina. Estudia la posibilidad de la vida mss alla de la Tierra. Las clasificaciones de los seres vivos son muy numerosas. Se proponen desde la Fr~aprdicional division en dos rej_np_§. establecida por Carlos Linneo en el siglo m|Lfntre aning_ale_a_ y Plantas, hasta las actuales propuestas de sistemas. 3. PRINCIPIOS DE LA BIOLOGiA A diferencia de la fisica, la biologia no suele describir sistemas biol6gicos en t6rminos de objetos que obedecen leyes inmutables descritas por la matematica. 11.1 e 1 , , #a:i:tg:lea,nsc:a?aernat::e|r:Zsaq:oerssee:nu:|u;I::Taqs#:::::::::ic[oan::op,tuoc:odn: la diversidad, la continuidad, la home6stasis y las interacciones.'` 3.1. Universalidad: bioquimica, c6lulas y el c6digo gen6tico Hay muchas constantes universales y procesos comunes que son fundamentales para conocer las formas de vida. Por ejemplo, las formas de vida estan compuestas por celulas, que estan. basadas en una bioquimica comdn, que es la quimica de los seres vivos. Todos los organismos perpetdan sus caracteres hereditarios mediante el material genetico, que esta basado en el acido nucleico]ABJ±Lque emplea un c6digo genetico universal. En la biologia del desarrollo la caracteristica de la universalidad tambien esta presente: por ejemplo,`el desarrollo temprano del embri6n sigue unos pasos basicos que son muy similares en muchos organismos metazoo. 3.2. Evoluci6n: el principio central de la biologia Uno de los desciende de un antepasado comdn que ha seguido el proceso de la evoluci6n. De hecho, esta es una de las razones por la que los organismos biol6gicos exhiben una semejanza tan llamativa en las unidades y procesos que se han discutido en la secci6n anterior. CharlesDarwinconceptualiz6ypublic6laj±§g±jgai9Lfalady=we_V_o]±;j[ff§Enjenla cual uno de los principios es la selecci6n natural (a Alfred Russell Wallace se le suele reconocer como codescubridor de este concepto). Con la llamada sintesis moderna de la teoria evolutiva, la deriva genetica fue aceptada como otro mecanismo fundamental implicado en el proceso. 3.3. Los cromosomas Sabemos que el ADN, sustancia fundamental del material cromatico difuso faesiespeo::)S,ee::aeonr::#£gua¥j estructural y funcionalmente junto a ciertas proteinas y ciertos constituyentes en formas de estructu ras abastonadas llamadas cromosomas. Las unidades de on las responsables de las caracteristicas estructurales y as de la celula y de la transmisi6n de estos caracteres de una c6Iula a otra. Estas reciben el nombre de genes y estan colocadas en un orden lineal a lo largo de los cromosomas. 3.3.1. Los genes El aen es la unidad basica de rTLa±e±ielifeb§Eedi.tarjQ, y fisicamente esta formadb por un segmento detha ADNIrf¥del cromosoma. Atendiendo al aspecto que al herencia, esa unidad basica recibe tambi6n otros nombres, com cuando lo que se completa es la capacidad de recombinaci6n sefa el to de ADN mss pequefio con capacidad de recombinarse), y cuando se atiende a las mutaciones (y, asi, el mut6n sefa el o de ADN mss pequefio con capacidad de mutarse). En t6rminos generales, un gen es un fragmento de ADN que codifica una proteina o un p6ptido. 3.3.2. Filogenia Se llama filogen ia al es[L±d±oLedeJainistoria.£±£oluthfaiLJask[e]aeiQpe_Sh dfgenealifee±±jr„Re±i.JfscomparacionesdesecuenciasdeADN y de proteinas, facilitadas por el desarrollo tecnico de la biolo molecular y de la gen6mica, junto con el estudio comparativo d nI6sile otros restg§. , pal`eontol6gicos, _El esiugeneran la informaci6n precisa esfuerzo de los bi6logos por abordar :,nean,i:f]j:a#:#±ran#is:gLprensj6nyla clasificaci6n de la diversidad de la vida ha dado lugar al desarrollo de diversas escuelas en competencia, como la fen6tica, que puede considerarse superada, o la cladistica. No se discute que el desarrollo muy reciente de la capacidad de descifrar sobre bases s6Iidas la filogenia de las especies esta catalizando una nueva fase de gran productividad en el desarrollo de la biologia. 3.4. Diversidad: variedad de organismos vivos Arbol filogenetic e los seres vivos basado en datos sobre su Los tres reinos principales de seres vivos aparecen claramente eucariotas tal y como fueron descritas inicialmente Otros arboles basados en datos geneticos de otro tipo resultan similares, pero pueden agrupar algunos organismos en ramas ligeramente diferentes,presumiblementedebidoala±§]E[9ckfierdxp#\£ieELgivA4RngNfu± La relaci6n exacta entre los tres grupos principales de organismos permanece todavia como un importante tema de debate. A pesar de la diH6#Pggi±#:epnot::+:enY:d; c:c#:b;]taTens: as°mbrosa diversidad en Para afrontar esta diversidad, Ios bi6logos intentan clasificar todas las formas de vida. Esta clasificaci6n cientifica refleja los arboles evolutivos (arboles filogeneticos) de los diferentes organismos. Dichas sificaciones son competencia de las disciplinas de la sistematica y la taxonomi La taxonomia sitda a los organismos en grupos llamados taxa, mientras que la sistematica trata de encontrar sus relaciones. Tradicionalmente, los seres vivos se han venido clasificando en w.caa- seis reinos: rtyi*'h~hbin`]^try- Eubacteria Fungi Archaea Plantae Protista ® Animalia Sin embargo, actualmente este sistema de seis reinos se cree desfasado. tre las ideas mss mod generalmente se acepta el sistema de tres dominios iiiii- Archaea (originalmente Archaebacteri'a) Bacteria (originalmente Eubacteria) Eucariota Estos ambitos reflejan si las±±`l.u_I_astrpT_9See_n=d DQ~Ql.ep_.xp9un.Q, asi Como las diferencias en el exterior de las celulas. Hay tambien una serie de "parasitos" intracelulares que, en t6rminos de actividad metab6Iica son cada vez "menos vivos": : #:des t%Sjr£A`?¥!!fi, i,!`#Fe,f priones , _~^rf+'` EI reciente descubrimiento de una nueva clase de Vlrus' denominado causado que se proponga la existencia de un cuarto dominio debido a sus caracteristicas particulares, en el que por ahora s6lo estaria incluido ese organismo. 3.5. Continuidad: El antepasado comdn de la vida. Se dice que un grupo de organismos tiene un aaptepasado comdn si tiene un ancestro comdn. Todos los organismos exist6'-nt`6sy end la Tierra descienden de un ancestro comtln o, en su caso, de un fondo gen6tico ancestral. Este dJfumREaneeife£Qm:Hip_:..t!Lpi£¥?r~§al, esto es, el ancestro comdn mas reciente de todos los organismos que existen ahora, se cree que apareci6 hace alrededor de 3.500 millones de afios. :!L±effip`S. :::::i,#seuqnu::tnocdea#u::oav:Fonneaf:euTah:FOY:;i`fe|'oa:ienr::,myn:i:i::: decir que siempre ha existido una continuidad de la vida desde su origen inicial hasta la actua|idad. Tht=+]p{„]`. 4:b \tt`us~„ §tolo Xl pensaba que las formas de vida Podian ap.aLELcffrf~de ajo ciertas condiciones (V6ase a±ioir9`€Trd:.Sis). Los bi6Iogos consideran que la universalidad del c6digo genetico es una prueba =--I I \ , definitiva I I I a favor I de I la , teori9__d_el `af`cha6~a `L , d~e^§9eprf9.i9Et9ffqu£Qrmfln y eu~cariofa _+s>`:I-- I I universal (DCU) de todas las '\.aspeB;`&4faxpe,£i~ 3.6. Homeostasis= adaptaci6n al cambio =__ ------ _ ---_ __ Simbiosis entre un £'Pez - _ - i - «* i genero de los AmphipFienes y las ::i:~i¥8:amn:rinoEn`aF#nrt°±esgts:uq:ipr:Es-Si6a~hpt€-~:u#sasded:a:t:°ns6mp:::S protegen al pez payaso de sus depredadores. #ife\" 5 fi-¥e£Q ¥fffffi=nd: ~?##C2 ¥ Z=?±:£}ET#i#drrffr€+3 La homeostasis es la propiedad de un sistema abierto de regular su medio interno para mantener unas condiciones estables, mediante mdltiples ajustes de equilibrio dinamico controlados por mecanismos de regulaci6n interrelacionados. Todos los organismos vivos, ife¥iti* £ + ? ¥ ftyrty+i sean unicelulares o EREf5eonrenposnuerpruonp:: ejemplos, la homeostasis se manifiesta celularmente cuando se mantiene una afidexchtermap+rquutrytrfro estable(pH); a nivel de organismo, cuando los animales de sangre caliente i;tJ + mantienen una temperatura corporal interna constante; y a nivel de ecosistema, al consumir di6xido de carbono las plantas regulan la concentraci6n de esta molecula en la atm6sfera. Los tejidos y los 6rganos tambien pueden mantener su propia homeostasis. 3.7. Interacciones: grupos y entornos Todos los seres vivos interaccionan con otros organismos y con su :::°drjT,°c.j[eusndaedeesi::i:arze°sn::ep:raja:eq#:::asd::Si:#:=£!=!£9!=8=spg|:::n La respuesta de una bacteria microsc6pica a la concentraci6n de azt]car compleja como la de un le6n buscando :::rd:eedjo[£e:asgaennato:Fr:c,aensat.ffiEI comportamiento de una especie en particular puede ser cooperativo o agresivo; parasitario o simbi6tico.j# \-~ Los estudios se vuelven mucho mas complejos cuando dos o mas especies diferentes interaccionan en un mismo ecosistema; el estudio de estas interacciones es competencia de la ecologfa. 4. ALCANCE Y DISCIPLINAS DE LA BIOLOGiA La biologia se ha convertido 6n una iniciativa investigadora tan vasta que generalmente no se estudia como una dnica disciplina, sino como un conjunto de subdisciplinas. Aqui se considerafan cuatro amplios grupos. E|§-rg=ngfdr: iocs°:Fsttaemdaes s,i;:iE'i=e#su,d::cn. ; `as I I _ I I 1 I I , , I I El segup.do grupo considera la operaci6n de estas estructuras a n i vet deJejidLgiv9anQsjL±s ; -~`5~h una terceraThagEidrBe€i6n tiene en cuenta los 9[ganismos y sus historias; La dltima constelaei6n de discip_linas esta nfocada a las interacciones. Sin embargo, es importante sefialar que estos limites, agrupaciones y descripciones son una descripci6n simplificada de la investigaci6n biol6gica. En realidad, los limites entre disciplinas son muy inseguros y, frecuentemente, muchas disciplinas se prestan tecnicas las unas a las Otras. Por ejemplo, la biologia de la RlonurfeterVEjiga`Uretraano§ evoluci6n se apoya en + se,,rfuTejidomuscular gran medida de tale tecnicas de la biologia !!6rg molecular para determinar las CSlula muscula[ 6ngaHo (vejiga! Siste secuencias de ADN que ayudan a comprender la variaci6n gen6tica de una poblaci6n; y la fisiologia toma prestamos abundantes de la biologia celular para describir la funci6n de sistemas organicos. 4.1. Estructura de la vida Esquema de una tipica c6lula animal con sus organulos y estructuras: 1. Nucl6olo 2. Ntlcleo celular 3. Ribosoma 4. Vesiculas de secreci6n 5. Reticulo endoplasmatico rugoso 6. Aparato de Golgi 7. Citoesqueleto 8. Reticulo endoplasmatico liso 9. Mitocondria 10. Vacuola (s6Io en vegetales) 11. Citoplasma 12. Lisosoma 13. Centriolo La biologia molecular es el estudio de la biologia a nivel molecular. EI campo se solapa con otras areas de la, biologia, en particular con la gen6tica y la bioquimica. La biologia molecular trata principalmente de comprender las jE±§[ae§jgE£± entre varios sistemas de una c6lula, incluyendo la ifee±gdg:€enig#a:f=gaE:``[::e::%tc::nnaessfeADNyARNydelaprendizaje ::#jeds¥;#`::::t,uedn]taoi::nEt=g:=#a8:a;:a:a:£#:=Cg;%ds:o'asseche::lea:::tsof 111,1 :r::vn::i::rous:,::`|:Farceosm:o::leg::::.ri::?i:i::::::!#:cii:Yi::tdg:I:: organismos pluricelulares como los humanos. Esquema de una tipica celula animal con sus organulos y estructuras. La comprensi6n de [a composici6n de las celulas y de c6mo funcionan estas es fundamental para todas las ciencias biol6gicas. La apreciaci6n de las semejanzas y diferencias entre tipos de celulas es particularmente importante para los campos de [a biologia molecular y celular. Estas semejanzas y diferencias fundamentales permiten unificar los principios aprendidos del estudio de un tipo de celula, que se puede extrapolar y generalizar a otros tipos de celulas. La gen6tica es la ciencia de los ity,-€ ,.*-_ ,.,,, : ,J ,-.-- =~ genes, Ia y la variaci6n Ios organismos. En la investigaci6n moderna, la genetica proporciona importantes herramientas de 11 1, fne:fi:#ae£#grfe~:#g#deest':es, el funci6n de un analisis de interacciones geneticas. Dentro de los organismos, generalmente la informaci6n genetica se encuentra en los cromosomas, y esta representada en la estructura qufmica de moleculas de ADN particulares. Los genes codifican la informaci6n necesaria para sintetizar proteinas, que, a su vez, juegan un gran papel in flu (aunque, en muchos casos, no lo determinan completamente) el final del organismo. La biologia del desarrollo estudia el proceso por el que los organismos crecen y se desarrollan. Con origen en la embriologia, la biologia del +: desarrollo actual estudia el control genetico del crecimiento Genoti po Met io amhien te Fen oti po celular, Ia diferenciaci6n celular y la morfog6nesis, que es el proceso por el que se llega a la formaci6n de. ::sbt:jig:i:ddee,`o:e:ragr::I?.sYng'eu;:nane:togT:aa.n:o:eodrognadn:S%¥ei_fi¥#i]fif; chelegans, Ia mosca de la fruta Droso Easter, el pez cebra Brachydanio rerio, er rat6n Mus musculus ArabidQ[rs-is±Ha: Sen` di~ ; €#  4.2. Fisiologia de los organismos Via fisiologia estudia los procesos mecanicos, fisicos y bioquimicos de los :nrtgeanT:smcodi:,:£n¥:r c6mo. todas las e%tructuras :u°nmcpo:::i:nnjtdoaBdE: las estructuras es un problema capital en biologia. Tradicionalmente se han dividido los estudios fisiol6gicos en fisiologia vegetal y animal, aunque los principios de la fisiologia son universales, no importa que organismo particular se esta estudiando. Por ejemplo, lo que se aprende de la fisiologia de una c6lula de levadura puede aplicarse tambien a c6lulas humanas. ` ::i:#si:I:;,:affif:"SiQa#:±=!::i:g,t:%nadn:+aas]ehse:roar:emn:::¥.I::fTs%Podg:: vegetal tambien toma prestadas tecnicas de los dos campos. La anatomia es una parte importante de la fisiologia y considera c6mo funcionan e interaccionan los sistemas organicos de los animales como el sistema nervioso, el sistema.,inm±Er|qJffloF+gjagftyg`,+__, ~elp.ft§j_Lstema `. endocrine,`~`el iratorio y eT§Tstena eir€ulatorio. EI estudio de estos sistemas se comparte con disciplinas orientadas a la medicina, como la neurologia, la inmunologia y otras semejantes. La anatomia comparada estudia los cambios morfofisiol6gicos que han ido experimentando las especies a lo largo de su historia evolutiva, valiendose para ello de las homologias existentes en las especies actuales y el estudio de restos fosiles. Por otra parte, mas alla del nivel de organizaci6n organismico, la ecofisiologia estudia los procesos fisiol6gicos que tienen lugar en las interacciones entre organismos, a nivel de comunidades y ecosistemas, asi como de las interrelaciones entre los sistemas vivos y los inertes (como por ejemplo el estudio de los ciclos biogeoquimicos o los intercambios biosfera-atm6sfera). 4.3. Diversidad y evoluci6n de los organismos BDIDI En el €_a_ngp9jg]±jzg7n=§±igrde poblaciones la evoluci6n de una poblaci6n de organismos puede representarse como un recorrido en un paisaje  adaptativo. Las flechas indican el flujo de la poblaci6n sabre el espacio de adaptaci6n y los puntos A, 8 y C representarfan maximos de adaptabilidad locales. La bola raja indica una poblaci6n que evoluciona desde una baja adaptaci6n hasta la cima de uno de los maximos de adaptaci6n. La biologia de la evoluci6n trata el origen y la descendencia de las especies, evoluci6n. Esun Porque inc[uye diversas disciplinas tradicionalmente rientadas ala ejemplo' incluye cientificos que tienen una formaci6n especializada en organismos particulares, coma la teriologfa, Ia ornitoloaia o la aunque usan OS organismos coma sistemas para responder preguntas generales de la evoluci6n. Esto tambien incluye a los paleont6logos que a partir de los fosiles responden preguntas acerca del modo y el tempo de la evoluci6n, asi coma te6ricos de areas tales coma la gen6tica de poblaciones y la teoria de la evoluci6n. AIgunos campos relacionados que a menudo se ban considerado parte de la biologfa de la evoluci6n son la Ia ±taxonomia. LasLas taxonomia. dosdos disciplinas tradicioffartyFeT§"d-Fi disciplinas tradicicrm¥iese§ orienEadas a [a taxonomia mas importantes son la botanica y la zoologfa. La botanica es el estudio cientifico de las plantas. La botanica cubre un amplio range de disciplinas cientificas que estudian e[ crecimiento, la reproducci6n, el metabolismo, el desarrollo, las enfermTE5Ea6g|r+a evoluci6n de la vida de la planta. La zoologfa es la disciplina que trata e[ estudio de los `a.Tjma[£,%fa 1 ;n:i:y::::::s#:i:i::i=!::::::=:ft::::::Ere#as.:,:ng[::est:c:sot:::: I en la biologia molecular, Ia gen6tica molecular y la biologia del desarrollo. La ecologfa de los animales esta cubierta con la ecologia del comportamiento y otros campos. 4.3.1. Clasificaci6n de la vida EI Sistema de clasificaci6n dominante se ||arriaur de Linneo, e jgrp Gluy@ fengesch¥givirefflene[aturariinQrfual. E h K=±€ se pub[ic6 un cuarto borrador del bioc6digo (Biocode) en un intento de estandarizar la nomenclatura en las tres areas, pero no parece haber sido adoptado formalmente. EI C6digo lnternacional de Clasificaci6n y Nomenclatura de Virus (CICNV o ICVCN en ingl6s) permanece fuera del Biocode. 4.4. organismos en interacci6n frg##F, ±f ;EL##f;gtfg+Leeapf gf+~¥#f! €€J?+a 4deT# err. J~` ~'-.+tiif1>5*>m|._. _ El entorno de un organismo~~ _i~,T9[ey_e_ Metan6genas. Convierten el C02 y el H2 en metano (CH4). No pueden vivir en presencia de oxigeno. Se encuentran en las aguas estancadas y residuales (son las que producen el gas de los pantanos), en el fondo del oc6ano y en las aguas termales. Tambi6n residen en el tracto intestinal de algunos animales, como los rumiantes. > Hal6fitas. Viven en medios salinos, al borde de los oceanos y en lagos salados. Algunas crecen incluso en la salmuera saturada. Decoloran y alteran el pescado salado. Mantienen fuertes gradientes de la concentraci6n i6nica a traves de la membrana plasmatica y utilizan esos gradientes para transportar sustancias hacia fuera o hacia dentro de la celula. Algunas hal6fitas realizan fotosintesis mediante un pigmento diferente de la clorofila, denominado rodopsina bacteriana por su parecido con el pigmento visual retiniano del mismo nombre. > Termoacid6filas. Se encuentran en manantiales calientes y acidos. Un grupo de estas bacterias (Ias sulfobacterias) se encuentra en aguas sulfurosas, a unos 80 °C y de pH inferior a 2. Son aerobias y realizan la oxidaci6n de SH2 a S (en vez de la fotosintesis de H20 a 02). Necesitan esta elevada temperatura para establecer gradientes de electrones que les permitan mantener un pH interno pfoximo a la neutralidad. Las arqueas al igual que las bacterias, no tienen membranas internas que delimiten organulos. Como todos los organismos presentan ribosomas, pero a diferencia de los encontrados en las bacterias que son sensibles a ciertos agentes antimicrobianos, Ios de las arqueas, mas cercanos a los eucariotas, no lo son. La membrana celular tiene una estructura similar a la de las demas celulas, pero su composici6n quimica es tin.ica, con enlaces tipo eter en sus lipidos. Casi todas las arqueas poseen una pared celular (algunos Thermoplasma son la excepci6n) de composici6n caracteristica, por ejemplo, no contienen peptidoglicano (mureina), propio de bacterias. No obstante, pueden clasificarse bajo la tinci6n de Gram, de vital importancia en la taxonomia de bacterias; sin embargo, en arqueas poseedoras de una estructura de pared en absoluto comtln a la bacteriana, dicha tinci6n es aplicable pero carece de valor taxon6mico. EI orden Methanobacteriales tiene uha capa de pseudomureina, que provoca que dichas arqueas respondan como positivas a la tinci6n de Gram. Como en casi todos los procariotas, las c6Iulas de las arqueas carecen de ndcleo, y presentan un solo cromosoma circular. Existen elementos extracromos6micos, tales como plasmidos. Sus genomas son de pequefio tamafio, sobre 2-4 millones de pares de bases. Tambien es caracteristica la presencia de ARN polimerasas de constituci6n compleja y un gran ntlmero de nucle6tidos modificados en los acidos ribonucleicos ribosomales. Por otra parte, su ADN se empaqueta en forma de nucleosomas, como en los eucariotas, gracias a proteinas semejantes a las histonas y algunos genes poseen intrones. Pueden reproducirse por fisi6n binaria o mtlltiple, fragmentaci6n o gemaci6n. 3.2. Bacterias: Las bacterias son celulas pequefias, miden de 1.1-1.5 urn de grosor y 2.0 -6.0 Llm de largo. Las formas mas comunes son las formas cilindricas IIamadas bacilos, los cuales pueden estar aislados, de dos en dos o formando cadenas. Las formas esfericas son llamados cocos y pueden estar aislados, unidos de dos en dos, formando cadenas, racimos y cubos. AIgunas bacterias tienen forma helicoidal, siempre estan aisladas, es decir, no se asocian entre ellas. Las que son rigidas se llaman espirilds y las que son flexibles se llaman espiroquetas, cuando son muy cortos se llaman vibriones. Las celulas bacterianas no tienen ndcleo; es decir, el ADN no tiene membrana nuclear. Tampoco poseen organelos rodeados de membranas: aparato de Golgi, reticulo endoplasmico, mitocondrias, ~ Iisosomas, peroxisomas, etc. Las envolturas celulares incluyen a la pared celular, Ia membrana plasmatica y el glucocaliz. La membrana plasmatica de una bacteria tiene la misma composici6n que la de una celula eucari6tica. A la membrana plasmatica se enouentran adheridas las enzimas necesanias para la respiraci6n ce[ular y [a fotosintesis, en e[ case de baterias fotosintetizadoras. La membrana plasmatica tiene la importante funci6n de regular la entrada y selida de susfancias dentro y fuera de[ citoplasma ya que tiene una composici6n normal que necesifa mante.nerse constante. La membrana p!asmatica puede tener pronunciaciones intemas [[amadas mesosomas. I La paEred celuEar mantiene la estructura de la celula. Las paredes ceEu[apes bacterianas contienen peptidoglucano una molecula compleja. AEgunas bacterias despuds de ser colomadas para su identificaci6n, se observan al microscopic de color violefa y se les llama Gram positivas, en cambio las que se observan de color rose son las Gram negativas, esto es debido a su constituci6n quimica. Las bacterias Gram positivas poseen mayor cantjdad de peptidoglucano en su pared celular que las Gram negatives. El glucoedliz es una cubierfa de po[ isecaridos a polipeptidos a ios dos tipos de molrfu[as, local izado per fuera de la paped celu[ar. Cuando esfa firmemente ad herido a la pared celular se llama capsu[a. La edpsu[a impide que la bacteria sea fagocitada, ouando esta difusa recibe e[ nombre de capa de limo. El citoplasma procari6tico no tiene citoesqueleto, por lo que es una so[uci6n semifluida constituida de agua] mo[eculas inorganicas y opganicas. E[ citoplasma esfa delimitado por la membrana plasmatica. Dentro de las moleoulas opganicas, se encuentran una gran variedad de enzimas que Participan en muchos tipos de reaceiones quimicas propias de[ metabolismo. E[ citoplasma procari6tico contiene reservas de gluc6geno, lipidos y compuestos fosfatados. EI ADN de una bacteria es un cromosoma que esfa localizado en una region llamada nuc]eoide. Muchas bacterias ademas tienen un cromosoma circular extra llamado plasmido. E[ plasmido es el material genetico que las bacterias utilizan para [a conjugaci6n, produciendo asi variabilidad genetica. La gran variedad de proteinas especificas de las bacterias es sintetizada en [os ribosomas. Una celula bacteriana c6ntiene cientos de ribosomas que son mss pequefios que los ribosomas eucari6ticos. Los ribosomas bacterianos contienen ARN y proteinas en dos subunidades como los de I®s ribesomas eucari6ticos. La localEzaci6n de los ribosomas es en todo el cifeplasma y en la parts intema de [a membrana celular. EL®s cueFpos de inclusion que se enouentran en el citoplasma son gFTfimulos de diversas susfancias. Algunos son nudientes que pueden ser desdob[ados ouando son necesarios. ELas cianobacterias son un tipo de bacterias fotosinteticas, al igual que las plamfas. Su cifeplasma contiene erdensas membranas intemas llamadas tilacoides donde la clorofila y otros pigmenfos absorfeen enepgfa solar pare la producei6n de carbohidratos. Las cianobacterias liberan exjgeno come pneducto de la fofosintesis. EL®s ap6mdices de fas bacterias son= fiagelosp fimbrias y los pili sexuales, tedos esfan consffluidos de proteinas. AIgunas bacterias pueden desplazarse debido a los ap6ndices conceidos come fiagelos que rmidem pop lo general 20 nm de diarmetr® y de 1-70 nm de lapgo. Los fflagelos bacteriam®s consfan de un filamento, un gancho y un ouerpo basffi[I El mtirmero y lccalizaci6n de los fiagelos son imporfantes para distinguir lbs diferentes tipos de bacterias. Existen bacterias que no poseen fiagelos y solo vibram. Cftyas poseen un flagelo, dos flagelos {uno en cada esctrermo}, un pemacho de fiagelos en un extreme, un penacho de fiagelos em cada erfuerm® o poseem fiagelos en teda su superficie. Estos flagelos son mas semcillos que los fiagelos eucari6dicos. has fimbrias son ap6ndices pequefiosF de 10 a cientos„ em la superficie celular. Parficipam en la locomoci6n, simo que sirven pare que la bacteria se pueda adherir a las superficies. EL®s piEi sexuaEes son esfrocfroas tubulares rigidas usadas pop las bacterias pare pasar ADN del plasmido a otra oelula bacteriana. Tedas las baderias se repreducen asexualmente mediante la fisi6n procarionte. Su variabilidad aumenfa debido a que pueden imtercambiar ADN a traves de los pilis sexuales mediante el proceso llamado conjugaci6n. Esfa sexualidad bacteriana mo esfa asociada con la reproduoci6n, ouando algunas bacferias que tienen forma de bacilo se enouentran en comdiciones desfavorablesp forman esfrocturas latentes protectoras llarmadas endosporas. ife