Crecimiento de bacterias
Proyecto de Innovación Educativa 101/07

bacilo

   La célula bacteriana (Procariota) no tiene núcleo, el ADN flota en el interior del citoplasma en una zona llamada nucleoide, revuelto con los demás materiales celulares. Además, sólo tiene un cromosoma, que es circular. Puede tener o no algunos plásmidos, como en el bacilo de la izquierda, pequeños cromosomitas con genes que no son importantes para la supervivencia de la bacteria.

   Cuando el cromosoma circular bacteriano tiene que dividirse entre dos células hijas lo hace muy fácil, primero se duplica, cada uno de los dos cromosomas hijos va a una punta de la célula y entonces ésta se parte por la mitad. Así de simple, este proceso de reproducción asexual se llama bipartición. El reparto de genes es perfecto, no hay forma de equivocarse, las dos células hijas son idénticas entre sí.

   El reparto de los plásmidos es al azar, pero es que no suele ser importante si una de las dos bacterias hijas se los lleva todos y la otra no se lleva ninguno.

1. Cantidad de ADN en una bacteria

   Mientras tengan comida de sobra, las bacterias se dividirán por bipartición una y otra vez a gran velocidad. Cuando haya poca comida tardarán más tiempo entre cada dos biparticiones, pues les cuesta más trabajo coger del medio materiales para la nueva célula.

   La siguiente escena refleja la cantidad de ADN en función del tiempo. Es una escena muy simple, pero nos permitirá comparar la bipartición con la mitosis de los eucariotas (que veremos en otro tema) y con la complicada meiosis.

  Actividad 1:  
  1

 

a)

¿Podría alguna vez subir la gráfica por encima del valor de "2 cromosomas" o bajar por debajo de "1 cromosoma"? Razona la respuesta.

 

 
b)

¿Por qué con 50 unidades de comida la población crece a la misma velocidad que con 80 unidades? Razona la respuesta.

 

c)

¿Cuánto tiempo pasa desde que termina de duplicar su cromosoma hasta la bipartición?

     

2. Crecimiento de la población bacteriana

   Las bacterias usan la bipartición como forma asexual de reproducirse, con objeto de aumentar el número de individuos de la población. El crecimiento de la población no es lineal, es mucho más rápido, ya que, siempre que exista comida de sobra, en cada generación hay el doble de individuos que en la anterior (pues cada individuo se divide en dos).

   Esta función se denomina exponencial, se representa con la siguiente ecuación:

donde n es el número de biparticiones (número de generaciones)

  Actividad 2:  
  2

 

a)

Cuando hay comida de sobra, una bacteria tarda un segundo desde que nace hasta que vuelve a tener una bipartición. ¿Cuántas generaciones se sucederán en una hora?

 

 
b)

En el apartado anterior: ¿Cuántas bacterias habrá a partir de una sola tras 6 segundos? ¿y tras un minuto? ¿y tras una hora?

 

c)

Explica qué debe de estar pasando durante la "fase estacionaria" cuando los nutrientes son limitados.

     

3. Crecimiento del yogur

   La fabricación de yogur es muy antigua, apareció en Turquía antes que la agricultura. El proceso es la fermentación láctica, en la que unas bacterias se alimentan del azúcar de la leche (lactosa) sin usar oxígeno. Casi todos los seres vivos respiramos el azúcar con O2 del aire y lo convertimos en CO2, pero estos bichitos en vez de respirar fermentan la lactosa convirtiéndola en ácido láctico, cuya acidez hace que las proteínas de la leche se cuajen. El resultado es una crema de sabor agradable llena de bacterias vivas.

   Esta acidez es venenosa para otras bacterias malignas que querrían comerse ese yogur pudriéndolo, por lo que aguanta varios días en buenas condiciones e incluso más de un mes si lo guardamos en el frigorífico, tiempo durante el cual las bacterias "buenas" sobreviven en fase estacionaria. Claro, si se pasa su fecha de caducidad estas bacterias del yogur terminan por morirse y aprovechan las "malas" para crecer y echarlo a perder.

   Existe en el mercado una marca de "yogur pasteurizado", que es sometido a un calentamiento tras envasarlo para matar a todas las bacterias, buenas y malas, por lo que aguanta meses sin necesidad de frigorífico.

   El yogur se ha demostrado que es beneficioso para la salud, pues hace que la leche sea más digestiva (personas con intolerancia a la leche pueden tomarla hecha yogur, que no lleva la indigesta lactosa), es rico en vitamina B y hace aumentar la flora intestinal (disminuyendo con ello tanto el estreñimiento como la diarrea).

    El yogur lo fabrican muchos tipos de bacterias, pero se suele emplear una mezcla de dos: el Streptococo láctico, que acidifica la leche, junto con el Lactobacilo bulgárico, que produce el sabor a yogur.

   Es frecuente que, según la marca comercial, empleen otras muchas como por ejemplo el Lactobacilo bífidus, el Lactobacilo casei inmunitans, etc., todas aportan distinto sabor y no parece que tengan ningún efecto beneficioso especial que no tenga ya el yogur, a pesar de su publicidad.

  Actividad 3:  
  3

 

a)

¿Por qué la gráfica de lactosa corta al eje X?

 

 
b)

Dibuja la gráfica que representa la concentración de "lactosa + láctico" en función del tiempo. ¿Cómo has deducido que tendría esa forma?

 

c)

Explica qué observarías en estas gráficas si sacaras el yogur del frigorífico y lo dejaras varios días a temperatura ambiente.

     

 

 Miguel Ángel Sierra González
Biología y Geología  - 4º de E.S.O.  -  I.E.S. (Linares)