Las bacterias (en singular: bacteria) son organismos muy pequeños. Son microorganismos procariotas. Las células bacterianas no tienen un núcleo y la mayoría no tienen orgánulos con membranas a su alrededor. La mayoría tiene una pared celular. Sí tienen ADN y su bioquímica es básicamente la misma que la de otros seres vivos. Se encuentran entre los organismos más simples y más antiguos.

Casi todas las bacterias son tan diminutas que sólo pueden verse a través de un microscopio. Las bacterias están formadas por una sola célula, por lo que son un tipo de organismo unicelular. Fueron una de las primeras formas de vida y son organismos unicelulares simples. Incluyen a los extremófilos, que viven en hábitats extremos.

Probablemente hay más bacterias individuales que cualquier otro tipo de organismo en el planeta, excepto los virus. La mayoría de las bacterias viven en el suelo o en el agua, pero muchas viven en el interior o en la piel de otros organismos, incluidos los humanos. Hay casi tantas células bacterianas como células humanas en cada uno de nuestros cuerpos. Algunas bacterias causan enfermedades, pero otras nos ayudan en actividades cotidianas como la digestión de los alimentos (flora intestinal). Algunas las utilizamos en las fábricas para hacer queso y yogur.

El fundador de la bacteriología fue un biólogo alemán llamado Ferdinand Cohn (1828-1898). Publicó la primera clasificación biológica de las bacterias, basada en su aspecto.


 

Estructura básica de las bacterias

Aunque son muy simples comparadas con las células eucariotas, las bacterias presentan una organización interna y externa característica:

  • Membrana citoplasmática: bicapa lipídica que regula el intercambio de sustancias.
  • Pared celular: compuesta principalmente por peptidoglucano (mureína); su estructura varía y es la base de la tinción de Gram.
  • Nucleoide: región donde se encuentra el ADN cromosómico, normalmente en forma circular.
  • Plásmidos: pequeñas moléculas de ADN circular extracromosómico que llevan genes útiles (por ejemplo, resistencia a antibióticos).
  • Ribosomas 70S: maquinaria para sintetizar proteínas.
  • Cápsula o capa mucosa: en algunas especies, protege contra la desecación y la defensa del huésped.
  • Flagelos, pili y fimbrias: estructuras para movilidad y adhesión a superficies o intercambio de material genético.

Formas y clasificación

Las bacterias se clasifican por su morfología, características de la pared celular y metabolismo. Entre las formas más comunes están:

  • Cocos: células esféricas.
  • Bacilos: en forma de bastón.
  • Espirilos y espiroquetas: con forma helicoidal o espiralada.
  • Vibriones: con forma de coma o curvados.

Otro criterio clave es la tinción de Gram, que distingue:

  • Gram-positivas: con una pared gruesa de peptidoglucano.
  • Gram-negativas: con una pared más delgada y una membrana externa que contiene lipopolisacáridos.

Desde el punto de vista metabólico, existen bacterias:

  • Aerobias: requieren oxígeno.
  • Anaerobias: no toleran el oxígeno o lo utilizan poco.
  • Facultativas: pueden vivir con o sin oxígeno.
  • Autótrofas: obtienen carbono del CO2 (fotoautótrofas o quimioautótrofas).
  • Heterótrofas: requieren compuestos orgánicos para crecer.

Reproducción y transferencia genética

La mayoría de las bacterias se reproducen por fisión binaria, un proceso rápido en condiciones favorables que genera poblaciones grandes. El crecimiento poblacional suele seguir fases: latencia, repoblación exponencial, estacionaria y muerte.

Además de la reproducción vertical (de madre a hija), las bacterias intercambian material genético entre individuos mediante mecanismos de transferencia horizontal, lo que acelera la evolución y difusión de características como la resistencia a antibióticos:

  • Conjugación: transferencia de plásmidos entre células a través de pili.
  • Transformación: captación de ADN libre del ambiente.
  • Transducción: transferencia mediada por bacteriófagos (virus que infectan bacterias).

Muchas especies forman biofilms, comunidades adheridas a superficies con resistencia elevada a agentes antimicrobianos.

Hábitats y diversidad

Las bacterias habitan prácticamente todos los ambientes imaginables: suelos, aguas dulces y marinas, glaciares, sedimentos profundos, y dentro de otros organismos. Los extremófilos viven en condiciones extremas de temperatura, salinidad, acidez o presión. Son extremadamente diversas: filogenéticamente abarcan linajes muy antiguos y ecológicamente desempeñan funciones clave en ciclos biogeoquímicos.

Importancia para los humanos

Las bacterias tienen un impacto profundo y ambivalente en la vida humana:

  • Beneficios:
    • La flora intestinal ayuda a digerir alimentos, sintetizar vitaminas (p. ej., K y algunas del complejo B) y proteger contra patógenos.
    • Se usan en la industria alimentaria para producir queso, yogur y otros fermentados.
    • En biotecnología sirven para producir antibióticos, enzimas, hormonas (como la insulina recombinante) y vacunas.
    • Participan en la fijación de nitrógeno en plantas (p. ej., Rhizobium) y en procesos de bioremediación que degradan contaminantes.
  • Patogenicidad: algunas especies causan enfermedades humanas, animales o vegetales (infecciones respiratorias, gastrointestinales, cutáneas, sistemicas). La prevención incluye higiene, vacunas, saneamiento y el uso prudente de antibióticos.
  • Resistencia a antibióticos: la aparición y difusión de resistencia bacteriana es una amenaza global que dificulta el tratamiento de infecciones y hace necesario desarrollar nuevas estrategias terapéuticas y políticas de uso responsable.

Cómo se estudian

El estudio de las bacterias combina técnicas clásicas y modernas:

  • Tinciones y microscopía (incluida la tinción de Gram y microscopios electrónicos).
  • Cultivo en medios selectivos y pruebas bioquímicas.
  • Herramientas moleculares: secuenciación del gen 16S rRNA para identificar especies, metagenómica para estudiar comunidades microbianas sin necesidad de cultivo, PCR y otras técnicas genéticas.

Breve repaso histórico

Además de la aportación de Ferdinand Cohn, científicos como Louis Pasteur y Robert Koch fueron fundamentales: Pasteur refutó la generación espontánea y desarrolló vacunas, mientras Koch estableció postulados que vinculan bacterias concretas con enfermedades y perfeccionó técnicas de cultivo.

Conclusión

Las bacterias son organismos procariotas unicelulares esenciales para los ecosistemas y la vida humana. Su diversidad metabólica y genética las convierte tanto en aliadas (en nutrición, industria y ecología) como en agentes causantes de enfermedades. Comprender su biología, controlar las infecciones y aprovechar sus capacidades biotecnológicas siguen siendo objetivos clave de la ciencia moderna.