Clasificación de las bacterias

La clasificación de las bacterias sigue siendo un campo en expansión que cambia de manera continua. Mediante la filogenia molecular y el análisis de la secuencia de genomas se han conseguido avances en la clasificación bacteriana, que antes del uso de estas tecnologías generaba bastante confusión.

Clasificación de Bergey

La clasificación más aceptada es la del Manual de Bacteriología Sistemática de Bergey, que usaremos en esta web. Esta clasificación es denominada "The Taxonomic Outline of Bacteria and Archaea" (TOBA). La actualización más reciente de esta clasificación ordena a estos organismos en 11 partes, a saber:

Los 4 siguientes grupos están dedicados a las proteobacterias. Las proteobacterias son el mayor grupo de bacterias, y el más diverso. En él se agrupan la mayor parte de las bacterias de interés en medicina, industria o agricultura. La gran mayoría son GRAM negativas (-). Dentro de la página, estos grupos están organizados según su forma de vida.

• Proteobacterias quimiolitótrofas y metanótrofas
• Proteobacterias quimioorganótrofas aerobias
• Proteobacterias quimioorganótrofas anaerobias facultativas
• Rickettsias: otras proteobacterias (I)
• Otras protebacterias (II)

Así aparecen en el Manual de Bergey:

Parte 3. Filo Proteobacteria, clase Alphaproteobacteria

Parte 4. Filo Proteobacteria, clase Betaproteobacteria

Parte 5. Filo Proteobacteria, clase Gammaproteobacteria

Parte 6. Filo Proteobacteria, clases Deltaproteobacteria y Epsilonproteobacteria

Los 4 siguientes grupos están dedicados a los firmicutes. El filo Firmicutes destaca por ser GRAM+ en la mayoría de los casos y tener un bajo contenido de GC.

También hay otras clasificaciones que, si bien no son oficiales, ayudan a entender mejor el mundo de las bacterias.

Clasificación en función de su dependencia de oxígeno (respiración)

Aerobios estrictos. Estos microorganismos requieren y dependen del oxígeno siempre, que actúa como aceptor final de electrones. Son SOD+ y catalasa+.

Microaerófilos. Necesitan oxígeno por debajo de la concentración atmosférica. Respiran y fermentan. Son SOD+ y catalasa+/- (niveles bajos).

Anaerobios facultativos. Usan el oxígeno cuando está disponible, pero también pueden vivir en ausencia de él. Su metabolismo depende de la presencia de oxígeno. Si hay oxígeno respiran, y crecen más; mientras que si no hay oxígeno fermentan, y crecen menos. Son SOD+ y catalasa+.

Anaerobios aerotolerantes. Estos microorganismos siempre tienen un metabolismo fermentativo. No usan el oxígeno, pero no les es tóxico. Son SOD+ y catalasa-.

Anaerobios obligados. Estos microorganismos siempre fermentan. No toleran el oxígeno, es tóxico para ellos. Son SOD- y catalasa-.

Los microorganismos que viven en presencia de oxígeno necesitan protegerse de él. Por ello, los aerobios estrictos y anaerobios facultativos suelen contener las enzimas superóxido dismutasa (SOD), que cataliza la destrucción de los radicales de oxígeno (O₂), y catalasa, que cataliza la destrucción de los radicales de peróxido de oxígeno (H₂O₂). Ambos procesos liberan oxígeno. Los anaerobios aerotolerantes pueden carecer de catalasa, pero cuentan con peroxidasas que reducen el peróxido de oxígeno también, aunque sin liberar oxígeno.

Clasificación en función de su fuente de energía

Fotótrofos. Usan la luz solar y la convierten en energía química.

Quimiótrofos. Dependen de sustancias químicas para obtener energía química.

Clasificación en función de su fuente de carbono

Autótrofos. Usan el dióxido de carbono (CO₂), ya que pueden fijarlo.

Heterótrofos. Usan compuestos orgánicos, ya que no pueden fijar CO₂.

Clasificación en función de su fuente de energía y de carbono

Fotoautótrofos. Su fuente de energía es la luz solar y la fuente de carbono es el CO₂. El poder reductor para reducir el dióxido de carbono lo suministra el agua, por lo que este mecanismo fotosintético desprende oxígeno. Es propio de plantas, algas y cianobacterias.

Fotoheterótrofos. Su fuente de energía es la luz solar y la fuente de carbono es algún compuesto orgánico. El poder reductor para reducir el carbono orgánico lo suministran moléculas reducidas como el hidrógeno (H₂) o el ácido sulfhídrico (H₂S), por lo que este mecanismo fotosintético no desprende oxígeno. Es propio de bacterias rojas y algunas bacterias verdes.

Quimioautótrofos. Su fuente de energía son las sales orgánicas y la fuente de carbono es el CO₂. El sustrato del que obtienen energía también les sirve como fuente de carbono. Se les conoce coloquialmente como "comedores de piedras". Es propio de diversas bacterias como las del azufre, las bacterias del nitrógeno, las bacterias del hidrógeno, y las bacterias del hierro.

Quimioheterótrofos. Su fuente de energía y de carbono es algún compuesto orgánico. La mayor parte de los seres vivos, incluidas la mayoría de bacterias, se incluyen en este grupo.

Mixótrofos. Hay algunas especies que tienen un metabolismo mixto. Por ejemplo, alguna especie de Beggiatoa usa compuestos orgánicos como fuente de carbono y alguna sal como fuente de energía.

Clasificación según la tinción de GRAM

La tinción de GRAM es una tinción diferencial, que distingue a las bacterias por morfología y composición. Según esta tinción, las bacterias se dividen en:

Bacterias GRAM positivas. Su capa de peptidoglicano es muy gruesa, pudiendo llegar a ocupar hasta el 90% de la pared celular. En estas bacterias aparece un polímeros exclusivos, los ácidos teicoicos. Al microscopio con la tinción de GRAM, estas bacterias se ven de color violeta.

Bacterias GRAM negativas. No tienen ácidos teicoicos. Su capa de peptidoglicano es más pequeña, y ocupa menos de un 10% de la pared celular. Cuentan con una membrana externa que rodea al peptidoglicano. Vemos componentes exclusivos de las bacterias GRAM negativas, como la lipoproteína de Brown, las uniones de Bayer y los lipopolisacáridos. Al microscopio con la tinción de GRAM, estas bacterias se ven de color naranja o rojo.

En general las bacterias GRAM negativas son más resistentes que las GRAM positivas a la acción de los antibióticos, ya que su membrana externa es más hidrofóbica, más impermeable al paso de sustancias.