Bacterias heterótrofas: características y ejemplos de especies
Las bacterias heterótrofas, también llamadas organotrofas, son microorganismos que sintetizan sus propias biomoléculas a partir de compuestos orgánicos carbonados complejos, aunque pueden captar elementos inorgánicos diferentes al carbono. Algunas necesitan parasitar a organismos superiores para poder sobrevivir.
Las bacterias heterótrofas se clasifican en fotoheterótrofas y quimioheterótrofas. Ambas utilizan compuestos orgánicos como fuente de carbono, pero se diferencian en que las primeras utilizan la luz como fuente de energía y las segundas utilizan energía química.
Las bacterias heterótrofas están presentes en numerosos ecosistemas, como en suelos, agua, nieve lodosa marina, entre otros, participando en el equilibrio ecológico. También pueden encontrarse parasitando organismos superiores, como plantas, animales o humanos, bien como agentes patógenos o como oportunistas en una relación simbiótica.
Índice del artículo
- 1 Características de las bacterias heterótrofas
- 2 Diferencias con las bacterias autótrofas
- 3 Ejemplos de especies de bacterias heterótrofas
- 4 Referencias
Se ha podido observar en la naturaleza que la existencia de diversos tipos de bacterias hace posible la vida de los ecosistemas, pues los productos generados por una son utilizados por otras en una cadena. Estas bacterias se distribuyen de forma estratégica, casi siempre de forma estratificada.
Por ejemplo, se ha visto que las bacterias heterótrofas aerobias suelen aparecer junto con las cianobacterias (bacterias fotoautótrofas que liberan oxígeno).
En este sentido, las heterótrofas aerobias y las autótrofas aerobias pueden utilizar el oxígeno, creando a su vez condiciones de anaerobiosis en las capas más profundas donde se encuentran las bacterias anaerobias.
En función de características como el tipo de combustible que utilizan para sobrevivir, las bacterias heterótrofas pueden clasificarse en distintos grupos.
Son bacterias que en condiciones anaerobias son capaces de reducir el sulfato (sal o ésteres del ácido sulfúrico) sin asimilarlo. Únicamente lo utilizan como aceptor final de electrones en la cadena respiratoria.
Estas bacterias ayudan en la degradación de la materia orgánica y se encuentran en diversos nichos ecológicos como aguas dulces, aguas de alcantarilla, aguas saladas, aguas termales y áreas geotermales. También en depósitos de sulfuro, pozos petroleros y de gas, así como en el intestino de mamíferos e insectos.
Son bacterias anaerobias que descomponen polímeros orgánicos (celulosa y hemicelulosa) en pequeñas moléculas para que puedan ser absorbidas por las membranas celulares. Para ello, cuentan con un sistema de enzimas llamadas hidrolasas (endocelulasa, excocelulasa y celobiasas).
Después de la hidrólisis, se forman diversos ácidos orgánicos tales como ácido láctico, ácido propiónico, ácido acético, butanol, etanol y acetona. Estos después son convertidos en gas metano.
Son bacterias que participan en la degradación catabólica de compuestos nitrogenados en condiciones anaeróbicas, con la producción de compuestos de olor desagradable, de donde surge su denominación (putrefactivas). Este proceso les genera el carbono y el nitrógeno que necesitan para su desarrollo.
Estas bacterias se caracterizan por ser bacilos rectos, móviles y con flagelo polar. Son anaerobias facultativas: en anaerobiosis realizan el proceso de fotosíntesis, pero en aerobiosis no la realizan.
Estas bacterias fotoasimilan una gran diversidad de compuestos orgánicos como azúcares, ácidos orgánicos, aminoácidos, alcoholes, ácidos grasos y compuestos aromáticos.
Son bacterias filamentosas que pueden desarrollarse como fotoautótrofas, quimiohetrótrofas o fotoheterótrofas.
Aquí entran diversas especies que pueden formar parte de la microbiota habitual de los organismos superiores, o actuar como agentes patógenos de estos.
Tanto las bacterias quimioheterótrofas como las quimioautótrofas utilizan energía química para vivir. Sin embargo, se diferencian en que las quimioheterótrofas son organismos dependientes, pues necesitan parasitar otros organismos superiores para obtener los compuestos orgánicos necesarios para su desarrollo.
Esta característica los diferencia de las bacterias quimioautótrofas, que son totalmente organismos de vida libre (saprofitos), los cuales toman del ambiente compuestos inorgánicos simples para realizar sus funciones vitales.
Por su parte, las fotoheterótrofas y las fotoautótrofas se semejan en que ambas utilizan la luz solar para convertirla en energía química, pero se diferencian en que las fotoheterótrofas asimilan compuestos orgánicos y las fotoautótrofas lo hacen con compuestos inorgánicos.
Por otro lado, las bacterias quimioheterótrofas se diferencian de las quimioautótrofas en el hábitat donde se desarrollan.
Las bacterias quimioheterótrofas generalmente parasitan organismos superiores para vivir. Por otro lado, las bacterias quimioautótrofas pueden soportar condiciones ambientales extremas.
En estos ambientes las bacterias quimioautótrofas consiguen los elementos inorgánicos que necesitan para vivir, sustancias que por lo general son tóxicas para otros microorganismos. Estas bacterias oxidan dichos compuestos y los convierten en sustancias más amigables para el ambiente.
Las bacterias heterótrofas solo asimilan compuestos orgánicos complejos ya preformados para poder sintetizar las biomoléculas necesarias para su desarrollo. Una de las fuentes de carbono más utilizadas por estas bacterias es la glucosa.
Por el contrario, las bacterias autótrofas simplemente necesitan agua, sales inorgánicas y dióxido de carbono para conseguir sus nutrientes. Es decir, a partir de compuestos simples inorgánicos pueden sintetizar compuestos orgánicos.
Sin embargo, aunque las bacterias heterótrofas no utilizan el dióxido de carbono como fuente de carbono, ni como último aceptor de electrones, en algunas ocasiones sí lo pueden utilizar en pequeñas cantidades para realizar carboxilaciones en ciertas rutas anabólicas y catabólicas.
En algunos ecosistemas se pueden tomar muestras para estudiar la población de bacterias fotoautótrofas y fotoheterótrofas. Para ello, se utiliza la técnica de microscopía basado en epifluorescencia: Se utiliza fluorocromo como la primulina y filtros de excitación para luz azul y ultravioleta.
Las bacterias heterótrofas no se colorean con esta técnica, mientras que las autótrofas toman una coloración azul blancuzco brillante, notándose además la auto-fluorescencia de la bacterioclorofila. El contaje de las heterótrofas se obtiene de la resta del contaje total de bacterias menos las autótrofas.
En este sentido, las bacterias que producen enfermedades en humanos, animales y plantas pertenecen al grupo de las bacterias quimioheterótrofas.
Las bacterias autótrofas son saprofitas y no producen enfermedades en el humano, debido a que no necesitan parasitar organismos superiores para vivir.
Las bacterias pertenecientes a este grupo son siempre fotosintéticas, pues el resto de los microorganismos que comparten esta clasificación son algas eucariotas.
Las bacterias sulfurosas son generalmente fotoautótrofas, pero algunas veces pueden crecer de forma fotoheterótrofa. Sin embargo, siempre requerirán pequeñas cantidades de material inorgánico (H2S), mientras que las no sulfurosas son fotoheterótrofas.
Entre las bacterias fotoheterótrofas encontramos las bacterias rojas no sulforosas, como por ejemplo las bacterias de la familia Bradyrhizobiaceae, género Rhodopseudomonas.
Por otra parte, se encuentran las bacterias verdes no sulfurosas, así como también las heliobacterias.
Son quimioautótrofas facultativas, es decir, normalmente utilizan como fuente de energía el hidrógeno molecular para producir materia orgánica, pero también son capaces de utilizar un cierto número de compuestos orgánicos con la misma finalidad.
Bacterias quimioheterótrofas que participan en la fijación del nitrógeno
Bacterias de la familia Frankiaceae, grupo Rhizobiaceae y los géneros Azotobacter, Enterobacter,Klebsiella y Clostridium. Estos microorganismos participan en la fijación del nitrógeno elemental.
La mayoría pueden hacerlo de forma independiente, pero algunas necesitan establecer relaciones simbióticas con las rizobiáceas y las leguminosas.
Este proceso ayuda a la renovación de los suelos, convirtiendo el nitrógeno elemental en nitratos y amonio, que son beneficiosos siempre y cuando estos últimos estén en bajas concentraciones en el suelo.
El nitrato y el amonio pueden luego ser absorbidos por las plantas, de tal manera que estas bacterias son de suma importancia en la naturaleza. Los rizobios son las bacterias más utilizadas en la agricultura, y forman parte de los biofertilizantes.
Bacterias quimioheterótrofas que participan en los procesos de hidrólisis y acidogénesis de la materia orgánica
Peptoestreptococcus, Propionibacterium, Clostridium, Micrococcus y Bacteroides. Estas bacterias tienen la propiedad de interactuar con bacterias pertenecientes a la familia enterobacteriaceae.
Bacterias quimioheterótrofas que participan en la fase metanogénica y no metanogénica de la fermentación anaerobia
Bacteroides sp, Clostridium sp, Bifidobacterium sp, Sphaerophorus sp, Fusobacteium sp, Veillonella sp, y Peptococcus sp, entre otros.
Bacterias quimioheterótrofas putrefactivas
En esta categoría se encuentran especies del género Clostridium: C. botulinum, C. perfringens, C. sporongenes, C. tetani y C. tetanomorphum. Así mismo, también son putrefactivas algunas especies de los géneros Fusobacterium, Streptococcus, Micrococcus y Proteus.
Bacterias quimioheterótrofas aerobias y anaerobias facultativas
Aquí se encuentran todas las bacterias que causan enfermedades infecciosas en el hombre y los animales. También las que forman parte de la microbiota habitual.
Ejemplos: familias Streptococaceae, Staphylococaceae, Enterobacteriaceae, Mycobacteriaceae, Pasteurellaceae, Neisseriaceae, Pseudomonadaceae, entre muchos otros.
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