Bacterias autótrofas: características, diferencias con heterótrofas y ejemplo
Las bacterias autótrofas son microorganismos que presentan un aparato metabólico bastante complejo. Estas bacterias son capaces de asimilar materia inorgánica, para transformarla en materia orgánica, que luego utilizan para elaborar las biomoléculas necesarias para su desarrollo.
Por tanto, este tipo de microorganismos son independientes, comportándose como organismos de vida libre. No tienen necesidad de invadir otros organismos, ni descomponer materia orgánica muerta, para conseguir los nutrientes que necesitan para sobrevivir.
Las bacterias autótrofas juegan un papel fundamental en el ecosistema, ya que aportan la materia orgánica necesaria para el desarrollo de otros seres vivos. Es decir, cumplen funciones vitales para el mantenimiento del equilibrio ecológico.
Se piensa que estos organismos fueron la primera forma de vida en el planeta; y en muchos ecosistemas, ellos inician la cadena alimenticia.
Las bacterias autótrofas se encuentran en diversos nichos ecológicos. Por ejemplo, la nieve marina lodosa, aguas dulces y saladas, aguas termales, suelos, entre otros, produciendo materia orgánica.
Índice del artículo
- 1 Características de las bacterias autótrofas
- 2 Diferencias entre las bacterias autótrofas y las heterótrofas
- 3 Ejemplos de especies de bacterias autótrofas
- 4 Referencias
Dependiendo del sistema metabólico que utilicen las bacterias autótrofas para tomar los compuestos inorgánicos y transformarlos en compuestos orgánicos, se clasifican en fotoautótrofos o quimioautótrofos.
Entre los organismos fotoautótrofos se encuentran las algas, las plantas y algunas bacterias. Se caracterizan por utilizar la luz solar como fuente de energía para llevar a cabo el proceso de transformación de la materia inorgánica a orgánica.
En el caso de las bacterias fotoautótrofas, estas se dividen a su vez en fotoautótrofas oxigénicas y anoxigénicas.
Bacterias fotoautótrofas oxigénicas
En este tipo de bacterias se da el proceso de fotosíntesis, el cual consiste en captar la energía solar a través de un pigmento de color verde denominado bacterioclorofila, y convertirla en energía química.
La energía es utilizada para tomar el dióxido de carbono del ambiente y junto al agua y sales minerales producir glucosa y oxígeno. La glucosa es utilizada para procesos metabólicos internos y el oxígeno es liberado al exterior.
Bacterias fotoautótrofas anoxigénicas
Se caracterizan por ser bacterias anaerobias, ya que no utilizan el oxígeno en el proceso de respiración, sin que este llegue a perjudicarlas. También utilizan la luz solar como fuente de energía. Algunas oxidan el Fe2 en ausencia de oxígeno.
Las bacterias quimioautótrofas utilizan la energía química para sus procesos metabólicos. Esta la obtienen de la oxidación de compuestos inorgánicos, además de utilizar el CO2 como fuente de carbono.
Entre los elementos inorgánicos reducidos que toman del ambiente se pueden mencionar el sulfuro de hidrógeno, el azufre elemental, el hierro ferroso, el hidrógeno molecular y el amoniaco.
Su existencia garantiza la vida de otros seres vivos, ya que los compuestos inorgánicos que toman del ambiente son tóxicos para otros microorganismos. Además, los compuestos liberados por las bacterias autótrofas, pueden ser asimilados por algunas bacterias heterótrofas.
Las bacterias quimioautótrofas son muy numerosas. Por lo general viven en ecosistemas hostiles, es decir, son extremófilas.
También hay otros organismos que se comportan como autótrofos pero pertenecen a otros dominios. Por ejemplo, dominio Archaea (metanógenos y termoacidófilos). Sin embargo, debido a que no son bacterias al uso, no serán consideradas en este artículo.
Las bacterias autótrofas se clasifican en halófilos, oxidantes y reductores de azufre, nitrificadores, bacterias de hierro y bacterias anammox.
Halófilos
Son bacterias que pueden soportar altas concentraciones de sal. Estas bacterias por lo general son halófilos estrictos o extremos. Habitan en ambientes marinos, como por ejemplo en el Mar Muerto.
Oxidantes del azufre
Se conocen también como bacterias sulfoxidantes. Estos microorganismos toman del ambiente el azufre inorgánico para oxidarlo y elaborar sus propios productos metabólicos.
Es decir, captan el ácido sulfhídrico (gas odorífero) generado por la descomposición de los compuestos orgánicos que contienen sulfato, realizado por las bacterias heterótrofas anaerobias.
Las bacterias sulfoxidantes son quimioautótrofas aerobias y convierten el ácido sulfhídrico en azufre elemental.
Soportan altas temperaturas, viven en nichos ecológicos extremos como por ejemplo los volcanes activos, aguas termales o respiraderos hidrotérmicos oceánicos y en depósitos de pirita (mineral de sulfuro de hierro).
Bacterias de hierro
Se pueden encontrar en suelos, ríos y aguas subterráneas ricos en hierro. Este tipo de bacterias toman los iones de hierro y algunas veces de manganeso en estado reducido y los oxidan, formando óxido de hierro o manganeso.
El óxido de hierro le da al sustrato en el que viven estas bacterias un color naranja – rojizo característico.
Nitrificadores
Son bacterias que se encargan de oxidar los compuestos inorgánicos del nitrógeno reducidos, como por ejemplo el amonio o el amoníaco, para convertirlos en nitrato.
Se las puede encontrar en el suelo, en aguas dulces y en agua salada. Se desarrollan plenamente donde existe una alta tasa de descomposición de proteínas, con la consecuente producción de amoníaco.
Bacterias anammox
Son bacterias que oxidan anaeróbicamente el ión amonio y el nitrito y forman gas nitrógeno.
Todos los tipos de bacterias autótrofas (fotoautótrofas y quimioautótrofas) son de vida libre, característica que comparten con las fotoheterótrofas, mientras que las quimioheterótrofas necesitan obtener sus nutrientes parasitando organismos de otro tipo.
Por otra parte, las bacterias quimioautótrofas se diferencian de las quimioheterótrofas por el hábitat donde se desarrollan. Las bacterias quimioautótrofas suelen vivir bajo condiciones ambientales extremas, donde oxidan los elementos inorgánicos que son tóxicos para otros microorganismos.
Por el contrario, las bacterias quimioheterótrofas suelen vivir en el interior de organismos superiores.
Las bacterias autótrofas utilizan materia inorgánica para sintetizar compuestos orgánicos. Solo necesitan para vivir agua, sales inorgánicas y anhídrido carbónico como fuente de carbono.
Mientras que las bacterias heterótrofas necesitan para su crecimiento y desarrollo una fuente de carbono proveniente de compuestos orgánicos complejos ya elaborados, tal como la glucosa.
El contaje de bacterias autótrofas de algunos ecosistemas se puede realizar utilizando el método de microscopía basado en epifluorescencia.
Esta técnica utiliza fluorocromo como la primulina y filtros de excitación para luz azul y ultravioleta. Las bacterias autótrofas se diferencian de las heterótrofas en que se colorean de color azul blancuzco brillante, sin enmascarar la auto-fluorescencia de la bacterioclorofila, mientras que las heterótrofas no se colorean.
Las bacterias autótrofas son saprófitas y no producen enfermedades en el humano, debido a que no necesitan parasitar organismos superiores para vivir.
Por el contrario, las bacterias que producen enfermedades infecciosas en los seres humanos, animales y plantas pertenecen al grupo de bacterias heterótrofas, específicamente de las quimioheterótrofas.
En esta clasificación se encuentran las cianobacterias. Estas son las únicas células procariotas que realizan fotosíntesis oxigénica.
Son bacterias acuáticas, las más comunes son los géneros Prochlorococcus y Synechococcus. Ambos forman parte del picoplancton marino.
También se conocen los géneros Chroococcidiopsis, Oscillatoria, Nostoc y Hapalosiphon.
En esta clasificación se encuentran:
– Las bacterias púrpuras o rojas no sulfurosas Rhodospirillum rubrum, Rhodobacter sphaeroides, Rhodomicrobium vannielii. Sin embargo, estas también pueden desarrollarse de manera fotoheterótrofa.
– Púrpuras o rojas sulfurosas: Chromatium vinosum, Thiospirillum jenense, Thiopedia rosea.
– Verdes no sulfurosas: Chloroflexus y Chloronema.
– Verdes sulfurosas: Chlorobium limicola, Prosthecochloris aestuarii, Pelodictyon clathratiforme.
– Heliobacterium modesticaldum.
Bacterias incoloras del azufre
Ejemplos: Thiobacillus thiooxidans, Hydrogenovibrio crunogenus.
Bacterias del nitrógeno
Ejemplos: bacterias de los géneros Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrobacter y Nitrococcus.
Bacterias del hierro
Ejemplos: Thiobacillus ferrooxidans, Actidithiobacillus ferrooxidans y Leptospirilum ferroxidans.
Bacterias del hidrógeno
Utilizan el hidrógeno molecular para realizar sus procesos vitales. Ejemplo Hydrogenbacteria.
Bacterias Anammox
Ejemplos de cepas de agua dulce: Brocadia, Kuenenia, Jettenia, Anammoxoglobus.
Ejemplo de una cepa de agua salada: Scalindua.
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