- La nutrición son sustancias que se utilizan en la biosíntesis y la producción de energía y, por tanto, son necesarias para todos los seres vivos.
- Las bacterias, como todas las células vivas, requieren energía y nutrientes para construir proteínas y membranas estructurales e impulsar los procesos bioquímicos.
- Las bacterias requieren fuentes de carbono, nitrógeno, fósforo, hierro y una gran cantidad de otras moléculas.
- El carbono, el nitrógeno y el agua se utilizan en las mayores cantidades.
- Los requisitos nutricionales de las bacterias se pueden agrupar según la fuente de carbono y la fuente de energía.
- Algunos tipos de bacterias deben consumir moléculas orgánicas preformadas para obtener energía, mientras que otras bacterias pueden generar su propia energía a partir de fuentes inorgánicas.
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Tipos nutricionales de bacterias
Sobre la base de la fuente de energía, los organismos se designan como:
Fotótrofos:
- Los organismos que pueden utilizar la luz como fuente de energía se conocen como fotótrofos. Estas bacterias obtienen energía de la luz.
Quimiótrofos:
- Estas bacterias obtienen energía a partir de compuestos químicos. No pueden realizar la fotosíntesis.
Sobre la base de la fuente de electrones, los organismos se designan como:
Litótrofos:
- Algunos organismos pueden usar compuestos orgánicos reducidos como donantes de electrones y se denominan litotrofos.
- Pueden ser quimiolitotrofos y fotolitotrofos.
Organótrofos:
- Algunos organismos pueden utilizar compuestos orgánicos como donantes de electrones y se denominan organótrofos .
- Algunos pueden ser quimioorganótrofos y fotoorganótrofos.
Por lo tanto, las bacterias pueden ser:
- Foto-litotropas: estas bacterias obtienen energía de la luz y utilizan compuestos inorgánicos reducidos como el H 2 S como fuente de electrones. por ejemplo: Chromatium okeinii .
- Fotoorganótrofos: estas bacterias obtienen energía de la luz y utilizan compuestos orgánicos como el succinato como fuente de electrones. Rhodospirillum .
- Quimio-litótrofos: estas bacterias obtienen energía a partir de compuestos inorgánicos reducidos como el NH3 como fuente de electrones, por ejemplo; Nitrosomonas .
- Quimio-organotrofos: Estas bacterias ganan energía a partir de compuestos orgánicos tales como glucosa y ammino ácidos como fuente de electrons.eg; Pseudomonas pseudoflora .
- Algunas bacterias pueden vivir quimio-litótrofos de éter o quimio-organótrofos como Pseudomonas pseudoflora, ya que pueden usar glucosa o H2S como fuente de electrones .
Sobre la base de la fuente de carbono, las bacterias pueden ser:
- Todos los organismos requieren carbono de alguna forma para su uso en la síntesis de componentes celulares.
- Todos los organismos requieren al menos una pequeña cantidad de CO2.
- Sin embargo, algunos pueden utilizar el CO2 como su principal o incluso única fuente de carbono; tales organismos se denominan autótrofos (bacterias autótrofas).
- Otros requieren compuestos orgánicos como fuente de carbono y se conocen como heterótrofos (bacterias heterótrofas).
Bacterias autótrofas
Estas bacterias sintetizan todo su alimento a partir de sustancias inorgánicas (sales H2O, C02, H2S).
Las bacterias autótrofas son de dos tipos:
(i) Fotoautótrofos
- Estas bacterias capturan la energía de la luz solar y la transforman en energía química.
- En este proceso, el CO2 se reduce a carbohidratos.
- El donante de hidrógeno es agua y el proceso produce oxígeno libre.
- El fotoautótrofo tiene pigmento de clorofila en la célula y su función principal es capturar la luz solar, por ejemplo, cianobacterias .
- Algunas bacterias fotoautótrofas son anaerobias y tienen pigmentos de bacterioclorofila y bacteriovirdina, respectivamente.
Bacterias de azufre púrpura:
Estas bacterias tienen el pigmento bacterioclorofila ubicado en la membrana intracitoplasmática, es decir, tilacoides. Estas bacterias obtienen energía de compuestos de azufre, por ejemplo, Chromatiiun. Theopedia rosea , Thiospirilium .
Bacterias de azufre verde:
Estas bacterias utilizan sulfuro de hidrógeno (H2S) como donante de hidrógeno. La reacción tiene lugar en presencia de luz y pigmento denominado bacteriovirdina o bacteriofeofitina o clorofila de cloro , por ejemplo, Chlorobium limicola, Chlorobacterium, etc.
Estas bacterias toman hidrógeno de fuentes inorgánicas como sulfuros y tiosulfatos. Por lo tanto, estas bacterias también se conocen como fotolitografías .
(ii) Quimioautótrofos
- Estas bacterias no necesitan luz (carecen de la fase luminosa pero tienen la fase oscura de la fotosíntesis) y pigmento para su nutrición.
- Estas bacterias oxidan determinadas sustancias inorgánicas con la ayuda del oxígeno atmosférico.
- Esta reacción libera la energía (exotérmica) que se utiliza para impulsar los procesos sintéticos de la célula.
Sulphomonas (bacterias del azufre):
Estas bacterias obtienen energía por oxidación de azufre elemental o H2S, por ejemplo, Thiobacillus, Beggiatoa .
- Bacterias oxidantes de azufre elemental: Las bacterias de azufre desnitrificantes oxidan el azufre elemental a ácido sulfúrico, por ejemplo, Thiobacillus denitrificans
2S + 2H2O + 3O2 → 2H2SO4 + 126 kcal. - Bacterias oxidantes de sulfuro: estas bacterias oxidan el H2S y liberan el azufre , por ejemplo, Beggiatoa .
2H2S + 4O2 → 2H2O + 2S + 141,8 cal
Hydromonas (bacteria del hidrógeno)
- Estos convierten el hidrógeno en agua, por ejemplo, Bacillus pantotrophus , Hydrogenomonas .
2H2 + O2 → 2H2O + 55 kcal.
4H2 + CO2 → 2H2O + CH4 + Energía
Ferromonas (bacterias del hierro):
- Estas bacterias habitan el agua y obtienen energía por oxidación de compuestos ferrosos en formas férricas. por ejemplo, Thiobacillus ferroxidans , Ferro bacillus, Leptothrix .
4FeCo3 + 6H2O + O2 → 4Fe (OH) 3 + 4CO2 + 81 kcal.
Methanomonas (bacteria del metano):
- Estas bacterias obtienen su energía mediante la oxidación del metano en agua y dióxido de carbono.
Nitrosomonas (bacterias nitrificantes):
- Estas bacterias obtienen su energía mediante la oxidación de compuestos de amoníaco y nitrógeno en nitratos.
- Nitrosomonas oxida el NH3 a nitritos. NH3 + ½O2 ® H2O + HNO2 + Energía
- Nitrobacter convierte los nitritos en nitratos. NO2 + ½O2 ® NO2 + Energía
Bacterias de carbono:
Estas bacterias oxidan el CO en CO2, por ejemplo, Bacillus oligocarbophillous, Oligotropha carboxidovorans
2CO + O2 → 2CO2 + Energía
Bacterias heterotróficas
- Las bacterias heterótrofas obtienen su alimento listo para usar a partir de sustancias orgánicas, vivas o muertas.
- La mayoría de las bacterias patógenas de los seres humanos, otras plantas y animales son heterótrofas.
- Algunos heterótropos tienen un requerimiento nutricional simple , mientras que algunos de ellos requieren una gran cantidad de vitamina y otra sustancia promotora del crecimiento. Estos organismos se denominan heterótrofos exigentes.
- Las bacterias heterótrofas son de tres tipos:
una. Fotoheterótrofos
- Estas bacterias pueden utilizar la energía de la luz pero no pueden utilizar el CO2 como única fuente de carbono.
- Obtienen energía de compuestos orgánicos para satisfacer sus necesidades de carbono y electrones. El pigmento de bacterioclorofila se encuentra en estas bacterias.
- p. ej., bacterias púrpuras sin azufre ( Rhodospirillum, Rhodomicrobium, Rhodopseudomonas palustris ).
B. Quimioheterótrofos
- Los quimioheterótrofos obtienen carbono y energía de compuestos orgánicos como carbohidratos, lípidos y proteínas.
Glucosa o monosacárido [(CH2O) n] + O2 → CO2 + H2O + Energía
Hay tres categorías principales que difieren en la forma en que los quimiohetrótrofos obtienen sus nutrientes orgánicos: (i) Bacterias saprofitas.
(ii) Bacterias parasitarias.
(iii) Bacterias simbióticas.
i) Bacterias saprofitas
- Las bacterias saprofitas obtienen su alimento de la materia muerta y orgánica en descomposición como hojas, frutas, verduras, carne, heces de animales, cuero, humus, etc.
- Estas bacterias secretan enzimas para digerir los alimentos y absorberlos.
- Las enzimas secretadas para descomponer los compuestos complejos, como los carbohidratos y las proteínas, en compuestos solubles más simples, que se absorben fácilmente.
- Algunos ejemplos son Bacillus mycoides , B. ramosus , Acetobacter, etc.
ii) Bacterias parasitarias
- Estas bacterias obtienen su nutrición de los tejidos de los huéspedes en los que crecen.
- Pueden ser inofensivos o causar enfermedades graves.
- Las bacterias parásitas que causan diversas enfermedades en plantas y animales se conocen como patógenos, por ejemplo, Bacillus typhosus , B. anthracis , B. tetani. B.diplheriae, B.tuberculosis, B. pneumoniae , Vibrio cholerae , Pseudomonas citri, etc.
iii) Bacterias simbióticas
- Las bacterias simbióticas viven en estrecha asociación con otros organismos como simbiontes.
- Son beneficiosos para los organismos.
- Los ejemplos comunes son las bacterias fijadoras de nitrógeno, por ejemplo, Bacillus radicicola , B. azotobacter , Rhizobium, Clostridium , Rhizobium spp. , B. radicicola y B. azotobacter .
- Estas bacterias viven dentro de las raíces de las plantas leguminosas.
- Estas bacterias fijan el nitrógeno atmosférico libre en compuestos nitrogenados que son utilizados por las plantas. A cambio, la planta proporciona nutrientes y protección a las bacterias.
Dr. Martin Passen, a dedicated nutrition educator with a master’s in nutrition education and nearing completion of a clinical nutrition and dietetics master’s. Passionate about sharing valuable information effectively.