BACTERIS AUTÒTROFS: CARACTERÍSTIQUES, DIFERÈNCIES AMB HETERÒTROFES I EXEMPLE - BIOLOGIA - 2025

Les bacteris autòtrofs són microorganismes que presenten un aparell metabòlic força complex. Aquests bacteris són capaços d'assimilar matèria inorgànica, per transformar-la en matèria orgànica, que després utilitzen per elaborar les biomolècules necessàries per al seu desenvolupament.

Per tant, aquest tipus de microorganismes són independents, comportant-se com organismes de vida lliure. No tenen necessitat d'envair altres organismes, ni descompondre matèria orgànica morta, per aconseguir els nutrients que necessiten per sobreviure.

Bacteris autòtrofs vermelles i verdes. Font: publicdomainpictures.net

Els bacteris autòtrofs juguen un paper fonamental en l'ecosistema, ja que aporten la matèria orgànica necessària per al desenvolupament d'altres éssers vius. És a dir, compleixen funcions vitals per al manteniment de l'equilibri ecològic.

Es pensa que aquests organismes van ser la primera forma de vida al planeta; i en molts ecosistemes, ells inicien la cadena alimentària.

Els bacteris autòtrofs es troben en diversos nínxols ecològics. Per exemple, la neu marina lodosa, aigües dolces i salades, aigües termals, terres, entre d'altres, produint matèria orgànica.

Característiques dels bacteris autòtrofs

Depenent de el sistema metabòlic que utilitzin els bacteris autòtrofs per prendre els compostos inorgànics i transformar-los en compostos orgànics, es classifiquen en fotoautòtrofs o quimioautótrofos.

fotoautótrofos

Entre els organismes fotoautòtrofs es troben les algues, les plantes i alguns bacteris. Es caracteritzen per utilitzar la llum solar com a font d'energia per dur a terme el procés de transformació de la matèria inorgànica a orgànica.

En el cas dels bacteris fotoautótrofas, aquestes es divideixen al seu torn en fotoautótrofas oxigénicas i anoxigènics.

Bacteris fotoautótrofas oxigénicas

En aquest tipus de bacteris es dóna el procés de fotosíntesi, el qual consisteix a captar l'energia solar a través d'un pigment de color verd anomenat bacterioclorofila, i convertir-la en energia química.

L'energia és utilitzada per prendre el diòxid de carboni de l'ambient i al costat de l'aigua i sals minerals produir glucosa i oxigen. La glucosa és utilitzada per a processos metabòlics interns i l'oxigen és alliberat a l'exterior.

Bacteris fotoautótrofas anoxigènics

Es caracteritzen per ser bacteris anaerobis, ja que no utilitzen l'oxigen en el procés de respiració, sense que aquest arribi a perjudicar-les. També utilitzen la llum solar com a font d'energia. Algunes oxiden el Fe ² en absència d'oxigen.

quimioautótrofas

Els bacteris quimioautótrofas utilitzen l'energia química per als seus processos metabòlics. Aquesta l'obtenen de l'oxidació de compostos inorgànics, a més d'utilitzar el CO2 com a font de carboni.

Entre els elements inorgànics reduïts que prenen de l'ambient es poden esmentar el sulfur d'hidrogen, el sofre elemental, el ferro ferrós, l'hidrogen molecular i l'amoníac.

La seva existència garanteix la vida d'altres éssers vius, ja que els compostos inorgànics que prenen de l'ambient són tòxics per altres microorganismes. A més, els compostos alliberats pels bacteris autòtrofs, poden ser assimilats per alguns bacteris heteròtrofs.

Els bacteris quimioautótrofas són molt nombroses. En general viuen en ecosistemes hostils, és a dir, són extremòfils.

També hi ha altres organismes que es comporten com autòtrofs però pertanyen a altres dominis. Per exemple, domini Archaea (metanògens i termoacidófilos). No obstant això, pel fet que no són bacteris a l'ús, no seran considerades en aquest article.

Els bacteris autòtrofs es classifiquen en halòfils, oxidants i reductors de sofre, nitrificadores, bacteris de ferro i bacteris anammox.

halòfils

Són bacteris que poden suportar altes concentracions de sal. Aquests bacteris en general són halòfils estrictes o extrems. Habiten en ambients marins, com per exemple en el Mar Mort.

Oxidants de l'sofre

Es coneixen també com bacteris sulfoxidantes. Aquests microorganismes prenen d'l'ambient el sofre inorgànic per oxidar i elaborar els seus propis productes metabòlics.

És a dir, capten l'àcid sulfhídric (gas odorífer) generat per la descomposició dels compostos orgànics que contenen sulfat, realitzat pels bacteris heteròtrofs anaerobis.

Els bacteris sulfoxidantes són quimioautótrofas aerobis i converteixen l'àcid sulfhídric en sofre elemental.

Suporten altes temperatures, viuen en nínxols ecològics extrems com ara els volcans actius, aigües termals o respiradors hidrotèrmics oceànics i en dipòsits de pirita (mineral de sulfur de ferro).

Bacteris de ferro

Es poden trobar en sòls, rius i aigües subterrànies rics en ferro. Aquest tipus de bacteris prenen els ions de ferro i algunes vegades de manganès en estat reduït i els oxiden, formant òxid de ferro o manganès.

L'òxid de ferro li dóna a l'substrat en què viuen aquests bacteris un color taronja - vermellós característic.

Nitrificadores

Són bacteris que s'encarreguen d'oxidar els compostos inorgànics de l'nitrogen reduïts, com ara l'amoni o l'amoníac, per convertir-los en nitrat.

Se les pot trobar a terra, en aigües dolces i en aigua salada. Es desenvolupen plenament on hi ha una alta taxa de descomposició de proteïnes, amb la conseqüent producció d'amoníac.

bacteris anammox

Són bacteris que oxiden anaeròbicament l'ió amoni i el nitrit i formen gas nitrogen.

Diferències entre els bacteris autòtrofs i les heteròtrofes

Mode de vida

Tots els tipus de bacteris autòtrofs (fotoautótrofas i quimioautótrofas) són de vida lliure, característica que comparteixen amb les fotoheteròtrofs, mentre que les quimioheterótrofas necessiten obtenir els seus nutrients parasitant organismes d'un altre tipus.

D'altra banda, els bacteris quimioautótrofas es diferencien de les quimioheterótrofas per l'hàbitat on es desenvolupen. Els bacteris quimioautótrofas solen viure sota condicions ambientals extremes, on s'oxiden els elements inorgànics que són tòxics per a altres microorganismes.

Per contra, els bacteris quimioheterótrofas solen viure a l'interior d'organismes superiors.

nutrició

Els bacteris autòtrofs utilitzen matèria inorgànica per sintetitzar compostos orgànics. Només necessiten per viure aigua, sals inorgàniques i anhídrid carbònic com a font de carboni.

Mentre que els bacteris heteròtrofs necessiten per al seu creixement i desenvolupament una font de carboni provinent de compostos orgànics complexos ja elaborats, tal com la glucosa.

estudi microscòpic

El comptatge de bacteris autòtrofs d'alguns ecosistemes es pot realitzar utilitzant el mètode de microscòpia basat en epifluorescència.

Aquesta tècnica utilitza fluorocrom com la primulina i filtres d'excitació per llum blava i ultraviolada. Els bacteris autòtrofs es diferencien de les heteròtrofes en què es pinten de color blau blanquinós brillant, sense emmascarar l'auto-fluorescència de la bacterioclorofila, mentre que les heteròtrofes no es pinten.

Productores de malalties

Els bacteris autòtrofs són sapròfits i no produeixen malalties en l'humà, pel fet que no necessiten parasitar organismes superiors per viure.

Per contra, els bacteris que produeixen malalties infeccioses en els éssers humans, animals i plantes pertanyen a el grup de bacteris heteròtrofs, específicament de les quimioheterótrofas.

Exemples d'espècies de bacteris autòtrofs

Fotoautótrofas oxigénicas

En aquesta classificació es troben els cianobacteris. Aquestes són les úniques cèl·lules procariotes que realitzen fotosíntesi oxigènica.

Són bacteris aquàtiques, les més comuns són els gèneres Prochlorococcus i Synechococcus. Tots dos formen part de l'picoplàncton marí.

També es coneixen els gèneres Chroococcidiopsis, Oscillatoria, Nostoc i Hapalosiphon.

Fotoautótrofas anoxigènics

En aquesta classificació es troben:

- Els bacteris porpres o vermelles no sulfuroses Rhodospirillum rubrum, Rhodobacter sphaeroides, Rhodomicrobium vannielii. No obstant això, aquestes també poden desenvolupar-se de manera fotoheterótrofa.

- Púrpures o vermelles sulfuroses: Chromatium vinosum, Thiospirillum jenense, Thiopedia rosea.

- Verds no sulfuroses: Chloroflexus i Chloronema.

- Verds sulfuroses: Chlorobium limicola, Prosthecochloris aestuarii, Pelodictyon clathratiforme.

- Heliobacterium modesticaldum.

quimioautótrofas

Bacteris incolors de l'sofre

Exemples: Thiobacillus thiooxidans, Hydrogenovibrio crunogenus.

Bacteris de l'nitrogen

Exemples: bacteris dels gèneres Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrobacter i Nitrococcus.

Bacteris de l'ferro

Exemples: Thiobacillus ferrooxidans, Actidithiobacillus ferrooxidans i Leptospirilum ferroxidans.

Bacteris de l'hidrogen

Utilitzen l'hidrogen molecular per realitzar els seus processos vitals. Exemple Hydrogenbacteria.

bacteris Anammox

Exemples de soques d'aigua dolça: Brocadia, Kuenenia, Jettenia, Anammoxoglobus.

Exemple d'un cep d'aigua salada: Scalindua.

referències

1. Hainaut A, Comba N, Alvarado I, Santamaría J. Bacteris autòtrofs i heteròtrofs associades a neu marina lodosa en esculls amb vessament continental. Univ. Sci. 2015, 20 (1): 9-16.
2. «Metanogénesis.» Viquipèdia L'enciclopèdia lliure. 28 nov 2018, 19:53 UTC. 5 may 2019, 21:11, Disponible a: es.wikipedia.org.
3. «Anammox.» Viquipèdia L'enciclopèdia lliure. 24 desembre 2016, 00:22 UTC. 5 may 2019, 21:13, es.wikipedia.org
4. Gastón J. Eliminació de sulfats en un reactor de llit mòbil anaerobi-aerobi. Tesi per a optar a l'grau de Mestre en Enginyeria ambiental. 2088, Institut d'Enginyeria UNAM. Disponible a: ptolomeo.unam
5. «Bacteris nitrificants.» Viquipèdia L'enciclopèdia lliure. 16 nov 2018, 15:13 UTC. 5 may 2019, 22:21
6. Corrals L, Antolinez D, Bohórquez J, Corredor A. Bacteris anaerobis: processos que realitzen i contribueixen a la sostenibilitat de la vida al planeta. NOVA. 2015; 13 (23): 55-81. Disponible a: scielo.org.