FOTÒTROFS: CARACTERÍSTIQUES I CLASSIFICACIÓ - BIOLOGIA - 2025

Els fotòtrofs són microorganismes que obtenen energia química aprofitant la llum solar (energia lluminosa). Es divideixen en fotoautòtrofs i fotoheterótrofos d'acord a la font de carboni que utilitzin.

Els fotoautòtrofs són aquells que utilitzen la llum solar com a font d'energia i usen el CO2 com a principal font de carboni. Mentre que els fotoheterótrofos també utilitzen la llum com a font d'energia, però empren compostos orgànics com a font de carboni.

Filaments de Cyanobacteria Gènere Lyngbya (Bacteri de tipus fotosintètica oxigènica)

Aquests bacteris compleixen un paper primordial en l'ecologia microbiana, especialment en els cicles biogeoquímics de l'sofre i el carboni, aprofitant a l'màxim les diferents formes en què es troben aquests elements en la naturalesa.

A més de la classificació anterior també es divideixen en fotòtrofs oxigènics i fotòtrofs anoxigénicos. Com fotòtrofs oxigènics es coneixen els cianobacteris, mentre que entre els anoxigénicos es troben els bacteris vermells i verds (sulfuroses i no sulfuroses).

Les sulfuroses són generalment fotolitoautótrofas, encara que algunes poden créixer de forma fotoorganoheterótrofas, però tot i així requereixen petites quantitats de H ₂ S, mentre que les no sulfuroses són fotoheteròtrofs.

D'altra banda, la majoria dels bacteris sulfuroses són anaerobis, encara que l'oxigen no els és tòxic, simplement no el fan servir.

En el cas dels bacteris no sulfuroses, generalment són aerobis facultatives, segons les condicions, és a dir, si hi ha llum i anaerobiosi el procés a realitzar serà la fotosíntesi, però si hi ha aerobiosi faran respiració aeròbia, independentment de si hi ha llum o no

És important assenyalar que el compost que capta els fotons de llum en aquests bacteris es diu bacterioclorofila.

Característiques

Els diferents tipus de bacteris fotosintètics estan àmpliament distribuïdes en els ecosistemes aquàtics, però també en ecosistemes terrestres de condicions extremes com ara hipersalins, àcids, alcalins i ventiles hidrotermals, entre d'altres.

Aquests microorganismes han estat poc estudiats, a causa d'alguns inconvenients, com és la dificultat per a l'obtenció i conservació de cultius purs. No obstant això, en l'actualitat s'han desenvolupats diverses tècniques per a tal fi. Entre elles hi ha la tècnica de Pour plate.

Tipus de bacteris Fototrofas o fotosintètics

-Fotótrofas

Els bacteris fotótrofas anoxigènics són un grup de microorganismes molt diversos amb capacitat fotosintètica, que habiten en zones anaeròbies (sense oxigen) de sistemes aquàtics majoritàriament, amb exposició a la llum solar.

A aquest grup de microorganismes pertanyen les següents famílies: Chlorobiaceae (verds sulfuroses), Chloroflexaceae (verds no sulfuroses), Rhodospirillaceae (vermelles no sulfuroses), ectotiorodospiràcia i Chromatiaceae (ambdues vermelles sulfuroses).

Bacteris vermells sulfuroses de la família

Són anaerobis estrictes, per tant utilitzen com a donador d'electrons compostos derivats de l'sofre com el Na ₂ S, S, tiosulfat, sulfur, hidrogen molecular o compostos orgànics simples de pes molecular baix.

Poden tenir diverses morfologies, entre elles: en espiral (Thiospirillum), bacils (Chromatium), ovoides o vibrioides (Thiopedia); es disposen en l'espai com a cèl·lules individuals o en parelles, i són mótiles causa de flagels, per lliscament o bé per vacúols amb gas.

Algunes de les seves espècies contenen bacterioclorofila ai altres b. També poden presentar pigments carotenoides de les sèries de la espiriloxantina, la okenona i el rodopinal. Aquests tenen com a funció la protecció contra la fotooxidació.

A més a posseeixen la capacitat d'acumular sofre intracel·lularment.

Bacteris vermells sulfuroses de la Família

Aquestes són incapaços d'emmagatzemar el sofre de forma intracel·lular com ho fan les de la Família Chromatiaceae. La seva morfologia és en forma de vibris, es disposen de manera aïllada en l'espai i són mòbils.

Aquests bacteris són importants per la seva participació en el cicle de l'carboni i el sofre, ia més per servir com a aliment de diversos organismes aquàtics.

Bacteris verds sulfuroses de la Família

Són un grup de microorganismes que realitzen fotosíntesi anoxigènica que habiten en zones riques en sofre i anaeròbies dels llacs.

Són fotolitoautótrofas i anaeròbies obligades, la majoria són immòbils, però algunes poden moure per la presència de flagels.

Mentre que en d'altres vesícules de gas que li permeten ajustar la profunditat adequada en els llacs (zones sense oxigen) ia més obtenir la quantitat de llum i H ₂ S necessaris.

Les immòbils viuen en els fons dels llacs, específicament en els fangs de fang rics en sofre.

La raó per la qual poden viure a grans profunditats és gràcies als clorosomas, que li permet créixer a més baixa intensitat de llum que els bacteris vermelles, i més per la seva capacitat de suportar amb facilitat les altes concentracions de sofre.

Presenten diverses morfologies, entre elles: bacils rectes, cocos i vibrions. Es distribueixen de manera aïllada o en cadenes i poden ser de color verd programa o marró xocolata.

Fixen CO _2, via cicle de Krebs revers. A més de l'gènere Chlorobium (vibrions) existeixen 2 gèneres més: Pelodyction (Bacils rectes) i Prosthecochloris (cocoides).

Bacteris verds filamentoses no sulfuroses de la Família

Tenen forma de bacils rectes i es disposen en filaments. El gènere Chloronema posseeix vesícules de gas.

Fixen el CO ₂ per la via de l'hidroxipropionato. Es mouen per lliscament de les seves filaments. En relació a l'oxigen són facultatives.

La majoria viuen en llacs o fonts termals a temperatures entre 45 a 70 ° C, és a dir són termòfiles.

Tant Chloroflexus i Chloronema són híbrids, doncs posseeixen clorosomas com els bacteris verds, però el seu centre de reacció és igual a el dels bacteris vermells

Bacteris vermells no sulfuroses de la Família

Són les més canviants pel que fa a la seva metabolisme, ja que encara que prefereixen ambients aquàtics rics en matèria orgànica solubles, amb baixes concentracions d'oxigen i ben il·luminats, també poden realitzar la fotosíntesi en condicions anaeròbies.

D'altra banda, també poden créixer quimioheterotróficamente en la foscor, ja que són capaços d'utilitzar un ampli repertori de compostos orgànics com a fonts de carboni i / o energia.

Són mòbils per posseir un flagell polar i es divideixen per fissió binària. Aquest tipus de bacteris són actualment de gran utilitat, especialment en àrees com la biotecnologia i la medicina.

Els seus usos més freqüents són en processos de bioremediació d'aigües i sòls contaminats, en la producció de biofertilitzants i herbicides, ja que s'ha observat que produeixen substàncies actives com la vitamina B12, ubiquinona i àcid-5 aminolevulínico, entre d'altres.

Per l'aïllament d'aquests bacteris requereixen mitjans de cultius especials, amb 30 dies d'incubació a temperatura ambient amb rangs de cicles de llum i foscor de 16/8 respectivament, usant làmpades incandescents (2.200 lux).

Bacteris vermells no sulfurades de la Família

Són bacils rectes, mòbils amb flagell polar, que es divideixen per fissió binària. Aquests bacteris són facultatives pel que fa a l'oxigen, en aerobiosi inhibeixen la fotosíntesi però en anaerobiosi si la realitzen.

A més poden fotoasimilar una gran varietat de compostos orgànics, com sucres, àcids orgànics, aminoàcids, alcohols, àcids grassos i compostos aromàtics.

Bacteris vermells no sulfurades de la Família

Tenen morfologia ovoide, són mòbils per flagels peritricos i es divideixen per gemmació. A més posseeixen prosteca, és a dir, prolongacions de el citoplasma i de la paret cel·lular, la funció és augmentar la superfície de l'microorganisme i així aconseguir més aliments.

També posseeix exosporas (espores que es formen externament).

Altres gèneres de bacteris anoxigènics

Entre elles es troben les heliobacteriàcia, Erythrobacter i Chloroacidobacterium.

Les heliobacteriàcia fixen molt bé el nitrogen i abunden en els sòls tropicals aportant-los aquest element. Són primordials en alguns tipus de cultiu, per exemple en els arrossars.

Erythrobacter no posseeix gran importància.

Chloroacidobacterium s'assemblen molt a l'aparell fotosintètic dels bacteris verds sulfuroses amb clorosomas.

-Fotosintéticas oxigénicas

Els cianobacteris tenen clorofil·la, ia més pigments accessoris carotenoides i ficobiliproteínas.

Els pigments que intervenen en les reaccions de fotofosforilación (conversió de l'energia lumínica a energia química) es diuen pigments de centre de reacció. Envoltant a aquests pigments es troben els pigments anomenats antena, que actuen com a col·lectors de llum.

En aquest grup es troben els cianobacteris, que són fotoautótrofas. Entre les més importants es troben el gènere Prochlorococcus que és l'organisme fotosintètic més abundant i més petit de món marí.

D'altra banda, hi ha el gènere Synechococcus, abundant en aigües superficials i a l'igual que Prochlorococcus formen part de l'picoplàncton marí.

referències

1. Santamaría-Olmedo M, García-Mena J, i Núñez-Cardona M. Aïllament i Estudi de les Bacteris Fototrofas de La Família Chromatiaceae que habiten El Golf de Mèxic. III Trobada, Participació de la Dona en la Ciència.
2. Col·laboradors de la Viquipèdia, «Prosteca,» Viquipèdia L'enciclopèdia lliure, es.wikipedia.org/
3. Cottrell MT, Mannino A, Kirchman DL. Aeròbic anoxygenic phototrophic bacteri in the Mid-Atlantic Bight and the North Pacific Gyre. Appl Environ microbiol. 2006; 72 (1): 557-64.
4. «Prochlorococcus.» Viquipèdia L'enciclopèdia lliure. 28 abr 2018, 20:55 UTC. 30 nov 2018. es.wikipedia.org/
5. «Synechococcus. »Viquipèdia L'enciclopèdia lliure. 15 nov 2018, 00:52 UTC. 30 nov 2018, 06:16. Pres de es.wikipedia.org
6. «Fototròfia.» Viquipèdia L'enciclopèdia lliure. 18 ago 2018, 21:45 UTC. 30 nov 2018. Pres de es.wikipedia.org
7. González M, González N. Manual de Microbiologia Mèdica. 2a edició, Veneçuela: Direcció de mitjans i publicacions de la Universitat de Carabobo; 2011.