BACTERII AUTOTROFE: CARACTERISTICI, DIFERENȚE CU HETEROTROFE ȘI EXEMPLU - BIOLOGIE - 2025

De Bacteriile autotrofe sunt microorganisme care au un aparat metabolic destul de complexă. Aceste bacterii sunt capabile să asimileze materia anorganică, să o transforme în materie organică, pe care o folosesc apoi pentru a face biomoleculele necesare dezvoltării lor.

Prin urmare, aceste tipuri de microorganisme sunt independente, se comportă ca niște organisme cu viață liberă. Nu au nevoie să invadeze alte organisme sau să descompună materia organică moartă, pentru a obține nutrienții de care au nevoie pentru a supraviețui.

Bacterii autotrofe roșii și verzi. Sursa: publicdomainpictures.net

Bacteriile autotrofe joacă un rol fundamental în ecosistem, deoarece furnizează materia organică necesară dezvoltării altor ființe vii. Adică îndeplinesc funcții vitale pentru menținerea echilibrului ecologic.

Se crede că aceste organisme sunt prima formă de viață de pe planetă; Și în multe ecosisteme, acestea încep lanțul alimentar.

Bacteriile autotrofe se găsesc în diverse nișe ecologice. De exemplu, zăpadă marină noroasă, ape proaspete și sărate, izvoare calde, soluri, printre altele, producând materie organică.

Caracteristicile bacteriilor autotrofe

În funcție de sistemul metabolic pe care bacteriile autotrofe îl folosesc pentru a lua compuși anorganici și a le transforma în compuși organici, acestea sunt clasificate ca fotoautotrofe sau chimioautotrofe.

Photoautotrophs

Organismele fotoautotrofe includ alge, plante și unele bacterii. Se caracterizează prin utilizarea razelor solare ca sursă de energie pentru a realiza procesul de transformare a materiei anorganice în organice.

În cazul bacteriilor fotoautotrofe, acestea sunt împărțite la rândul lor în fotoautotrofe oxigenate și anoxigenice.

Bacterii fotoautotrofe oxigenice

În acest tip de bacterii are loc procesul de fotosinteză, care constă în captarea energiei solare printr-un pigment verde numit bacterioclorofilă și transformarea acesteia în energie chimică.

Energia este utilizată pentru a preveni dioxidul de carbon din mediu și împreună cu apa și sărurile minerale pentru a produce glucoză și oxigen. Glucoza este folosită pentru procesele metabolice interne, iar oxigenul este eliberat la exterior.

Bacterii fotoautotrofe anoxigenice

Se caracterizează prin faptul că sunt bacterii anaerobe, deoarece nu utilizează oxigen în procesul de respirație, fără ca acesta să le dăuneze. De asemenea, folosesc lumina solară ca sursă de energie. Unii oxidează Fe ² în absența oxigenului.

Chemoautotrophs

Bacteriile chimioautotrofe folosesc energie chimică pentru procesele lor metabolice. Acest lucru este obținut din oxidarea compușilor anorganici, pe lângă utilizarea CO2 ca sursă de carbon.

Elementele anorganice reduse prelevate din mediu includ hidrogenul sulfurat, sulful elementar, fierul fieros, hidrogenul molecular și amoniacul.

Existența lor garantează viața altor ființe vii, deoarece compușii anorganici pe care îi preiau din mediu sunt toxici pentru alte microorganisme. Mai mult, compușii eliberați de bacteriile autotrofe pot fi asimilate de unele bacterii heterotrofe.

Bacteriile chimioautotrofe sunt foarte numeroase. În general trăiesc în ecosisteme ostile, adică sunt extremofile.

Există și alte organisme care se comportă ca autotrofe, dar aparțin altor domenii. De exemplu, domeniul Archaea (metanogeni și termoacidofili). Cu toate acestea, întrucât nu sunt bacterii normale, nu vor fi luate în considerare în acest articol.

Bacteriile autotrofe sunt clasificate în halofile, oxizori și reducători de sulf, nitrifianți, bacterii de fier și bacterii anammox.

halofil

Sunt bacterii care pot rezista la concentrații mari de sare. Aceste bacterii sunt de obicei halofile stricte sau extreme. Trăiesc în medii marine, precum Marea Moartă.

Oxidori de sulf

De asemenea, sunt cunoscute sub numele de bacterii sulfoxidante. Aceste microorganisme iau sulf anorganic din mediu pentru a-l oxida și a-și produce propriile produse metabolice.

Adică captează hidrogen sulfurat (gaz mirositor) generat de descompunerea compușilor organici care conțin sulfat, efectuate de bacterii heterotrofice anaerobe.

Bacteriile sulfoxidante sunt chimioautotrofe aerobe și transformă sulfura de hidrogen în sulf elementar.

Rezistă la temperaturi ridicate, trăiesc în nișe ecologice extreme, cum ar fi vulcanii activi, izvoarele calde sau orificiile hidrotermale oceanice, precum și în depozitele de pirită (sulfură de fier).

Bacteriile de fier

Pot fi găsite în soluri bogate în fier, râuri și ape subterane. Aceste tipuri de bacterii iau ioni de fier și uneori mangan în stare redusă și le oxidează, formând fier sau oxid de mangan.

Oxidul de fier conferă substratului în care aceste bacterii trăiesc o culoare roșiatică-portocalie.

Nitrifiers

Sunt bacterii care sunt responsabile pentru oxidarea compușilor anorganici cu azot redus, precum amoniacul sau amoniacul, pentru a le transforma în nitrați.

Ele pot fi găsite pe sol, în apă dulce și în apă sărată. Ele se dezvoltă pe deplin acolo unde există o rată ridicată de descompunere a proteinelor, cu producerea în consecință a amoniacului.

Bacterii Anammox

Sunt bacterii care oxidează anaerob ionul de amoniu și nitritul și formează gaz azotat.

Diferențele dintre bacteriile autotrofe și cele heterotrofe

Mod de viata

Toate tipurile de bacterii autotrofe (fotoautotrofe și chimioautotrofe) sunt în viață liberă, o caracteristică pe care o împărtășesc cu fotoheterotrofele, în timp ce chimioheterotrofele trebuie să-și obțină nutrienții prin parazitarea organismelor de alt tip.

Pe de altă parte, bacteriile chimioautotrofe diferă de chimioheterotrofe prin habitatul în care se dezvoltă. Bacteriile chimioautotrofe trăiesc adesea în condiții extreme de mediu, unde oxidează elemente anorganice care sunt toxice pentru alte microorganisme.

În schimb, bacteriile chimioheterotrofe trăiesc de obicei în interiorul organismelor superioare.

Nutriție

Bacteriile autotrofe folosesc materie anorganică pentru sintetizarea compușilor organici. Au nevoie de apă, săruri anorganice și dioxid de carbon ca sursă de carbon pentru a trăi.

În timp ce bacteriile heterotrofe au nevoie pentru creșterea și dezvoltarea lor, o sursă de carbon din compuși organici complecși deja fabricate, cum ar fi glucoza.

Studiu microscopic

Numărarea bacteriilor autotrofe din unele ecosisteme poate fi efectuată folosind metoda microscopiei bazată pe epifluorescență.

Această tehnică folosește fluorocrom, cum ar fi primaină și filtre de excitație pentru lumina albastră și ultravioletă. Bacteriile autotrofe diferă de heterotrofe prin faptul că sunt colorate albastru-strălucitor, fără a masca auto-fluorescența bacterioclorofilei, în timp ce heterotrofele nu sunt pătate.

Producători de boli

Bacteriile autotrofe sunt saprofite și nu provoacă boli la om, deoarece nu trebuie să parazitizeze organismele superioare pentru a trăi.

Dimpotrivă, bacteriile care provoacă boli infecțioase la om, animale și plante aparțin grupului de bacterii heterotrofe, în special a chimioheterotrofelor.

Exemple de specii de bacterii autotrofe

Fotoautotrofe oxigenice

În această clasificare sunt cianobacterii. Acestea sunt singurele celule procariote care realizează fotosinteza oxigenă.

Sunt bacterii acvatice, cele mai frecvente sunt genurile Prochlorococcus și Synechococcus. Ambele fac parte din picoplanctonul marin.

Sunt cunoscute și genurile Chroococcidiopsis, Oscillatoria, Nostoc și Hapalosifhon.

Fotoautotrofe anoxigenice

În această clasificare sunt:

- Bacteriile roșii sau roșii non sulfuroase Rhodospirillum rubrum, Rhodobacter sphaeroides, Rhodomicrobium vannielii. Cu toate acestea, se pot dezvolta și fotoheterotrofic.

- Roșu pur sau sulfuros: Chromatium wineum, Thiospirillum jenense, Thiopedia rosea.

- Verzi non-sulf: Cloroflexus și Cloronemă.

- Verzi sulfuroase: Chlorobium limicola, Prosthecochloris aestuarii, Pelodictyon clathratiforme.

- Heliobacterium modesticaldum.

Chemoautotrophs

Bacterii incolore cu sulf

Exemple: Thiobacillus thiooxidans, Hydrogenovibrio crunogenus.

Bacterii cu azot

Exemple: bacterii din genurile Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrobacter și Nitrococcus.

Bacteriile de fier

Exemple: Thiobacillus ferrooxidans, Actidithiobacillus ferrooxidans și Leptospirilum ferroxidans.

Bacterii cu hidrogen

Ei folosesc hidrogen molecular pentru a-și desfășura procesele vitale. Exemplu Hydrogenbacteria.

Bacterii Anammox

Exemple de tulpini de apă dulce: Brocadia, Kuenenia, Jettenia, Anammoxoglobus.

Exemplu de tulpină de apă sărată: Scalindua.

Referințe

1. Henao A, Comba N, Alvarado E, Santamaría J. Bacterii autotrofe și heterotrofe asociate cu zăpadă marină noroasă pe recifele cu scurgerea continentală. Univ. Sci. 2015, 20 (1): 9-16.
2. „Metanogeneza.“ Wikipedia, enciclopedia gratuită. 28 nov 2018, ora 19:53 UTC. 5 mai 2019, 21:11, Disponibil la: es.wikipedia.org.
3. Anammox. Wikipedia, enciclopedia gratuită. 24 Dec 2016, ora 12:22 UTC. 5 mai 2019, 21:13, es.wikipedia.org
4. Gastón J. Eliminarea sulfatelor într-un reactor anaerobic-aerobic în pat mobil. Teza pentru a beneficia de gradul de master în inginerie de mediu. 2088, Institutul de Inginerie UNAM. Disponibil la adresa: ptolomeo.unam
5. Bacterii nitrificante. Wikipedia, enciclopedia gratuită. 16 nov 2018, ora 15:13 UTC. 5 mai 2019, 22:21
6. Corrales L, Antolinez D, Bohórquez J, Corredor A. Bacterii anaerobe: procese care realizează și contribuie la sustenabilitatea vieții de pe planetă. NU MĂ DUC. 2015; 13 (23): 55-81. Disponibil pe: scielo.org.