BACTÉRIA AUTOTRÓFICA: CARACTERÍSTICAS, DIFERENÇAS COM HETEROTRÓFICOS E EXEMPLO - BIOLOGIA - 2024

As bactérias autotróficas são microrganismos que possuem um aparato metabólico bastante complexo. Essas bactérias são capazes de assimilar matéria inorgânica, para transformá-la em matéria orgânica, que então usa para fazer as biomoléculas necessárias ao seu desenvolvimento.

Portanto, esses tipos de microrganismos são independentes, comportando-se como organismos de vida livre. Eles não precisam invadir outros organismos ou decompor matéria orgânica morta para obter os nutrientes de que precisam para sobreviver.

Bactérias autotróficas vermelhas e verdes. Fonte: publicdomainpictures.net

As bactérias autotróficas desempenham um papel fundamental no ecossistema, pois fornecem a matéria orgânica necessária ao desenvolvimento de outros seres vivos. Ou seja, cumprem funções vitais para a manutenção do equilíbrio ecológico.

Acredita-se que esses organismos sejam a primeira forma de vida do planeta; E em muitos ecossistemas, eles iniciam a cadeia alimentar.

Bactérias autotróficas são encontradas em vários nichos ecológicos. Por exemplo, neve marinha lamacenta, águas doces e salgadas, fontes termais, solos, entre outros, que produzem matéria orgânica.

Características de bactérias autotróficas

Dependendo do sistema metabólico que as bactérias autotróficas usam para pegar compostos inorgânicos e transformá-los em compostos orgânicos, eles são classificados como fotoautotróficos ou quimioautotróficos.

Fotoautotróficos

Organismos fotoautotróficos incluem algas, plantas e algumas bactérias. Eles são caracterizados por usarem a luz solar como fonte de energia para realizar o processo de transformação da matéria inorgânica em orgânica.

No caso das bactérias fotoautotróficas, estas são, por sua vez, divididas em fotoautotróficas oxigenadas e anoxigênicas.

Bactéria fotoautotrófica oxigenada

Nesse tipo de bactéria ocorre o processo de fotossíntese, que consiste em capturar a energia solar por meio de um pigmento verde denominado bacterioclorofila e convertê-la em energia química.

A energia é usada para retirar o dióxido de carbono do meio ambiente e, junto com a água e os sais minerais, para produzir glicose e oxigênio. A glicose é usada para processos metabólicos internos e o oxigênio é liberado para o exterior.

Bactérias fotoautotróficas anoxigênicas

Caracterizam-se por serem bactérias anaeróbias, uma vez que não utilizam oxigênio no processo respiratório, sem que ele as prejudique. Eles também usam a luz solar como fonte de energia. Alguns oxidam Fe ² na ausência de oxigênio.

Quimioautotróficos

Bactérias quimioautotróficas usam energia química para seus processos metabólicos. É obtido a partir da oxidação de compostos inorgânicos, além do uso do CO2 como fonte de carbono.

Elementos inorgânicos reduzidos retirados do meio ambiente incluem sulfeto de hidrogênio, enxofre elementar, ferro ferroso, hidrogênio molecular e amônia.

Sua existência garante a vida de outros seres vivos, pois os compostos inorgânicos que retiram do meio ambiente são tóxicos para outros microrganismos. Além disso, os compostos liberados por bactérias autotróficas podem ser assimilados por algumas bactérias heterotróficas.

As bactérias quimioautotróficas são muito numerosas. Geralmente vivem em ecossistemas hostis, ou seja, são extremófilos.

Existem também outros organismos que se comportam como autótrofos, mas pertencem a outros domínios. Por exemplo, domínio Archaea (metanógenos e termoacidófilos). No entanto, como não são bactérias normais, não serão consideradas neste artigo.

As bactérias autotróficas são classificadas em halófilas, oxidantes e redutores de enxofre, nitrificantes, bactérias de ferro e bactérias anammox.

Halófilos

São bactérias que podem suportar altas concentrações de sal. Essas bactérias são geralmente halófilas estritas ou extremas. Eles vivem em ambientes marinhos, como o Mar Morto.

Oxidantes de enxofre

Eles também são conhecidos como bactérias sulfoxidantes. Esses microrganismos retiram enxofre inorgânico do meio ambiente para oxidá-lo e fabricar seus próprios produtos metabólicos.

Ou seja, capturam o sulfeto de hidrogênio (gás odorífero) gerado pela decomposição de compostos orgânicos que contêm sulfato, realizada por bactérias heterotróficas anaeróbias.

Bactérias sulfoxidantes são quimioautotrofos aeróbios e convertem o sulfeto de hidrogênio em enxofre elementar.

Eles resistem a altas temperaturas, vivem em nichos ecológicos extremos, como vulcões ativos, fontes termais ou fontes hidrotermais oceânicas e em depósitos de pirita (mineral de sulfeto de ferro).

Bactérias de ferro

Eles podem ser encontrados em solos ricos em ferro, rios e lençóis freáticos. Esses tipos de bactérias pegam íons de ferro e às vezes manganês em seu estado reduzido e os oxidam, formando ferro ou óxido de manganês.

O óxido de ferro dá ao substrato no qual essas bactérias vivem uma cor laranja avermelhada característica.

Nitrificadores

São bactérias responsáveis ​​pela oxidação de compostos de nitrogênio inorgânico reduzido, como o amônio ou amônia, para convertê-los em nitrato.

Eles podem ser encontrados no solo, em água doce e salgada. Eles se desenvolvem plenamente onde há uma alta taxa de degradação de proteínas, com a conseqüente produção de amônia.

Bactéria anammox

São bactérias que oxidam anaerobicamente o íon amônio e o nitrito e formam o gás nitrogênio.

Diferenças entre bactérias autotróficas e heterotróficas

Estilo de vida

Todos os tipos de bactérias autotróficas (fotoautotróficas e quimioautotróficas) têm vida livre, uma característica que compartilham com os foto-heterotróficos, enquanto os quimioheterotróficos precisam obter seus nutrientes parasitando organismos de outro tipo.

Por outro lado, as bactérias quimioautotróficas diferem dos quimioheterotróficos pelo habitat onde se desenvolvem. Bactérias quimioautotróficas freqüentemente vivem em condições ambientais extremas, onde oxidam elementos inorgânicos que são tóxicos para outros microorganismos.

Em contraste, as bactérias quimioheterotróficas geralmente vivem dentro de organismos superiores.

Nutrição

Bactérias autotróficas usam matéria inorgânica para sintetizar compostos orgânicos. Eles só precisam de água, sais inorgânicos e dióxido de carbono como fonte de carbono para viver.

Enquanto as bactérias heterotróficas precisam para seu crescimento e desenvolvimento de uma fonte de carbono a partir de compostos orgânicos complexos já feitos, como a glicose.

Estudo microscópico

A contagem de bactérias autotróficas de alguns ecossistemas pode ser realizada usando o método de microscopia baseado em epifluorescência.

Esta técnica usa fluorocromo, como primulina e filtros de excitação para luz azul e ultravioleta. As bactérias autotróficas diferem dos heterotróficos por serem coloridas de branco-azulado brilhante, sem mascarar a autofluorescência da bacterioclorofila, enquanto os heterotróficos não se coram.

Produtores de doenças

Bactérias autotróficas são saprófitas e não causam doenças em humanos, porque não precisam parasitar organismos superiores para viver.

Em contrapartida, as bactérias causadoras de doenças infecciosas em humanos, animais e plantas pertencem ao grupo das bactérias heterotróficas, especificamente os quimioheterotróficos.

Exemplos de espécies de bactérias autotróficas

Fotoautotróficos oxigenados

Nesta classificação estão as cianobactérias. Estas são as únicas células procarióticas que realizam a fotossíntese oxigenada.

São bactérias aquáticas, as mais comuns são os gêneros Prochlorococcus e Synechococcus. Ambos fazem parte do picoplâncton marinho.

Os gêneros Chroococcidiopsis, Oscillatoria, Nostoc e Hapalosiphon também são conhecidos.

Fotoautotróficos anoxigênicos

Nesta classificação estão:

- As bactérias não sulfurosas roxas ou vermelhas Rhodospirillum rubrum, Rhodobacter sphaeroides, Rhodomicrobium vannielii. No entanto, eles também podem se desenvolver foto-heterotroficamente.

- Vermelho púrpura ou sulfuroso: Chromatium vineum, Thiospirillum jenense, Thiopedia rosea.

- Verdes sem enxofre: Cloroflexus e Cloronema.

- Verdes sulfurosos: Chlorobium limicola, Prosthecochloris aestuarii, Pelodictyon clathratiforme.

- Heliobacterium modesticaldum.

Quimioautotróficos

Bactéria de enxofre incolor

Exemplos: Thiobacillus thiooxidans, Hydrogenovibrio crunogenus.

Bactéria de nitrogênio

Exemplos: bactérias dos gêneros Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrobacter e Nitrococcus.

Bactérias de ferro

Exemplos: Thiobacillus ferrooxidans, Actidithiobacillus ferrooxidans e Leptospirilum ferroxidans.

Bactéria de hidrogênio

Eles usam hidrogênio molecular para realizar seus processos vitais. Exemplo Hydrogenbacteria.

Bactéria anammox

Exemplos de cepas de água doce: Brocadia, Kuenenia, Jettenia, Anammoxoglobus.

Exemplo de uma linhagem de água salgada: Scalindua.

Referências

1. Henao A, Comba N, Alvarado E, Santamaría J. Bactérias autotróficas e heterotróficas associadas à neve marinha lamacenta em recifes com escoamento continental. Univ. Sci. 2015, 20 (1): 9-16.
2. "Metanogênese." Wikipédia, a enciclopédia livre. 28 de novembro de 2018, 19:53 UTC. 5 de maio de 2019, 21:11, Disponível em: es.wikipedia.org.
3. Anammox. Wikipédia, a enciclopédia livre. 24 de dezembro de 2016, 12:22 UTC. 5 de maio de 2019, 21:13, es.wikipedia.org
4. Gastón J. Eliminação de sulfatos em um reator de leito móvel anaeróbio-aeróbio. Tese de qualificação para o grau de Mestre em Engenharia Ambiental. 2088, Instituto de Engenharia UNAM. Disponível em: ptolomeo.unam
5. Bactérias nitrificantes. Wikipédia, a enciclopédia livre. 16 de novembro de 2018, 15:13 UTC. 5 de maio de 2019, 22:21
6. Corrales L, Antolinez D, Bohórquez J, Corredor A. Bactérias anaeróbias: processos que realizam e contribuem para a sustentabilidade da vida no planeta. NÃO VAI. 2015; 13 (23): 55-81. Disponível em: scielo.org.