FOTOTRÓFICOS: CARACTERÍSTICAS E CLASSIFICAÇÃO - BIOLOGIA - 2025

Os fototróficos são microrganismos que obtêm energia química a partir da luz solar (energia luminosa). Eles são divididos em fotoautótrofos e foto-heterotróficos de acordo com a fonte de carbono que usam.

Fotoautótrofos são aqueles que utilizam a luz solar como fonte de energia e o CO2 como principal fonte de carbono. Enquanto os fotoheterotróficos também usam luz como fonte de energia, eles usam compostos orgânicos como fonte de carbono.

Filamentos de Cyanobacteria Gênero Lyngbya (bactérias do tipo fotossintético oxigenado)

Essas bactérias desempenham um papel fundamental na ecologia microbiana, principalmente nos ciclos biogeoquímicos do enxofre e do carbono, aproveitando ao máximo as diferentes formas em que esses elementos se encontram na natureza.

Além da classificação acima, eles também são divididos em fototróficos oxigenados e fototróficos anoxigênicos. As cianobactérias são conhecidas como fototróficas oxigenadas, enquanto as anoxigênicas incluem bactérias vermelhas e verdes (sulfurosas e não sulfurosas).

Os sulfurosos são geralmente fotolitoautotróficos, embora alguns possam crescer fotoorganoheterotróficos, mas ainda requeiram pequenas quantidades de H ₂ S, enquanto os não sulfurosos são foto-heterotróficos.

Por outro lado, a maioria das bactérias sulfurosas são anaeróbicas, embora o oxigênio não seja tóxico para elas, elas simplesmente não o utilizam.

No caso das bactérias não sulfurosas, geralmente são aeróbios facultativos, dependendo das condições, ou seja, se houver luz e anaerobiose, o processo a ser realizado será a fotossíntese, mas se houver aerobiose farão respiração aeróbia, independentemente de haver luz ou não.

É importante observar que o composto que captura fótons de luz nessas bactérias é denominado bacterioclorofila.

Caracteristicas

Os diferentes tipos de bactérias fotossintéticas encontram-se amplamente distribuídos em ecossistemas aquáticos, mas também em ecossistemas terrestres com condições extremas como fontes hipersalinas, ácidas, alcalinas e hidrotermais, entre outras.

Esses microrganismos têm sido pouco estudados, devido a alguns inconvenientes, como a dificuldade de obtenção e preservação de culturas puras. No entanto, várias técnicas foram desenvolvidas para este propósito. Entre elas está a técnica de Pour plate.

Tipos de bactérias fototróficas ou fotossintéticas

-Fotrofos

Bactérias fototróficas anoxigênicas são um grupo muito diverso de microrganismos com capacidade fotossintética, que habitam zonas anaeróbicas (sem oxigênio) de sistemas aquáticos em sua maioria, com exposição à luz solar.

As seguintes famílias pertencem a este grupo de microrganismos: Chlorobiaceae (verdes sulfurosos), Chloroflexaceae (verdes não sulfurosos), Rhodospirillaceae (vermelho não sulfuroso), Ectothiorhodospiraceae e Chromatiaceae (ambos vermelhos sulfurosos).

Bactéria vermelha de enxofre da família

Eles são anaeróbios estritos, portanto, usam compostos derivados de enxofre, como Na ₂ S, S, tiossulfato, sulfeto, hidrogênio molecular ou compostos orgânicos simples de baixo peso molecular como doadores de elétrons.

Eles podem ter várias morfologias, incluindo: espiral (Thiospirillum), bacilos (Chromatium), ovoide ou vibrióide (Tiopedia); eles estão dispostos no espaço como células individuais ou em pares, e são móveis devido a flagelos, deslizamento ou vacúolos de gás.

Algumas de suas espécies contêm bacterioclorofila a e outras b. Eles também podem ter pigmentos carotenóides das séries espiriloxantina, okenona e rodopinal. Estes têm a função de proteção contra a foto-oxidação.

Além disso, eles têm a capacidade de acumular enxofre intracelularmente.

Bactéria vermelha de enxofre da família

Estes são incapazes de armazenar enxofre intracelularmente como os da família Chromatiaceae. A sua morfologia é em forma de Vibrios, estão dispostos de forma isolada no espaço e são móveis.

Essas bactérias são importantes por sua participação no ciclo do carbono e do enxofre, e também por servir de alimento para diversos organismos aquáticos.

Bactérias sulfurosas verdes da família

Eles são um grupo de microrganismos que realizam a fotossíntese anoxigênica que habitam áreas ricas em enxofre e anaeróbicas em lagos.

São fotolitoautotróficos e anaeróbios obrigatórios, a maioria é imóvel, mas alguns podem se mover devido à presença de flagelos.

Enquanto outros contêm vesículas de gás que permitem ajustar a profundidade adequada nos lagos (áreas sem oxigênio) e também obter a quantidade necessária de luz e H ₂ S.

Os imóveis vivem no fundo dos lagos, especificamente nas lamas lamacentas ricas em enxofre.

A razão pela qual podem viver em grandes profundidades é graças aos clorossomos, que lhes permitem crescer em menor intensidade de luz do que as bactérias vermelhas, e também por causa de sua capacidade de suportar facilmente altas concentrações de enxofre.

Apresentam morfologias diversas, entre elas: bacilos puros, cocos e vibrios. Eles são distribuídos individualmente ou em cadeias e podem ser verde grama ou marrom chocolate.

Eles fixam o CO ₂ por meio do ciclo reverso de Krebs. Além do gênero Chlorobium (Vibrios), existem mais 2 gêneros: Pelodyction (bacilos puros) e Prosthecochloris (Cocoides).

Bactérias verdes filamentosas não sulfurosas da Família

Eles têm a forma de hastes retas e estão dispostos em filamentos. O gênero Chloronema possui vesículas de gás.

Eles fixam o CO ₂ por meio do hidroxipropionato. Eles se movem deslizando seus filamentos. Em relação ao oxigênio são opcionais.

A maioria vive em lagos ou fontes termais com temperaturas entre 45 e 70 ° C, ou seja, são termofílicos.

Tanto o cloroflexo quanto o cloronema são híbridos, pois têm clorossomos como as bactérias verdes, mas seu centro de reação é o mesmo das bactérias vermelhas.

Bactéria vermelha não sulfurosa da Família

São os mais mutáveis ​​em termos de metabolismo, pois embora prefiram ambientes aquáticos ricos em matéria orgânica solúvel, com baixas concentrações de oxigênio e bem iluminados, também podem realizar fotossíntese em condições anaeróbias.

Por outro lado, também podem crescer quimioheterotroficamente no escuro, pois são capazes de utilizar um amplo repertório de compostos orgânicos como fontes de carbono e / ou energia.

Eles são móveis porque têm um flagelo polar e são divididos por fissão binária. Atualmente, esses tipos de bactérias são muito úteis, principalmente em áreas como biotecnologia e medicina.

Seus usos mais frequentes são em processos de biorremediação de águas e solos contaminados, na produção de biofertilizantes e herbicidas, visto que se observou que eles produzem substâncias ativas como vitamina B12, ubiquinona e ácido 5-aminolevulínico, entre outras.

Para o isolamento destas bactérias requerem meios de cultura especiais, com 30 dias de incubação à temperatura ambiente com ciclos de claro e escuro de 16/8 respectivamente, utilizando lâmpadas incandescentes (2.200 lux).

Família de bactérias vermelhas não sulfuradas

Eles são bacilos simples e móveis com flagelo polar, que se dividem por fissão binária. Essas bactérias são facultativas em termos de oxigênio, na aerobiose inibem a fotossíntese, mas na anaerobiose o fazem.

Eles também podem fotoassimilar uma ampla variedade de compostos orgânicos, como açúcares, ácidos orgânicos, aminoácidos, álcoois, ácidos graxos e compostos aromáticos.

Família de bactérias vermelhas não sulfuradas

Possuem morfologia ovóide, são móveis por flagelos perítricos e são divididos por brotamento. Também possuem a prosteca, ou seja, extensões do citoplasma e da parede celular, cuja função é aumentar a superfície do microrganismo e assim obter mais alimento.

Ele também possui exosporos (esporos que são formados externamente).

Outros gêneros de bactérias anoxigênicas

Entre eles estão Heliobacteria, Erythrobacter e Chloroacidobacterium.

Heliobactérias fixam nitrogênio muito bem e são abundantes em solos tropicais que fornecem este elemento. Eles são essenciais em alguns tipos de culturas, por exemplo, nos campos de arroz.

Erythrobacter tem pouca importância.

Chloroacidobacterium se assemelha muito ao aparato fotossintético de bactérias verdes sulfurosas com clorossomos.

- Fotossintética oxigenada

As cianobactérias possuem clorofila, assim como pigmentos acessórios, carotenóides e ficobiliproteínas.

Os pigmentos envolvidos nas reações de fotofosforilação (conversão da energia da luz em energia química) são chamados de pigmentos do centro de reação. Ao redor desses pigmentos estão pigmentos chamados antenas, que agem como coletores de luz.

Nesse grupo estão as cianobactérias, que são fotoautotróficas. Entre os mais importantes está o gênero Prochlorococcus, que é o organismo fotossintético mais abundante e menor do mundo marinho.

Por outro lado, existe o gênero Synechococcus, abundante em águas superficiais e, como Prochlorococcus, fazem parte do picoplâncton marinho.

Referências

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