Fototróficos: características e classificação

O fototrófico são microrganismos que obtêm energia química usando a luz solar (energia de luz). Eles são divididos em fotoautotróficos e fotoheterotróficos de acordo com a fonte de carbono usada.

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

Fototróficos: características e classificação 1

Filamentos de cianobactérias Gênero Lyngbya (bactéria do tipo fotossintético de oxigênio)

Essas bactérias desempenham um papel fundamental na ecologia microbiana, especialmente nos ciclos biogeoquímicos de enxofre e carbono, aproveitando ao máximo as diferentes maneiras pelas quais esses elementos são encontrados na natureza.

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

O sulfuroso são geralmente fotolitoautótrofas, embora alguns possam crescer de modo fotoorganoheterótrofas, mas ainda requerem pequenas quantidades de H 2 S, enquanto não – sulfuroso são fotoheterótrofas.

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

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

É importante notar que o composto que captura os fótons da luz nessas bactérias é chamado bacterioclorofila.

Caracteristicas

Os diferentes tipos de bactérias fotossintéticas são amplamente distribuídos nos ecossistemas aquáticos, mas também nos ecossistemas terrestres de condições extremas, como hipersalinas, ácidos, alcalinos e fontes hidrotermais, entre outros.

Esses microrganismos têm sido pouco estudados, devido a alguns inconvenientes, como a dificuldade em obter e preservar culturas puras. No entanto, hoje várias técnicas foram desenvolvidas para esse fim. Entre eles está a técnica do prato Pour.

Tipos de bactérias fototróficas ou fotossintéticas

-Fotótrofas anoxigênicas

As bactérias fototróficas anoxigênicas são um grupo de microrganismos muito diversos com capacidade fotossintética, que habitam áreas anaeróbicas (sem oxigênio) da maioria dos sistemas aquáticos, com exposição à luz solar.

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

Bactérias sulfurosas vermelhas da família Chromatiaceae

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

Eles podem ter várias morfologias, incluindo: espiral ( Thiospirillum ), bacilos ( Chromatium ), ovóides ou vibrioides ( Thiopedia ); eles são organizados no espaço como células individuais ou em pares e são móveis devido a flagelos, deslizamentos ou vacúolos a gás.

Algumas de suas espécies contêm bacterioclorofila a e outras b. Eles também podem ter pigmentos carotenóides da série de espiriloxantina, okenona e rodopinal. Estes têm como função a proteção contra a fotooxidação.

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

Bactérias sulfurosas vermelhas da família Ectothiorhodospiraceae

Estes são incapazes de armazenar enxofre intracelularmente como os da família Chromatiaceae . Sua morfologia é na forma de Vibrios, eles são dispostos isoladamente no espaço e são móveis.

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

Bactérias verdes sulfurosas da família Chlorobiaceae , gênero Chlorobium

Eles são um grupo de microorganismos que realizam fotossíntese anoxigênica que vivem em áreas anaeróbias e ricas em enxofre dos lagos.

São fotolitoautotróficos e anaeróbicos obrigatórios, a maioria deles é imóvel, mas alguns podem ser movidos pela presença de flagelos.

Enquanto outros contêm vesículas de gases que permitem a ajustar a profundidade correcta nos lagos (áreas sem oxigénio) e também obter a quantidade de luz e H 2 S requeridos.

Os imóveis vivem no fundo dos lagos, especificamente nas lamas de lama rica em enxofre.

A razão pela qual eles podem viver em grandes profundidades é graças aos clorossomos, que permitem que ele cresça a uma intensidade de luz mais baixa que as bactérias vermelhas, e também por sua capacidade de suportar facilmente altas concentrações de enxofre.

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

Eles fixam CO 2, via ciclo de Krebs reverso. Além do gênero Chlorobium (Vibrios), existem mais 2 gêneros: Pelodyction (Bacilli Reto) e Prosthecochloris (Cocoides).

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Bactérias filamentosas não sulfurosas da família Chloroflexaceae, gêneros Chloroflexus e Chloronema

Eles têm a forma de bacilos retos e são dispostos em filamentos. O gênero Chloronema possui vesículas gasosas.

Eles fixam CO 2 por meio de hidroxipropionato. Eles se movem deslizando seus filamentos. Em relação ao oxigênio, eles são opcionais.

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

O cloroflexo e o cloronema são híbridos, porque possuem clorossomos como bactérias verdes, mas seu centro de reação é igual ao das bactérias vermelhas

Bactérias vermelhas não sulfurosas da família Rhodospirillaceae , Gênero Rhodospirillum

São as que mais mudam em termos de metabolismo, porque, embora prefiram ambientes aquáticos ricos em matéria orgânica solúvel, com baixas concentrações de oxigênio e bem iluminados, também podem realizar fotossíntese sob condições anaeróbicas.

Por outro lado, eles também podem crescer quimio-heterotroficamente no escuro, uma vez que são capazes de usar 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, especialmente em áreas como biotecnologia e medicina.

Seus usos mais freqüentes são nos processos de biorremediação de água e solo contaminados, na produção de biofertilizantes e herbicidas, uma vez que se observa que eles produzem substâncias ativas como vitamina B12, ubiquinona e ácido aminolevulínico-5, entre outros.

Para o isolamento dessas bactérias, eles requerem meios de cultura especiais, com 30 dias de incubação em temperatura ambiente com faixas de ciclos claros e escuros de 16/8, respectivamente, usando lâmpadas incandescentes (2.200 lux).

Bactérias vermelhas não saturadas da família Bradyrhizobiaceae , gênero Rhodopseudomonas

São bacilos retos, móveis com flagelo polar, que são divididos por fissão binária. Essas bactérias são facultativas em termos de oxigênio, na aerobiose elas inibem a fotossíntese, mas na anaerobiose elas fazem.

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

Bactérias vermelhas não sulfuradas da família Hyphomicrobiaceae, gênero Rhodomicrobium

Eles têm morfologia ovóide, são móveis por flagelos de perímetro e são divididos por brotação. Eles também têm prosteca, ou seja, extensões do citoplasma e da parede celular, cuja função é aumentar a superfície do microorganismo e assim obter mais alimentos.

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Também possui exósporos (esporos que se formam externamente).

Outros gêneros de bactérias anoxigênicas

Entre eles estão Heliobacteria, Erythrobacter e Chloroacidobacterium.

O heliobacteria fixo muito bem e abundante de azoto em solos tropicais proporcionando-lhes com este elemento. Eles são essenciais em alguns tipos de culturas, por exemplo, nos campos de arroz.

Erythrobacter não tem grande importância.

A cloroacidobactéria se assemelha ao aparelho fotossintético de bactérias verdes sulfurosas com clorossomos.

Fotossintéticos -Oxigênicos

As cianobactérias têm clorofila e também 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 os pigmentos chamados antena, que atuam como coletores de luz.

Neste grupo estão as cianobactérias, que são fotoautotróficas. Entre os mais importantes estão 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

  1. Santamaría-Olmedo M, García-Mena J e Núñez-Cardona M. Isolamento e estudo das bactérias fototróficas da família Chromatiaceae que habitam o Golfo do México. III Reunião, Participação da Mulher na Ciência.
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  7. González M, González N. Manual de Microbiologia Médica. 2ª edição, Venezuela: Gerenciamento de mídia e publicações da Universidade de Carabobo; 2011

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