Nutrición bacteriana

Clasificación según la fuente de carbono

El carbono actúa como un material de construcción clave para cualquier célula microbiana. Sin el aporte constante de sus átomos desde el entorno, una bacteria es incapaz de sintetizar polímeros orgánicos esenciales: proteínas, carbohidratos, lípidos y ácidos nucleicos. Dependiendo de la forma en que los microorganismos puedan asimilar este macroelemento, se suelen dividir en dos grupos fundamentales:

1. Autótrofos (del griego autos — uno mismo). Son bacterias que utilizan compuestos inorgánicos como única o principal fuente de carbono. En la gran mayoría de los casos, dicha fuente es el dióxido de carbono habitual ($CO_2$). Los autótrofos son capaces de sintetizar por sí mismos moléculas orgánicas complejas a partir de precursores inorgánicos simples.

1. Heterótrofos (del griego heteros — otro). Este grupo de microorganismos requiere fuentes orgánicas de carbono. Para un crecimiento y reproducción óptimos, se ven obligados a consumir compuestos orgánicos ya preparados y de fácil asimilación. Entre las fuentes preferidas por los heterótrofos se encuentran diversas hexosas, alcoholes polihídricos y aminoácidos.

Clasificación según el tipo de metabolismo energético

Toda la actividad vital de la célula microbiana se basa en la energía, que se almacena de forma segura en forma de ATP. Sin embargo, las vías para obtener esta energía, así como las fuentes de donantes de electrones para las reacciones metabólicas, varían significativamente entre las diferentes especies.

Según su fuente principal de energía, las bacterias se dividen en:

• Fotótrofos: microorganismos capaces de captar y utilizar la energía de los cuantos de luz para satisfacer sus necesidades fisiológicas.
• Quimiótrofos: microorganismos que obtienen energía exclusivamente mediante reacciones químicas de óxido-reducción.

Entre los quimiótrofos existe una subdivisión adicional basada en la naturaleza química de las sustancias que actúan como donantes de electrones:

• Litótrofos (del griego lithos — piedra). Utilizan sustratos inorgánicos como donantes de electrones. En este papel pueden actuar el hidrógeno gaseoso, el amoníaco, el sulfuro de hidrógeno, así como iones de hierro y una serie de otras moléculas inorgánicas.
• Organótrofos. A diferencia de los litótrofos, estas bacterias extraen electrones mediante la oxidación de diversos compuestos orgánicos.

Clasificación ecológica de los heterótrofos

Las bacterias heterótrofas muestran distintos grados de dependencia respecto al macroorganismo (huésped) y difieren en su capacidad para asimilar determinados sustratos nutritivos. Según estos criterios ecológicos, se clasifican en saprófitos y parásitos.

Saprófitos (del griego sapros — podrido) son microorganismos especializados en la nutrición a partir de sustratos orgánicos muertos. El rasgo más importante de los saprófitos es que su ciclo de vida no depende en absoluto de otros macroorganismos vivos; habitan libremente en el medio ambiente.

Parásitos (del griego parasitos — el que come en la mesa de otro), por el contrario, dependen directamente de un macroorganismo vivo. Es del huésped de donde obtienen todos los nutrientes necesarios para la vida. El grupo de los parásitos es heterogéneo y se divide en dos subgrupos según su grado de adaptación al huésped:

• Parásitos obligados. Son microorganismos que, durante la evolución, han perdido por completo la capacidad de existir fuera de la célula viva del huésped. Su reproducción ocurre exclusivamente de forma intracelular. Ejemplos clásicos de estas bacterias son los representantes de los géneros Rickettsia, Coxiella, Ehrlichia y Chlamydia.
• Parásitos facultativos. Poseen una alta plasticidad metabólica. Son capaces no solo de vivir y multiplicarse en los tejidos del huésped, sino también de existir fuera de su organismo alimentándose de manera similar a los saprófitos. Gracias a esta característica, los parásitos facultativos se pueden cultivar con éxito in vitro (en el tubo de ensayo) utilizando medios de cultivo artificiales.

Preguntas de clases y exámenes

Qué más repasar sobre el tema

• Mecanismos de síntesis de polímeros orgánicos (proteínas, carbohidratos, lípidos) a partir de dióxido de carbono en los autótrofos.
• Características bioquímicas de las reacciones de óxido-reducción en bacterias quimiótrofas.
• Especificidad de los medios de cultivo artificiales para el cultivo de parásitos facultativos in vitro.
• Ciclo de vida y mecanismos de reproducción intracelular de los parásitos intracelulares obligados.

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Material preparado por los profesores de WhiteCoat Pro según el plan de estudios de las facultades de medicina. De carácter educativo.