Nutrição bacteriana

Classificação por fonte de carbono

O carbono atua como um material de construção fundamental para qualquer célula microbiana. Sem o suprimento constante de seus átomos a partir do meio ambiente, a bactéria não é capaz de sintetizar polímeros orgânicos essenciais: proteínas, carboidratos, lipídios e ácidos nucleicos. Dependendo da forma como os microrganismos conseguem assimilar este macronutriente, eles são divididos em dois grupos fundamentais:

1. Autótrofos (da palavra grega autos — próprio). São bactérias que utilizam compostos inorgânicos como única ou principal fonte de carbono. Na esmagadora maioria dos casos, essa fonte é o dióxido de carbono ($CO_2$) comum. Os autótrofos são capazes de sintetizar independentemente moléculas orgânicas complexas a partir de precursores inorgânicos simples.

1. Heterótrofos (da palavra grega heteros — outro). Este grupo de microrganismos necessita de fontes orgânicas de carbono. Para um crescimento e reprodução plenos, eles são forçados a consumir compostos orgânicos prontos e de fácil assimilação. Entre as fontes mais preferidas para os heterótrofos estão várias hexoses, álcoois poli-hídricos e aminoácidos.

Classificação por tipo de metabolismo energético

Toda a atividade vital da célula microbiana baseia-se na energia, que é armazenada de forma confiável na forma de ATP. No entanto, as vias para obter essa energia, bem como as fontes de doadores de elétrons para reações metabólicas, diferem significativamente entre as diferentes espécies.

Com base na principal fonte de energia, as bactérias são divididas em:

• Fototróficos — microrganismos que são capazes de capturar e utilizar a energia dos quantos de luz para atender às suas necessidades fisiológicas.
• Quimiotróficos — microrganismos que extraem energia exclusivamente através da ocorrência de reações químicas de oxirredução.

Entre os quimiotróficos, existe uma divisão adicional baseada na natureza química das substâncias que atuam como doadores de elétrons:

• Litotróficos (do grego lithos — pedra). Eles utilizam substratos inorgânicos como doadores de elétrons. Hidrogênio gasoso, amônia, sulfeto de hidrogênio, bem como íons de ferro e várias outras moléculas inorgânicas podem desempenhar esse papel.
• Organotróficos. Ao contrário dos litotróficos, essas bactérias extraem elétrons através da oxidação de vários compostos orgânicos.

Classificação ecológica dos heterótrofos

As bactérias heterotróficas demonstram graus variados de dependência de um macro-organismo (hospedeiro) e diferem em sua capacidade de assimilar determinados substratos nutritivos. Com base nesses critérios ecológicos, elas são classificadas em saprófitas e parasitas.

Saprófitas (do grego sapros — podre) são microrganismos especializados em se alimentar de substrato orgânico morto. A característica mais importante das saprófitas é que seu ciclo de vida não depende absolutamente de outros macro-organismos vivos; elas habitam livremente o meio ambiente.

Parasitas (do grego parasitos — parasita), pelo contrário, estão em dependência direta de um macro-organismo vivo. É do hospedeiro que eles obtêm todos os nutrientes necessários para a vida. O grupo de parasitas é heterogêneo e subdivide-se em dois subgrupos de acordo com o grau de adaptação ao hospedeiro:

• Parasitas obrigatórios. São microrganismos que, no processo de evolução, perderam completamente a capacidade de existir fora da célula viva do hospedeiro. Sua reprodução ocorre exclusivamente no meio intracelular. Exemplos clássicos dessas bactérias são representantes dos gêneros Rickettsia, Coxiella, Ehrlichia e Chlamydia.
• Parasitas facultativos. Possuem alta plasticidade metabólica. Eles são capazes não apenas de viver e se multiplicar nos tecidos do hospedeiro, mas também de existir fora de seu organismo, alimentando-se de forma semelhante aos saprófitas. Devido a essa característica, os parasitas facultativos podem ser cultivados com sucesso in vitro (em tubo de ensaio) utilizando meios de cultura artificiais.

Questões de aulas e exames

O que mais estudar sobre o tema

• Mecanismos de síntese de polímeros orgânicos (proteínas, carboidratos, lipídios) a partir do dióxido de carbono em autótrofos.
• Características bioquímicas de reações de oxirredução em bactérias quimiotróficas.
• A especificidade de meios de cultura artificiais para o cultivo de parasitas facultativos in vitro.
• O ciclo de vida e os mecanismos de reprodução intracelular de parasitas intracelulares obrigatórios.

Outros tópicos da seção "Fisiologia Microbiana"

Material preparado por professores da WhiteCoat Pro de acordo com o currículo de medicina. Possui caráter educacional.