Mecanismos de Nutrición y Catabolismo Energético en Bacterias
Nutrición y Metabolismo Bacteriano
Bacterias Autótrofas
Las bacterias autótrofas utilizan el $\text{CO}_2$ como fuente de carbono y el amoníaco ($\text{NH}_3$) o el sulfhídrico ($\text{H}_2\text{S}$) como fuente de hidrógeno y electrones. Esto contrasta con las algas cianofíceas y los vegetales superiores, que utilizan el agua ($\text{H}_2\text{O}$). Por lo tanto, las bacterias autótrofas nunca desprenden oxígeno ($\text{O}_2$).
Dentro de las autótrofas, se distinguen dos tipos principales según la fuente de energía:
- Bacterias Fotoautótrofas: Utilizan la luz como fuente de energía y el $\text{CO}_2$ como fuente de carbono, captando electrones e hidrógeno, por ejemplo, del sulfuro de hidrógeno ($\text{H}_2\text{S}$), como lo hacen las bacterias purpúreas del azufre.
- Bacterias Quimioautótrofas: Utilizan compuestos inorgánicos reducidos como fuente de energía y el $\text{CO}_2$ como fuente de carbono.
Respiración o Catabolismo Bacteriano
El tipo de nutrición es independiente del tipo de respiración o catabolismo que posea la bacteria, es decir, del mecanismo que utiliza para extraer energía (ATP) de un compuesto orgánico, ya sea que lo haya fabricado internamente o lo haya obtenido de otros seres vivos.
Desde el punto de vista de la degradación de la materia orgánica y la obtención de energía química (ATP), las bacterias se clasifican en:
- Aerobias: Utilizan oxígeno ($\text{O}_2$) para degradar (oxidar) la materia orgánica y obtener ATP.
- Anaerobias: No utilizan oxígeno ($\text{O}_2$) y degradan la materia orgánica mediante procesos fermentativos.
Tipos de Fermentación Bacteriana
- Fermentación Láctica
- Es la transformación de la glucosa y otros monosacáridos en ácido láctico en condiciones anaerobias.
- Fermentación Pútrida
- Consiste en la fermentación de proteínas, generalmente de forma anaerobia. Es realizada por bacterias presentes tanto en el suelo como en el intestino, como el Bacillus putrificus, que contribuye a la formación de las heces fecales. La descomposición de estas proteínas genera sustancias malolientes como aminas, amoníaco, etc.
- Fermentación Acética
- A diferencia de las otras fermentaciones, la fermentación acética es de tipo aerobio, ya que el aceptor final de electrones es el oxígeno ($\text{O}_2$) y no un compuesto orgánico. Este oxígeno, al unirse a protones, forma agua ($\text{H}_2\text{O}$), similar a lo que ocurre en la respiración aerobia completa. La fermentación acética consiste en la conversión del etanol en ácido etanoico (o ácido acético), un compuesto que posee menos hidrógeno.