METABOLISMO BACTERIANO

MICROBIOLOGIA. METABOLISMO BACTERIANO

Ahora que conocemos la estructura de las células bacterianas, podemos estudiar las actividades que permiten la proliferación de estos microorganismos. Hasta los procesos vitales de los organismos muy simples incluyen una gran cantidad de reacciones bioquímicas complejas.

Aunque no la totalidad, la mayoría de los procesos bioquímicos de las bacterias se observan en los eucariotas y en las células de los organismos pluricelulares, incluido el hombre. Sin embargo las reacciones específicas de las células bacterianas les permiten hacer cosas que el ser humano no puede hacer. Por ejemplo, algunas bacterias pueden vivir de la celulosa y otras del petróleo, los procesos metabólicos bacterianos permiten que las bacterias reciclen elementos previamente utilizados por otros organismos. Las bacterias quimioautótrofas pueden vivir de sustancias inorgánicas como el dióxido de carbono, el hierro, el azufre, el hidrógeno o el amoníaco.

Definimos al metabolismo microbiano como el conjunto de procesos por los cuales un microorganismo obtiene la energía y los nutrientes (carbono, por ejemplo) que necesita para vivir y reproducirse. Los microorganismos utilizan numerosos tipos de estrategias metabólicas distintas y las especies pueden a menudo distinguirse en base a estas estrategias. Las características metabólicas específicas de un microorganismo constituyen el principal criterio para determinar su papel ecológico, su responsabilidad en los ciclos biogeoquímicos y su utilidad en los procesos industriales.

A través del metabolismo, se transforman en el interior de la célula, distintas sustancias nutritivas que el organismo obtiene del medio. Estas transformaciones se llevan a cabo por distintas reacciones enzimáticas.

Las principales funciones del metabolismo son:

formar las subunidades que luego serán utilizadas en la síntesis de macromoléculas

Proporcionar la energía necesaria para todos aquellos procesos que la requieran como transporte activo, movilidad, biosíntesis, etc.

El metabolismo de las bacterias tiene muchos procesos en común con el metabolismo de las células eucariotas, pero algunos procesos son exclusivos del metabolismo bacteriano

Algunas particularidades del metabolimo bacteriano son:

el metabolismo de la bacteria está adaptado para el crecimiento veloz y transcurre entre 10 y 100 veces más rápido que en las células humanas

la bacteria tiene mayor versatilidad en cuanto al tipo de nutrientes que puede utilizar para obtener energía

la bacteria tiene una mayor versatilidad en la utilización de oxidantes y no están limitadas al sólo uso del O2

existe una grandiversidad de requerimientos nutricionales entre las bacterias debido a que ellas no poseen todos los caminos biosintéticos

el cuerpo de los procariotas es muy sencillo, lo que le permite sintetizar macromoléculas por mecanismos menos engorrosos que los que utilizan las células eucariotas

algunos procesos biosintéticos son únicos de las bacterias, como los que conducen a la síntesis de mureína, ácidos teicoicos y lipopolisacárido

El metabolismo de las bnacterias es bastante complejo. Mediante unas dos mil reacciones metabólicas diferentes la bacteria puede sintetizarse a sí misma y puede generar energía para procesos como transporte activo, motilidad y otros procesos.

Tipos de metabolismo

Los distintos tipos de metabolismo microbiano se pueden clasificar según tres criterios distintos:

1.según la forma en la que el organismo obtiene el carbono para la construcción de la masa celular:

Autótrofo. El carbono se obtiene del dióxido de carbono (CO2).

Heterótrofo. El carbono se obtiene de compuestos orgánicos (glucosa, por ejemplo).

2. según la forma en la que el organismo obtiene los equivalentes reductores para la conservación de la energía o en las reacciones biosintéticas:

Litotrofo. Los equivalentes reductores se obtienen de compuestos inorgánicos.

Organotrofo. Los equivalentes reductores se obtienen de compuestos orgánicos.

3. según la forma en la que el organismo obtiene la energía para vivir y crecer:

Quimiotrofo. La energía se obtiene de compuestos químicos externos.

Fototrofo. La energía se obtiene de la luz.

Por lo tanto existen distintos tipos de organismos según como aprovechan el carbono y el tipo de energía que utilizan:

Los quimiolitoautótrofos obtienen energía de la oxidación de compuestos inorgánicos y el carbono de la fijación del dióxido de carbono. Ejemplos: bacterias nitrificantes, bacterias oxidantes del azufre, bacterias oxidantes del hierro, bacterias oxidantes del hidrógeno.

Los fotolitoautótrofos obtienen energía de la luz y el carbono de la fijación del dióxido de carbono, usando compuestos inorgánicos como equivalentes reductores. Ejemplos: Cyanobacteria

Los quimiolitoheterótrofos obtienen energía de la oxidación de compuestos inorgánicos, pero no pueden fijar el dióxido de carbono. Ejemplos: algunas bacterias oxidantes del hidrógeno.

Los quimioorganoheterótrofos obtienen energía, carbono y equivalentes reductores para las reacciones biosintéticas de compuestos orgánicos. Ejemplos: la mayoría de las bacterias, como Escherichia coli, Bacillus spp.,

Los fotoorganotrofos obtienen energía de la luz y el carbono y los equivalentes reductores para las reacciones biosintéticas de compuestos orgánicos.

La mayoría de las bacterias patógenas son parásitos heterótrofos de seres humanos o de otras especies eucariontes. Los microorganismos heterótrofos son extremadamente abundantes en naturaleza y responsables de la degradación de los polímeros orgánicos tales como celulosa, quitina o lignina que son generalmente indigeribles para los animales más grandes. Esta degradación, generalmente, requiere la colaboración de varios organismos distintos, cada uno de los cuales realiza

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