Quimioautótrofo

Quimioautótrofo

Quimioautótrofo

Los organismos quimioautótrofos o quimiolitótrofos son aquéllos capaces de utilizar compuestos inorgánicos reducidos como substratos para el metabolismo respiratorio. Es una facultad exclusiva de las bacterias conocida con el nombre de quimiosíntesis.

Al igual que los fotoautótrofos (como algas y plantas) los quimioautótrofos utilizan el CO2 como fuente principal de carbono, pero a diferencia de ellos, no utilizan la luz como fuente de energía sino que la obtienen por oxidación de compuestos inorgánicos reducidos, tales como NH3, NO2-, H2, formas reducidas del azufre (H2S, S , S2O3-) o carbono celular deriva del CO2 y es asimilado mediante las reacciones del ciclo de Calvin, de modo análogo a las plantas. Como resultado de su capacidad distintiva de crecer en medios estrictamente minerales, en ausencia de luz, estos organismos son denominados con frecuencia quimiolitótrofos (de lithos, roca).

Por el contrario, los organismos quimioheterótrofos (o simplemente heterótrofos), como los animales y los hongos, oxidan moléculas orgánicas reducidas, como la glucosa (vía glucólisis), los triglicéridos (vía beta oxidación) o los aminoácidos (vía desaminación oxidativa) para obtener energía metabólica (ATP) y poder reductor; además, son incapaces de usar del CO2 como fuente de carbono.

Contenido

Hábitat

Se encuentran en hábitats como los sedimentos profundos o alrededor de relieves submarinos o dorsales oceánicas donde la corteza terrestre es delgada y existen respiraderos hidrotermales o incluso salida de magma. Estas bacterias transforman los productos químicos de los respiraderos, tóxicos para muchos seres vivos, en alimento y energía, desempeñando el papel de organismos productores en el ecosistema de la zona afótica del océano. A partir de estas bacterias pueden surgir pequeños cadenas tróficas basadas en la quimiosíntesis, en vez de en la fotosíntesis.

En la industria también son muy apreciadas por contener enzimas que pueden soportar condiciones de elevada temperatura y presión. Algunas de ellas pueden convertir compuestos químicos peligrosos en otras formas menos nocivas para la vida y por ello son ideales para la limpieza de zonas con derrame de petróleo y, de forma general, en el tratamiento de residuos tóxicos.

Tipos de bacterias quimiosintéticas

Bacterias incoloras del azufre

Las bacterias incoloras del azufre oxidan azufre o compuestos reducidos de azufre. Son bacterias aerobias obligadas ya que necesitan oxígeno para la oxidación. Son las responsable de la transformación del sulfuro de hidrógeno (H2S), procedente de la descomposición de la materia orgánica, en sulfato (SO4-2) asimilable por las plantas, con lo que cierran el ciclo del azufre.[1]

Las reacciones son las siguientes:

H2S + ½O2 → S + H2O + 50 kcal/mol
2 S + 3O2 + 2H2O → 2SO4-2 + 4H+ + 119 kcal/mol

La producción de sulfato origina unas condiciones extremadamente ácidas, con un pH inferior a 2; Thiobacillus thiooxidans es excepcionalmente resistente a estas condiciones y se encuentra en la naturaleza en ambientes muy ácidos. La capacidad de las bacterias oxidadoras de azufre para producir ácido sulfúrico se utiliza a veces en agricultura para corregir suelos alcalinos; con el arado se introduce en el suelo azufre en polvo que las sulfobacterias presentes de manera natural en el suelo oxidan, disminuyendo el pH del suelo hasta valores más adecuados para el cultivo.[2]

Bacterias del nitrógeno

Las bacterias del nitrógeno oxidan compuestos reducidos de nitrógeno. Están ampliamente difundidas en el suelo y son las responsables de oxidar amoniaco (NH3), generalmente procedente de la descomposición de la materia orgánica (cadáveres, excreción), y transformarlo en nitratos (NO3-) asimilables por la plantas; cierran así el ciclo del nitrógeno. Pueden distinguirse las bascterias nitrosificantes y las bacterias nitrificantes.

  • Bacterias nitrosificantes. Transforman en amoniaco en nitritos (por ejemplo, Nitrosomonas), según la reacción siguiente:
2NH3 + 3O2 → 2NO2- + 2H+ + 2H2O + 65 kcal/mol
  • Bacterias nitrificantes. Actúan a continuación de las anteriores, transformando los nitritos en nitratos (por ejemplo Nitrobacter), según la reacción siguiente:
NO2- + ½O2 → NO3- + 18 kcal/mol

Bacterias del hierro

Las bacterias del hierro oxidan compuestos de hierro ferroso (Fe2+) a férricos (Fe3+) con lo que transforman depósitos de carbonato de hierro en yacimientos de óxido de hierro. La reacción es la siguiente:

2FeCO3 + 3H2O + ½O2 → 2Fe(OH)3 + 2CO2 + 40 kcal/mol

El hierro ferrosos se oxida espontáneamente a pH neutro, pero no a pH ácido, con lo que estas bacterias deben vivir en ambientes ácidos para su supervivencia; Thiobacillus ferrooxidans vive en las aguas que se escurre por las galerías de las minas de carbón, que es con frecuencia ácidas y contienen hierro ferroso.[2]

Bacterias del hidrógeno

Las bacterias del hidrógeno son quimioautótrofas facultativas capaces de utilizar hidrógeno molecular como fuente de energía:[1]

H2 + ½O2 → H2O + 57 kcal/mol

El hidrógeno es primero activado por la enzima hidrogenasa y transferido después al NAD el cual es oxidado en la cadena respiratoria y se sintetiza ATP por fosforilación oxidativa.[2]

Referencias

  1. a b Jimeno, A. & Ballesteros, M. 2009. Biología 2. Grupo Promotor Santillana. ISBN 974-84-7918-349-3
  2. a b c Brock, T. D. 1978. Biología de los microorganismos, 2ª edición. Ediciones Omega, Barcelona,774 pp. ISBN 84-282-0328-8
Obtenido de "Quimioaut%C3%B3trofo"

Wikimedia foundation. 2010.

Игры ⚽ Поможем сделать НИР

Mira otros diccionarios:

  • Clasificación nutricional básica — Este artículo o sección necesita referencias que aparezcan en una publicación acreditada, como revistas especializadas, monografías, prensa diaria o páginas de Internet fidedignas. Puedes añadirlas así o avisar …   Wikipedia Español

  • Fotoautótrofo — Saltar a navegación, búsqueda Fotoautótrofos terrestres: árboles y otras plantas de un bosque …   Wikipedia Español

  • quimiolirofofo — Organismos autótrofos que obtienen su energía de reacciones químicas, partiendo de un sustrato inorgánico. Como dadores de electrones, emplean sustratos también inorgánicos. Sinónimo de Quimiosintético: Quimioautótrofo …   Diccionario ecologico

Compartir el artículo y extractos

Link directo
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”