Fototróficos: características e classificação - Ciência - 2023

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o fototróficos São microrganismos que obtêm energia química aproveitando a luz solar (energia luminosa). Eles são divididos em fotoautótrofos e foto-heterotróficos de acordo com a fonte de carbono que usam.

Fotoautótrofos são aqueles que utilizam a luz solar como fonte de energia e o CO2 como principal fonte de carbono. Enquanto fotoheterotróficos também usam luz como fonte de energia, mas usam compostos orgânicos como fonte de carbono.

Essas bactérias desempenham um papel fundamental na ecologia microbiana, principalmente nos ciclos biogeoquímicos do enxofre e do carbono, aproveitando ao máximo as diferentes formas em que esses elementos se encontram na natureza.

Além da classificação acima, eles também são divididos em fototróficos oxigenados e fototróficos anoxigênicos. As cianobactérias são conhecidas como fototróficos oxigenados, enquanto as anoxigênicas incluem bactérias vermelhas e verdes (sulfurosas e não sulfurosas).

As sulfuroses são geralmente fotolitoautotróficas, embora algumas possam crescer fotoorganoheterotróficas, mas ainda requerem pequenas quantidades de H₂Sim, enquanto os não sulfurosos são foto-heterotróficos.

Por outro lado, a maioria das bactérias sulfurosas são anaeróbicas, embora o oxigênio não seja tóxico para elas, elas simplesmente não o utilizam.

No caso das bactérias não sulfurosas, geralmente são aeróbios facultativos, dependendo das condições, ou seja, se houver luz e anaerobiose, o processo a ser realizado será a fotossíntese, mas se houver aerobiose farão respiração aeróbia, independentemente de haver luz ou não.

É importante observar que o composto que captura fótons de luz nessas bactérias é denominado bacterioclorofila.

Caracteristicas

Os diferentes tipos de bactérias fotossintéticas encontram-se amplamente distribuídos em ecossistemas aquáticos, mas também em ecossistemas terrestres com condições extremas, como fontes hipersalinas, ácidas, alcalinas e hidrotermais, entre outras.

Esses microrganismos têm sido pouco estudados, devido a alguns inconvenientes, como a dificuldade de obtenção e preservação de culturas puras. No entanto, atualmente várias técnicas têm sido desenvolvidas para esse fim. Entre elas está a técnica Pour plate.

Tipos de bactérias fototróficas ou fotossintéticas

-Fotrofos anoxigênico

Bactérias fototróficas anoxigênicas são um grupo muito diverso de microrganismos com capacidade fotossintética, que habitam zonas anaeróbias (sem oxigênio) de sistemas principalmente aquáticos, com exposição à luz solar.

As seguintes famílias pertencem a este grupo de microrganismos:Chlorobiaceae (verdes sulfurosos), Chloroflexaceae (verdes não sulfurosos), Rhodospirillaceae (vermelho não sulfuroso), Ectothiorhodospiraceae Y Chromatiaceae (ambos vermelhos sulfurosos).

Bactéria vermelha de enxofre da família Chromatiaceae

Eles são estritamente anaeróbicos, portanto, usam compostos derivados de enxofre, como o Na, como doadores de elétrons.₂S, S, tiossulfato, sulfeto, hidrogênio molecular ou compostos orgânicos simples de baixo peso molecular.

Eles podem ter várias morfologias, incluindo: espiral (Thiospirillum), bacilos (Cromático), ovoide ou vibrioide (Tiopedia); eles são organizados no espaço como células individuais ou em pares e são móveis devido a flagelos, deslizamento ou vacúolos de gás.

Algumas de suas espécies contêm bacterioclorofila a e outras b. Eles também podem ter pigmentos carotenóides das séries espiriloxantina, okenona e rodopinal. Estes têm a função de proteção contra a foto-oxidação.

Além disso, eles têm a capacidade de acumular enxofre intracelularmente.

Bactéria vermelha de enxofre da família Ectothiorhodospiraceae

Estes são incapazes de armazenar enxofre intracelularmente como os da Família Chromatiaceae. Sua morfologia é em forma de Vibrios, eles estão dispostos de forma isolada no espaço e são móveis.

Essas bactérias são importantes por sua participação no ciclo do carbono e do enxofre, e também por servir de alimento para diversos organismos aquáticos.

Bactéria sulfurosa verde da família Chlorobiaceae, gênero Clorobio

Eles são um grupo de microrganismos que realizam a fotossíntese anoxigênica que habitam áreas ricas em enxofre e anaeróbicas em lagos.

São fotolitoautotróficos e anaeróbios obrigatórios, a maioria é imóvel, mas alguns podem se mover devido à presença de flagelos.

Enquanto outros contêm vesículas de gás que permitem ajustar a profundidade adequada nos lagos (áreas livres de oxigênio) e também obter a quantidade de luz e H₂S necessário.

Os imóveis vivem no fundo dos lagos, especificamente nas lamas lamacentas ricas em enxofre.

A razão pela qual eles podem viver em grandes profundidades é graças aos clorossomos, que lhes permitem crescer em menor intensidade de luz do que as bactérias vermelhas, e também por causa de sua capacidade de suportar facilmente altas concentrações de enxofre.

Apresentam morfologias diversas, entre elas: bacilos puros, cocos e vibrios. Eles são distribuídos individualmente ou em cadeias e podem ser verde grama ou marrom chocolate.

Definir CO_2,via ciclo reverso de Krebs. Além do gênero Clorobio (Vibrios) existem mais 2 gêneros:Pelodyction (Bacilos retos) e Prosthecochloris (Cocoids).

Bactérias verdes filamentosas não sulfurosas da Família Chloroflexaceae, sexos Cloroflexo Y Cloronema

Eles têm a forma de hastes retas e são organizados em filamentos. O genero Cloronema ele tem vesículas de gás.

Eles consertam o CO₂ via hidroxipropionato. Eles se movem deslizando seus filamentos. Em relação ao oxigênio, são opcionais.

A maioria vive em lagos ou fontes termais com temperaturas entre 45 e 70 ° C, ou seja, são termofílicos.

Muito Cloroflexus e Cloronema são híbridos, pois têm clorossomos como bactérias verdes, mas seu centro de reação é o mesmo das bactérias vermelhas

Bactéria vermelha sem enxofre da família Rhodospirillaceae, Gênero Rhodospirillum

São os mais mutáveis em termos de metabolismo, pois embora prefiram ambientes aquáticos ricos em matéria orgânica solúvel, com baixas concentrações de oxigênio e bem iluminados, também podem realizar fotossíntese em condições anaeróbias.

Por outro lado, também podem crescer quimioheterotroficamente no escuro, pois são capazes de utilizar um amplo repertório de compostos orgânicos como fontes de carbono e / ou energia.

Eles são móveis porque têm um flagelo polar e são divididos por fissão binária. Atualmente, esses tipos de bactérias são muito úteis, principalmente em áreas como biotecnologia e medicina.

Seus usos mais frequentes são em processos de biorremediação de águas e solos contaminados, na produção de biofertilizantes e herbicidas, visto que se observa que eles produzem substâncias ativas como vitamina B12, ubiquinona e ácido 5-aminolevulínico, entre outras.

Para o isolamento destas bactérias requerem meios de cultura especiais, com 30 dias de incubação à temperatura ambiente com ciclos de luz e escuridão de 16/8 respectivamente, utilizando lâmpadas incandescentes (2.200 lux).

Família de bactérias vermelhas não sulfuradas Bradyrhizobiaceae, gênero Rodopseudomonas

Eles são bacilos simples e móveis com um flagelo polar, que se dividem por fissão binária. Essas bactérias são facultativas em termos de oxigênio, na aerobiose inibem a fotossíntese, mas na anaerobiose o fazem.

Eles também podem fotoassimilar uma ampla variedade de compostos orgânicos, como açúcares, ácidos orgânicos, aminoácidos, álcoois, ácidos graxos e compostos aromáticos.

Família de bactérias vermelhas não sulfuradas Hyphomicrobiaceae, gênero Rodomicrobio

Possuem morfologia ovóide, são móveis por flagelos perítricos e são divididos por brotamento. Também possuem a prosteca, ou seja, extensões do citoplasma e da parede celular, cuja função é aumentar a superfície do microrganismo e assim obter mais alimento.

Ele também possui exosporos (esporos que são formados externamente).

Outros gêneros de bactérias anoxigênicas

Entre eles estão os Heliobacteria, Erythrobacter Y Chloroacidobacterium.

As heliobactéria Eles fixam muito bem o nitrogênio e são abundantes em solos tropicais, fornecendo este elemento. Eles são essenciais em alguns tipos de culturas, por exemplo, nos campos de arroz.

Erythrobacter não é de grande importância.

Cloroacidobacterium eles se parecem muito com o aparelho fotossintético de bactérias verdes sulfurosas com clorossomos.

- Fotossintético oxigenado

As cianobactérias possuem clorofila, assim como pigmentos acessórios, carotenóides e ficobiliproteínas.

Os pigmentos envolvidos nas reações de fotofosforilação (conversão da energia da luz em energia química) são chamados de pigmentos do centro de reação. Ao redor desses pigmentos estão pigmentos chamados antenas, que atuam como coletores de luz.

Nesse grupo estão as cianobactérias, que são fotoautotróficas. Entre os mais importantes estão o gênero Prochlorococcus que é o organismo fotossintético mais abundante e menor do mundo marinho.

Por outro lado, existe o gênero Synechococcus, abundante em águas superficiais e semelhantes Prochlorococcus eles fazem parte do picoplâncton marinho.

Referências

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Colaboradores da Wikipedia, “Prosteca”,Wikipédia, a enciclopédia livre, es.wikipedia.org/
Cottrell MT, Mannino A., Kirchman DL. Bactéria aeróbia anoxigênica fototrófica na Baía do Atlântico Médio e no Giro do Pacífico Norte.Appl Environ Microbiol. 2006; 72(1):557-64.
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González M, González N. Manual of Medical Microbiology. 2ª edição, Venezuela: Direção de mídia e publicações da Universidade de Carabobo; 2011.