¿Qué tipo de reproducción tienen las bacterias?
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Como todos los seres vivos, los procariotas necesitan energía y carbono. Satisfacen estas necesidades de diversas maneras. De hecho, los procariotas tienen casi todos los tipos posibles de metabolismo. Pueden obtener energía de la luz (foto) o de compuestos químicos (quimio). Pueden obtener el carbono del dióxido de carbono (autótrofos) o de otros seres vivos (heterótrofos). La mayoría de los procariotas son quimioheterótrofos. Dependen de otros organismos para obtener energía y carbono. Muchos descomponen los desechos orgánicos y los restos de organismos muertos. Desempeñan un papel vital como descomponedores y ayudan a reciclar el carbono y el nitrógeno. Los fotoautótrofos son importantes productores. Son especialmente importantes en los ecosistemas acuáticos.
Para agrupar a los procariotas se pueden utilizar dos grandes necesidades nutricionales. Son (1) el metabolismo del carbono, su fuente de carbono para construir moléculas orgánicas dentro de las células, y (2) el metabolismo energético, su fuente de energía utilizada para el crecimiento.
Figura 1. Este diagrama de flujo ayuda a determinar si una especie es autótrofa o heterótrofa, fotótrofa o quimiótrofa. Por ejemplo, “¿Obtener carbono en otro lugar?” pregunta si la fuente de carbono es otro organismo. Si la respuesta es “sí”, el organismo es heterótrofo. Si la respuesta es “no”, el organismo es autótrofo.
¿Cómo obtienen su energía las bacterias quimotróficas?
Steven Chown recibe financiación del Consejo Australiano de Investigación, el Programa Australiano de Ciencia Antártica, el Consejo Nacional de Salud e Investigación Médica y el Wellcome Trust. Es ex presidente inmediato del Comité Científico de Investigación Antártica.
Pok Man Leung no trabaja, asesora, posee acciones ni recibe financiación de ninguna empresa u organización que pueda beneficiarse de este artículo, y no ha revelado ninguna afiliación relevante más allá de su nombramiento académico.
Estudiamos 451 tipos diferentes de bacterias de suelos congelados de la Antártida Oriental y descubrimos que la mayoría de ellas viven utilizando el hidrógeno del aire como combustible. Mediante un análisis genético, también descubrimos que estas bacterias divergieron de sus primos de otros continentes hace aproximadamente mil millones de años.
Estos increíbles microorganismos proceden de suelos desérticos sin hielo al norte del glaciar Mackay, en la Antártida Oriental. Pocas plantas o animales superiores pueden prosperar en este entorno, donde hay poca agua disponible, las temperaturas son inferiores a cero y los inviernos polares son negros como el carbón.
Cómo consiguen las bacterias el agua
La respuesta puede venir en un pequeño paquete: una bacteria llamada Shewanella oneidensis. El microbio toma electrones en su metabolismo y utiliza la energía para fabricar precursores esenciales para “fijar” el carbono, lo que ocurre cuando las plantas u organismos toman el carbono del CO2 y lo añaden a una molécula orgánica, normalmente un azúcar. Barstow está trabajando en la ingeniería de una nueva bacteria que vaya un paso más allá al utilizar esas moléculas precursoras para fabricar moléculas orgánicas, como los biocombustibles.
Un nuevo estudio, “Identification of a Pathway for Electron Uptake in Shewanella oneidensis” (Identificación de una vía de captación de electrones en Shewanella oneidensis), publicado el 11 de agosto en Communications Biology, describe por primera vez un mecanismo en Shewanella que permite al microbio captar energía en su sistema para utilizarla en su metabolismo.
“Sólo hay un número muy reducido de microbios que puedan realmente almacenar electricidad renovable”, dijo Barstow, profesor adjunto de ingeniería biológica y ambiental en la Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida y autor principal del artículo. Añadió que aún son menos los microbios que pueden fijar el CO2.
Cómo obtienen energía las bacterias sin mitocondrias
¿Cómo obtienen energía las bacterias? Las bacterias son células procariotas, lo que significa que tienen una estructura celular simple y carecen de núcleo. Pero, al igual que todos los seres vivos, las bacterias necesitan alimentarse y producir energía para impulsar los procesos celulares. Las bacterias pueden ser autótrofas o heterótrofas. Las bacterias autótrofas utilizan un proceso llamado fotosíntesis o quimiosíntesis para fabricar azúcares simples que luego pueden utilizarse para producir energía. Durante la fotosíntesis, las bacterias captan la energía luminosa del sol y la utilizan para fabricar azúcar. En la quimiosíntesis, las bacterias utilizan la energía almacenada en sustancias químicas inorgánicas para fabricar moléculas de azúcar. Otras bacterias son heterótrofas y deben comer para obtener energía. Pueden hacerlo mediante la descomposición de otros organismos, o bien obteniendo moléculas de alimento de otros organismos en diferentes tipos de relaciones simbióticas. Las bacterias engullen otros organismos y partículas y obtienen moléculas alimenticias a través de este proceso.
Las bacterias utilizan los azúcares que producen u obtienen durante estos procesos para fabricar energía celular, o trifosfato de adenosina (ATP). El ATP es importante porque es la moneda celular de la energía y se utiliza para alimentar los procesos que mantienen viva a la célula. El proceso que todas las células utilizan para producir energía se llama respiración celular.
