¿Cómo se alimentan las bacterias?

A pesar de su reputación como patógenos causantes de enfermedades, muchas bacterias juegan un papel vital en los ecosistemas simplemente al alimentarse y metabolizar moléculas orgánicas e inorgánicas en su entorno. Sus contribuciones incluyen la liberación de nutrientes almacenados en material orgánico durante la descomposición, la descomposición de los alimentos en el intestino de los animales durante la digestión, la fijación de nitrógeno en el suelo mediante la conversión de N₂ gas a amoníaco, haciendo que los nutrientes estén disponibles para las raíces de las plantas en el suelo y liberando oxígeno a la atmósfera. Dos factores determinan la forma en que las bacterias obtienen nutrientes: la capacidad de producir sus propios alimentos o la dependencia de consumir moléculas orgánicas preformadas y, en segundo lugar, el tipo de energía que requieren para que estas reacciones químicas ocurrir.

Dos medios generales permiten obtener alimentos para todos los organismos, incluidas las bacterias: heterótrofos y autótrofos. Los heterótrofos deben consumir material orgánico, como glucosa, del exterior de la célula para obtener energía. Esto ocurre por el consumo directo de carbono en forma de moléculas de carbohidratos. Los autótrofos obtienen nutrientes al producir sus propios materiales orgánicos cuando ingieren dióxido de carbono y lo convierten en carbohidratos.

Las bacterias requieren una fuente de energía externa en forma de energía luminosa o energía química para impulsar su metabolismo, que es otro factor que determina su método de alimentación. Los fotótrofos son bacterias que utilizan energía luminosa. Tanto los fotoheterótrofos como los fotoautótrofos requieren luz solar. Los fotoheterótrofos utilizan la luz solar para proporcionar energía y consumen compuestos orgánicos de su entorno como fuente de carbono. Los fotoautótrofos, como las cianobacterias, emplean energía luminosa en forma de luz solar y dióxido de carbono. de su entorno y utilizarlos para producir carbohidratos a través del proceso de fotosíntesis.

En lugar de la luz solar, algunas bacterias dependen de las reacciones con compuestos químicos inorgánicos como fuente de energía. Las bacterias alimentadas por energía química se conocen como quimiótrofos. Los quimioheterótrofos utilizan compuestos orgánicos o inorgánicos como fuente de energía. Al igual que los fotoheterótrofos, también deben consumir carbohidratos en forma de compuestos orgánicos. Los quimioautótrofos usan energía química para producir carbohidratos a partir del dióxido de carbono en un proceso llamado quimiosíntesis.

Las células bacterianas están unidas por una envoltura celular que consta de una membrana citoplasmática interna y una pared celular externa. La pared celular es rígida y, al igual que la pared celular en las células vegetales, da forma a las bacterias. A diferencia de las células vegetales, animales, protistas o de hongos, las bacterias no tienen un núcleo o orgánulos unidos a la membrana. La falta de orgánulos evita que las bacterias engullen las partículas a través de la endocitosis o la fagocitosis, técnicas que utilizan las células eucariotas para envolver los materiales externos y llevarlos al interior de la célula.

Las bacterias dependen de la difusión para mover moléculas al interior de la célula a través de la membrana citoplasmática. Las bacterias también excretan enzimas para disolver moléculas fuera de la célula y permitirles pasar a través de la membrana. vía difusión, un proceso en el que las moléculas se mueven desde un área de mayor concentración a un área de menor concentración. A veces, la difusión simple necesita la ayuda de las proteínas para permitir que las moléculas pasen a la célula, un proceso llamado difusión facilitada. Otro método, el transporte activo, requiere energía para transportar moléculas para superar el gradiente de concentración y permitir que las partículas pasen a través de la membrana.