BATTERI ETEROTROFI: CARATTERISTICHE ED ESEMPI DI SPECIE - BIOLOGIA - 2025

I batteri eterotrofi , chiamati anche organotrofas sono microrganismi che sintetizzano le proprie biomolecole da complessi composti organici carboniosi ma possono catturare diversi elementi inorganici carbonio. Alcuni hanno bisogno di parassitare organismi superiori per sopravvivere.

I batteri eterotrofi sono classificati in fotoeterotrofi e chemioeterotrofi. Entrambi usano composti organici come fonte di carbonio, ma differiscono per il fatto che i primi usano la luce come fonte di energia e i secondi usano energia chimica.

Immagine a sinistra: modificato ciclo di batteri etotrofi e autotrofi. Immagine a destra: rappresentazione illustrativa di batteri eterotrofi. Fonte: immagine a sinistra: Auto-and_heterotrophs.svg: Mikael Häggströmderivative work: Leptictidium / immagine a destra: Pixabay. com

I batteri eterotrofi sono presenti in numerosi ecosistemi, come il suolo, l'acqua, la neve fangosa marina, tra gli altri, che partecipano all'equilibrio ecologico. Possono anche essere trovati parassitizzando organismi superiori, come piante, animali o esseri umani, sia come patogeni che come opportunisti in una relazione simbiotica.

Caratteristiche dei batteri eterotrofi

È stato osservato in natura che l'esistenza di vari tipi di batteri rende possibile la vita degli ecosistemi, poiché i prodotti generati da uno sono utilizzati da altri in una catena. Questi batteri sono distribuiti strategicamente, quasi sempre stratificati.

Ad esempio, si è visto che i batteri eterotrofi aerobici compaiono spesso insieme ai cianobatteri (batteri fotoautotrofi che rilasciano ossigeno).

In questo senso, gli eterotrofi aerobici e gli autotrofi aerobici possono utilizzare l'ossigeno, creando a loro volta condizioni anaerobiche negli strati più profondi dove si trovano i batteri anaerobici.

A seconda delle caratteristiche come il tipo di carburante che usano per sopravvivere, i batteri eterotrofi possono essere classificati in diversi gruppi.

Batteri sulforeduttasi

Sono batteri che in condizioni anaerobiche sono in grado di ridurre il solfato (sale o esteri dell'acido solforico) senza assimilarlo. Lo usano solo come accettore finale di elettroni nella catena respiratoria.

Questi batteri aiutano nella degradazione della materia organica e si trovano in varie nicchie ecologiche come acqua dolce, acqua fognaria, acqua salata, sorgenti termali e aree geotermiche. Anche in depositi di zolfo, pozzi di petrolio e gas, nonché nell'intestino di mammiferi e insetti.

Batteri idrolasi

Sono batteri anaerobici che scompongono i polimeri organici (cellulosa ed emicellulosa) in piccole molecole in modo che possano essere assorbiti dalle membrane cellulari. Per fare questo, hanno un sistema di enzimi chiamati idrolasi (endocellulasi, excocellulase e cellobias).

Dopo l'idrolisi, si formano vari acidi organici come acido lattico, acido propionico, acido acetico, butanolo, etanolo e acetone. Questi vengono poi convertiti in gas metano.

Batteri putrefattivi

Sono batteri che partecipano alla degradazione catabolica dei composti azotati in condizioni anaerobiche, con la produzione di composti dall'odore sgradevole, da cui il loro nome (putrefattivo). Questo processo genera il carbonio e l'azoto di cui hanno bisogno per il loro sviluppo.

Batteri rossi non solforati della famiglia

Questi batteri sono caratterizzati dall'essere bacilli mobili e diritti con un flagello polare. Sono anaerobi facoltativi: nell'anaerobiosi eseguono il processo di fotosintesi, ma nell'aerobiosi no.

Questi batteri fotoassimilano una grande varietà di composti organici come zuccheri, acidi organici, amminoacidi, alcoli, acidi grassi e composti aromatici.

Batteri anossigenici verdi non solforosi

Sono batteri filamentosi che possono svilupparsi come fotoautotrofi, chemioetrofia o fotoeterotrofi.

Batteri anaerobici rigorosi e facoltativi

Qui entrano varie specie che possono far parte del solito microbiota di organismi superiori, o agire come patogeni di questi.

Differenze dai batteri autotrofi

Stile di vita

Entrambi i batteri chemioeterotrofi e chemioautotrofi usano l'energia chimica per vivere. Tuttavia, differiscono in quanto i chemioeterotrofi sono organismi dipendenti, poiché hanno bisogno di parassitare altri organismi superiori per ottenere i composti organici necessari al loro sviluppo.

Questa caratteristica li differenzia dai batteri chemioautotrofi, che sono organismi viventi totalmente liberi (saprofiti), che prendono dall'ambiente semplici composti inorganici per svolgere le loro funzioni vitali.

Da parte loro, i fotoeterotrofi e i fotoautotrofi sono simili in quanto entrambi usano la luce solare per convertirla in energia chimica, ma differiscono in quanto i fotoeterotrofi assimilano i composti organici e i fotoautotrofi lo fanno con i composti inorganici.

Habitat

D'altra parte, i batteri chemioeterotrofi differiscono dai chemioautotrofi nell'habitat in cui si sviluppano.

I batteri chemioeterotrofi generalmente parassitano gli organismi superiori per vivere. D'altra parte, i batteri chemoautotrofi possono resistere a condizioni ambientali estreme.

In questi ambienti i batteri chemioautotrofi ottengono gli elementi inorganici di cui hanno bisogno per vivere, sostanze generalmente tossiche per altri microrganismi. Questi batteri ossidano questi composti e li trasformano in sostanze più rispettose dell'ambiente.

Nutrizione

I batteri eterotrofi si limitano ad assimilare composti organici complessi già preformati per poter sintetizzare le biomolecole necessarie al loro sviluppo. Una delle fonti di carbonio più utilizzate da questi batteri è il glucosio.

Al contrario, i batteri autotrofi hanno semplicemente bisogno di acqua, sali inorganici e anidride carbonica per ottenere i loro nutrienti. Cioè, da semplici composti inorganici possono sintetizzare composti organici.

Tuttavia, sebbene i batteri eterotrofi non utilizzino l'anidride carbonica come fonte di carbonio, né come ultimo accettore di elettroni, in alcune occasioni possono utilizzarlo in piccole quantità per eseguire carbossilazioni in determinate vie anaboliche e cataboliche.

Studio microscopico

In alcuni ecosistemi, è possibile prelevare campioni per studiare la popolazione di batteri fotoautotrofi e fotoeterotrofi. Per questo, viene utilizzata la tecnica della microscopia basata sull'epifluorescenza: vengono utilizzati fluorocromi come la primulina e filtri di eccitazione per la luce blu e ultravioletta.

I batteri eterotrofi non si colorano con questa tecnica, mentre gli autotrofi assumono un colore blu biancastro brillante, mostrando anche l'auto-fluorescenza della batterioclorofilla. La conta eterotrofica si ottiene sottraendo la conta totale dei batteri meno gli autotrofi.

Produzione di malattie

In questo senso, i batteri che causano malattie nell'uomo, negli animali e nelle piante appartengono al gruppo dei batteri chemioeterotrofi.

I batteri autotrofi sono saprofiti e non causano malattie negli esseri umani, perché non hanno bisogno di parassitare organismi superiori per vivere.

Esempi di specie di batteri eterotrofi

Photoheterotrophs

I batteri appartenenti a questo gruppo sono sempre fotosintetici, poiché il resto dei microrganismi che condividono questa classificazione sono alghe eucariotiche.

I batteri dello zolfo sono generalmente fotoautotrofi, ma a volte possono crescere fotoeterotroficamente. Tuttavia, richiederanno sempre piccole quantità di materiale inorganico (H ₂ S), mentre quelli non solforosi sono fotoeterotrofi.

Tra i batteri fotoeterotrofi troviamo i batteri rossi non solforosi, come, ad esempio, i batteri della famiglia delle Bradyrhizobiaceae, genere Rhodopseudomonas.

D'altra parte, ci sono batteri verdi non solforosi e eliobatteri.

Il

Sono chemioautotrofi facoltativi, cioè utilizzano normalmente l'idrogeno molecolare come fonte di energia per produrre materia organica, ma sono anche in grado di utilizzare un certo numero di composti organici per lo stesso scopo.

Chemoheterotrophs

Batteri chemioeterotrofi coinvolti nella fissazione dell'azoto

Batteri della famiglia Frankiaceae, gruppo Rhizobiaceae e dei generi Azotobacter, Enterobacter, Klebsiella e Clostridium. Questi microrganismi partecipano alla fissazione dell'azoto elementare.

La maggior parte può farlo in modo indipendente, ma alcuni hanno bisogno di stabilire relazioni simbiotiche con rizobiaceae e legumi.

Questo processo aiuta il rinnovamento del suolo, convertendo l'azoto elementare in nitrati e ammoniaca, che sono utili fintanto che questi ultimi si trovano a basse concentrazioni nel suolo.

Il nitrato e l'ammonio possono quindi essere assorbiti dalle piante, in modo tale che questi batteri siano estremamente importanti in natura. La rizobia sono i batteri più utilizzati in agricoltura e fanno parte dei biofertilizzanti.

Batteri chemioeterotrofi che partecipano ai processi di idrolisi e acidogenesi della materia organica

Batteri Chemoeterotrofi Putrefattivi

In questa categoria sono presenti specie del genere Clostridium: C. botulinum, C. perfringens, C. sporongenes, C. tetani e C. tetanomorphum. Allo stesso modo, anche alcune specie dei generi Fusobacterium, Streptococcus, Micrococcus e Proteus sono putrefattive.

Batteri chemioeterotrofi facoltativi aerobici e anaerobici

Qui si trovano tutti i batteri che causano malattie infettive nell'uomo e negli animali. Anche quelli che fanno parte del solito microbiota.

Esempi: Streptococaceae, Staphylococaceae, Enterobacteriaceae, Mycobacteriaceae, Pasteurellaceae, Neisseriaceae, famiglie Pseudomonadaceae, tra molte altre.

Riferimenti

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