Como as bactérias podem ser classificadas de acordo com o modo de obtenção de energia?

As bactérias são micro-organismos procariontes encontrados em todas as regiões do mundo. Atualmente são conhecidas milhares de espécies de bactérias e, dentre elas, sabemos que uma minoria é causadora de doenças. Dentre as espécies de bactérias, podemos encontrar aquelas que são heterotróficas (não produzem o próprio alimento) e aquelas que são autotróficas (produzem o próprio alimento).

No presente artigo, iremos estudar como ocorre a nutrição da maioria das bactérias, ou seja, a nutrição heterotrófica.

As bactérias heterotróficas se alimentam de moléculas orgânicas oriundas de outros seres vivos e dependendo da procedência de tais moléculas, as bactérias podem ser classificadas em saprófitas, ou decompositoras, e parasitas.

As bactérias saprófitas, assim como os fungos, conseguem alimento a partir da decomposição de matéria orgânica. São essas bactérias que, juntamente com fungos, atacam cadáveres de animais, plantas e outros tipos de matéria orgânica, decompondo-os. A partir dessa decomposição, esses micro-organismos, além de obterem energia, ainda contribuem para a ciclagem de nutrientes na natureza.

As bactérias heterotróficas chamadas de parasitas são aquelas que conseguem o seu alimento a partir de seres vivos, causando-lhes doenças. Algumas dessas bactérias utilizam o nosso corpo como fonte de alimento, causando-nos diversas doenças, como a sífilis, gonorreia, cólera, coqueluche, leptospirose, entre tantas outras.

Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)

Assim como ocorre em outros seres heterotróficos, a matéria orgânica, uma vez dentro do organismo, precisa ser degradada para ser aproveitada, com as bactérias não é diferente, podendo a matéria orgânica ser degradada de duas formas, através da respiração celular e da fermentação.

Existem dois tipos de respiração celular, a respiração aeróbicae a respiração anaeróbica. Na respiração aeróbica, a degradação das moléculas orgânicas ocorre na presença de oxigênio, enquanto que na respiração anaeróbica, a degradação dessas moléculas ocorre na ausência de oxigênio.

A fermentação é um processo em que também há degradação de moléculas orgânicas, mas com liberação de menor quantidade de energia do que na respiração. Um exemplo de fermentação realizada por bactérias é a fermentação láctica, em que glicídios são degradados em ácido láctico, que é utilizado na produção de alimentos como queijos, iogurtes, coalhadas etc.

Videoaula relacionada:

Todos os seres vivos necessitam de energia para a manuten��o, crescimento e reprodu��o. Os organismos aut�trofos produzem o seu pr�prio alimento pela fotoss�ntese ou quimioss�ntese e s�o chamados de produtores. Os organismos heter�trofos cuja fonte de energia provem da alimenta��o de outros seres vivos s�o chamados consumidores.

Tanto os produtores como consumidores, quando precisam gastar a energia obtida fazem isso de duas maneiras: respira��o celular e fermenta��o.

Respira��o celular

A disciplina da Fisiologia Animal, refere-se ao termo "respira��o" como o conjunto de mecanismos que os organismos utilizam para obter O2 do ambiente externo e eliminar CO2. Do ponto de vista da Biologia Celular e da Bioqu�mica, "respira��o" refere-se ao processo de extra��o de energia das mol�culas org�nicas (carboidratos, lip�dios) por meio da transforma��o  progressiva em mol�culas menores. Essa energia � utilizada pela c�lula para realiza��o de v�rios trabalhos fundamentais para o seu funcionamento e manuten��o.   

Na respira��o celular as mol�culas org�nicas (p.e. glicose) sofrem degrada��es qu�micas e formam compostos menores (CO2 e H2O) quando h� presen�a de O2. O resultado dessa rea��o bioqu�mica � a produ��o de 38 mol�culas de ATP prontinhas para serem utilizadas. Essa rea��o bioqu�mica ocorre, na verdade, em v�rias etapas sucessivas mas podemos resumi-la em dois grandes momentos: fase anaer�bia (ou glicol�tica) que ocorre no citoplasma e dispensando o O2 e a fase aer�bica que ocorre dentro das mitoc�ndrias, na presen�a de O2. No citoplasma a glicose � degradada em duas  mol�culas de piruvato e NADH2. Em seguida, o piruvato entra na mitoc�ndria e sofre a sua degrada��o completa para CO2 e H2O.  Esse tipo de respira��o celular � realizada por praticamente todos os seres vivos, inclusive algumas bact�rias cuja oxida��o completa ocorre na membrana citoplasm�tica.

Na falta de oxig�nio, h� uma forma alternativa de respira��o celular  cuja degrada��o da mat�ria org�nica pode ser feita usando  nitrito, nitratos, sulfetos ou carbonatos. No solo h� v�rias bact�rias desnitrificantes que usam essa forma de produ��o de energia e participam do ciclo da mat�ria no Planeta.

Fermenta��o

Quando a produ��o de energia pode ser feita sem oxig�nio ou sem os sais (nitrato, nitrito, sulfato,etc.) dizemos que � por meio de fermenta��o. A fermenta��o n�o possui uma fase aer�bica e, portanto, a degrada��o da mol�cula org�nica � parcial. H� duas formas mais comuns de fermenta��o: alco�lica (bact�rias) e a l�tica (algumas bact�rias, protozo�rios, fungos e no tecido muscular de vertebrados) como ilustrados abaixo. Note que o saldo de mol�culas de ATP produzidos � muito baixo: apenas 2 mol�culas de ATP contra 38 mol�culas resultante da respira��o aer�bica.

Para que serve o ATP?

A energia que os seres vivos necessitam para a realiza��o das atividades biol�gicas essenciais est�o armazenadas nas liga��es qu�micas de v�rias mol�culas, entre as quais a adenosina trifosfato ou ATP. Quando � hidrolisada (ou "quebrada") por uma enzima especifica, a ATPase, a energia qu�mica � liberada podendo ser prontamente utilizada no transporte ativo de part�culas atrav�s das membranas biol�gicas, na contra��o muscular, nos bioluminesc�ncia, etc.). Os seres vivos possuem mecanismos n�o s� para gastar (catabolismo) como tamb�m para armazenar energia (anabolismo). No organismo todo o processo bioqu�mico que produz e gasta energia est� acoplado entre si e constituem o  metabolismo celular.  

Os animais que respiram oxig�nio tamb�m podem fazer a fermenta��o!

Voc� sabia que nas provas de corridas para 100m que dura uns 9 segundos, o atleta n�o respira? � isso mesmo! E voc� sabia que as baleias e os golfinhos, precisam prender a respira��o para o mergulho? Ent�o vem pergunta? Al�m da respira��o celular, podemos simultaneamente, usar a fermenta��o? Muito bem! Acertou! De fato, o atleta de velocidade (da prova de 100m) realiza toda atividade muscular durante os 9 segundos usando energia proveniente da fermenta��o l�tica.  Mas se o exerc�cio prolongar, precisar� de oxig�nio para as c�lulas. Em outras palavras, as fibras musculares esquel�ticas podem fazer a respira��o celular aer�bica e a fermentativa (erroneamente chamado de metabolismo anaer�bico). Por outro lado, as c�lulas nervosas e as fibras musculares card�acas, s� podem realizar respira��o celular aer�bica e portanto, a falta de oxig�nio pode ser fatal. A falta de oxigena��o e de glicose nesses tecidos, por um per�odo de tempo critico, certamente causar� morte celular, o t�o temido infarto.

O fungo, o p�o e o vinho:  o que eles t�m em comum?

A levedura � um tipo de fungo muito �til e � chamado cientificamente de Saccharomyces cerevisiae.  Ela � incapaz de utilizar o oxig�nio para obter a energia necess�ria para a sua sobreviv�ncia e vive de fermenta��o alco�lica sendo o a��car, a fonte de sua nutri��o. Do subproduto da fermenta��o s�o eliminados o �lcool (CH3CH2OH) e g�s carb�nico (CO2).Assim as destilarias associam a garapa (suco de cana-de-a�ucar) ao fungo para a fabrica��o do �lcool combust�vel. Ao inv�s de garapa, se a fermenta��o ocorrer no suco de uva, torna-se poss�vel a produ��o de vinho. Voc� pode apreciar em casa, uma outra fun��o �til do processo de fermenta��o.

voc� j� deve visto a sua m�e utilizando o fermento biol�gico para fazer um delicioso p�o caseiro.  Quando a levedura entra em contato com a farinha de trigo ela encontra o seu alimento preferido: glicose. Rapidamente, o processo fermentativo tem in�cio e a popula��o de fungo come�a a crescer. Como vimos, um dos subprodutos da fermenta��o � o CO2. O g�s produzido no meio da massa a faz crescer, deixando-a fofa e macia, pronta para ser modelada e ir ao forno. Durante o processo de assar o �lcool evapora e os fungos que prestaram um grande servi�o, morrem. 

Fa�a a sua pesquisa: a sua m�e usa fermento biol�gico (levedura) para fazer o p�o mas para o bolo, ela usa fermento qu�mico (ou bicarbonato de s�dio - NaHCO3). Sua m�e dir� que ambos t�m a mesma fun��o: deixar a massa fofinha e macia. Mas ser� que o fermento qu�mico age da mesma maneira que o fermento biol�gico??

Quem veio primeiro? Os organismos aer�bicos ou anaer�bicos? Aut�trofos ou heter�trofos?

Poder viver sem oxig�nio foi decisiva na Terra primitiva. Afinal, quem teria surgido primeiro: os seres vivos que n�o precisavam de oxig�nio (anaer�bicos) ou os que precisavam (aer�bicos)?

Clique aqui e descubra!

Como são classificadas as bactérias quanto a obtenção de energia?

Como se classificam as bactérias segundo a forma de obter a energia química?

Como as bactérias podem ser classificadas?

Como se classificam as bactérias quanto à produção de matéria orgânica para o metabolismo energético?