Metabolisme microbià

El metabolisme microbià és el conjunt de processos pels quals un microorganisme obté l'energia i els nutrients (per exemple, carboni) que necessita per a viure i reproduir-se. Els microorganismes utilitzen nombrosos tipus d'estratègies metabòliques diferents, sovint es poden distingir espècies basant-se en aquestes estratègies. Les característiques metabòliques específiques d'un microorganisme constitueixen el criteri principal per a determinar-ne el paper ecològic, la responsibilitat en els cicles biogeoquímics i la utilitat en els processos industrials.

Tipus de metabolisme microbià

Els diferents tipus de metabolisme microbià es poden classificar segons tres criteris diferents:

1.- La forma en què l'organisme obté el carboni per la construcció de la massa cel·lular:

Autòtrof. El carboni s'obté del diòxid de carboni (CO₂).
Heteròtrof. El carboni s'obté de compostos orgànics.
Mixòtrof. El carboni s'obté tant de compostos orgànics com de la fixació del diòxid de carboni.

2. La forma en què l'organisme obté els equivalents reductors per la conservació de l'energia o en les reaccions biosintètiques:

Litòtrof. Els equivalents reductors s'obtenen de compostos inorgànics.
Organòtrof. Els equivalents reductors s'obtenen de compostos orgànics.

3. La manera en què l'organisme obté l'energia per a viure i créixer:

Quimiòtrof. L'energia s'obté de compostos químics externs.
Fotòtrof. L'energia s'obté de la llum.

En la pràctica, aquests termes es combinen gairebé lliurement. Els exemples típics són els següents:

Els quimiolitoautòtrofs obtenen energia de l'oxidació de compostos inorgànics i el carboni de la fixació del diòxid de carboni. Exemples: bacteris nitrificants, bacteris oxidants de sofre, bacteris oxidants de ferro, bacteris oxidants d'hidrogen.

Els fotolitoautòtrofs obtenen energia de la llum i el carboni de la fixació del diòxid de carboni, utilitzant compostos inorgànics com a equivalents reductors. Exemples: cianobacteris (aigua com a equivalent reductor), clorobiàcies, cromaticàcies (sulfur d'hidrogen) Chloroflexus (hidrogen).

Els quimiolitoheteròtrofs obtenen energia de l'oxidació de compostos inorgànics, però no poden fixar el diòxid de carboni. Exemples: algunes espècies de Nitrobacter, Wolinella (hidrogen com a equivalent reductor), algunes espècies de bacteris oxidants d'hidrogen.

Els quimioorganoheteròtrofs obtenen energia, carboni i equivalents reductors per les reaccions biosintètiques dels compostos orgànics. Exemples: la majoria de bacteris, com ara Escherichia coli, Bacillus spp., els actinobacteris.

Els fotoorganoheteròtrofs obtenen energia de la llum i el carboni i els equivalents reductors per les reaccions biosintètiques de compostos orgànics. Algunes espècies són estrictament heteròtrofes, però moltes altres també poden fixar el diòxid de carboni i són mixòtrofes. Exemples: Rhodobacter, Rhodopseudomonas, Rhodospirillum, Rhodomicrobium, Rhodocyclus, Heliobacterium, Chloroflexus (alterna amb la fotolitoautotròfia amb hidrogen).