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D I V E R S I D A D F U N C I O N A L E N B A C T E R I A 475 U N ID A D 3 El metabolismo del azufre podría haber impulsado las prime-ras formas de vida en nuestro planeta ( Sección 12.1), y el ciclo del azufre ( Sección 20.4) sigue posibilitando el cre- cimiento de una enorme variedad de microorganismos. En esta sección estudiaremos la diversidad de organismos capaces de realizar metabolismo desasimilador de azufre; es decir, organis- mos que obtienen la energía de la oxidación o la reducción de compuestos de azufre ( Secciones 13.8 y 13.18). La notable diversidad de procariotas que llevan a cabo un metabolismo desasimilador de azufre se debe, en parte, a la diversidad química que presenta el azufre en la biosfera. El azu- fre tiene ocho estados de oxidación que van de su forma más oxidada, el sulfato (SO 4 2−, estado de oxidación +6) al tiosul- fato (S 2 O 3 2−, estado de oxidación +2), al azufre elemental (S0, estado de oxidación 0) y, por último, al sulfuro de hidrógeno (H 2 S, estado de oxidación −2), su forma más reducida. Ade- más, los compuestos de azufre pueden adoptar diversas formas químicas como compuestos inorgánicos de azufre, compuestos organosulfurados o sulfuros metálicos. En esta sección nos centraremos en la diversidad de los reductores de sulfato desasimiladores, los reductores de azufre desasimiladores y los oxidadores de azufre desasimi- ladores. Los fotótrofos anoxigénicos, como las bacterias rojas y verdes del azufre que hemos analizado en las Secciones 14.4 a 14.6, también son importantes enlaces al ciclo del azufre. No característica de las endosporas, el ácido dipicolínico. Las helio- bacterias viven en el suelo, especialmente en arrozales, donde sus actividades de fijación de nitrógeno pueden beneficiar a la productividad del arroz. También se ha encontrado una gran diversidad de heliobacterias en ambientes muy alcalinos como los lagos salinos y los suelos alcalinos que los circundan. Acidobacterias fotótrofas Se ha descubierto un nuevo grupo de fotótrofos anoxigénicos que crece en tapetes microbianos fotosintéticos de una fuente hidrotermal en el parque nacional de Yellowstone, en los Estados Unidos. Chloroacidobacterium thermophilum es un fotótrofo anoxigénico tolerante al oxígeno y termófilo del filo Acidobac- teria ( Sección 15.21). De modo similar a las bacterias verdes del azufre, C. thermophilum también produce bacterioclorofila a y c, esta última en clorosomas (Figura 14.21), y utiliza un fotosis- tema de tipo I. No obstante, a diferencia de las bacterias verdes del azufre, C. thermophilum también puede crecer de manera aerobia, como hacen los fotótrofos anoxigénicos aerobios (Sec- ción 14.5). En cuanto al metabolismo del carbono, C. thermo- philum es un fotoheterófrofo que utiliza ácidos grasos de cadena corta como donadores de electrones para la fotosíntesis, pero a diferencia de las bacterias verdes del azufre y de las verdes no del azufre, no puede crecer de manera autótrófica. MINIRREVISIÓN ¿Qué tipos de fotótrofos anoxigénicos usan clorosomas? ¿Qué clase de bacterias fotótrofas producen esporas? D o n a ld A . B ry a n t (a) (b) A m a y a G a rc ia C o s ta s a n d D o n a ld A . B ry a n t Clorosoma Figura 14.21 Clorosomas de Chloracidobacterium thermophilum, un miembro fotótrofo del fílum Acidobacteria. (a) Micrografía electrónica de C. thermophilum donde se observan los clorosomas. (b) Micrografía de fluorescencia de C. thermophilum. El color rojo es la fluorescencia de la bacterioclorofila c presente en los clorosomas. Cada célula de C. thermophilum mide unos 0,8 μm de ancho. III Diversidad bacteriana en el ciclo del azufre obstante, aquí nos limitaremos a los metabolismos quimiótro- fos desasimiladores. 14.9 Bacterias desasimiladoras sulfatorreductoras Géneros principales: Desulfovibrio, Desulfobacter Las bacterias reductoras de sulfato (o sulfatorreductoras) obtie- nen su energía acoplando la oxidación de hidrógeno o compues- tos orgánicos a la reducción de sulfato (SO 4 2−) (respiración anaerobia). Existen más de treinta géneros conocidos de reduc- tores de sulfato repartidos en cinco filos de Bacteria y Archaea (Figura 14.22). La mayoría de los reductores de sulfato pertene- cen a Deltaproteobacteria, pero también se encuentran algunos en Firmicutes (p. ej., Desulfotomaculum y Desulfosporosinus), en Thermodesulfobacteria (p. ej., Thermodesulfobacterium), y en Nitrospira (p. ej., Thermodesulfovibrio). La reducción de sul- fato también se lleva a cabo en Archaeoglobus, un género del filo arqueano Euryarchaeota. Fisiología de las bacterias reductoras de sulfato Las bacterias reductoras de sulfato presentan diversidad morfo- lógica y bioquímica. La bioquímica de la reducción de sulfato se trató en la Sección 13.18, de manera que aquí nos centraremos https://booksmedicos.org booksmedicos.org Botón1:
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