En el metabolismo bacteriano, los procesos químicos por los cuales la bacteria construye componentes celulares, a partir de compuestos simples externos (nutrientes), se denomina anabolismo. En cambio, aquellas reacciones destinadas a obtener energía a partir de compuestos químicos corresponden al catabolismo.
Desde su hábitat o entorno la bacteria incorpora las sustancias necesarias para vivir, proceso llamado nutrición. Una vez incorporados estos nutrientes, a través del metabolismo bacteriano, la célula será capaz de reproducirse y transmitir su material genético a la progenie.
[header_title title=”NUTRICIÓN” header_size=”h4″]
Desde la época de Pasteur, se han usado como medios de cultivo, extractos de tejidos animales o vegetales, recibiendo el nombre de caldos. Sólo con los estudios de Müeller se empezó a conocer en forma fraccionada los elementos que son necesarios para que una bacteria se desarrolle.
Las bacterias que evolutivamente se adaptaron a vivir libremente en la tierra y el agua, tienen requerimientos más simples que aquellas que viven en la superficie de tejidos animales, las que requieren compuestos nutritivos más complejos, como aminoácidos, vitaminas y bases nitrogenadas. En estas bacterias, la carencia de una vía metabólica determina requerimientos más complejos que las bacterias de vida libre, las cuales poseen vías metabólicas mucho más complejas.
Es difícil determinar cuáles son los mínimos nutrientes necesarios para que la bacteria sobreviva y se multiplique, sin embargo, considerando los componentes celulares, se afirma que las bacterias necesitan fundamentalmente:
[header_title title=”Agua” header_size=”h4″]
Más del 80% de la composición celular bacteriana es agua. Es el solvente universal, cumple una función tampón y actúa como coenzima de enzimas hidrolasas.
[header_title title=”Fuente de Carbono” header_size=”h4″]
Todos los compuestos orgánicos poseen carbono. Las fuentes más simples de carbono son el CO2 y el CH4. Fuentes más complejas son aminoácidos, hidratos de carbono y lípidos.
De acuerdo a la fuente de carbono utilizada, las bacterias pueden ser clasificadas como autótrofas y heterótrofas. Es importante señalar que no existe un límite preciso de separación entre ambos grupos. Bacterias autótrofas son aquellas bacterias que utilizan como fuente de carbono sustancias simples, como CO2 y CH4. En cambio, las bacterias heterótrofas requieren macromoléculas orgánicas como fuente de carbono, tales como los hidratos de carbono. La mayoría de las bacterias patógenas para el hombre son heterotrófas.
[header_title title=”Nitrógeno (N2)” header_size=”h4″]
El nitrógeno, es otro elemento fundamental, ya que es el componente principal de proteínas y ácidos nucleicos, constituyendo el 10% del peso seco de una bacteria. El N2 en el interior de la célula se encuentra como grupo amino (R-NH2), sin embargo, las bacterias lo pueden adquirir en forma de NO3, NO2, N2, NH4, RNH2. Las bacterias cumplen un rol fundamental en el ciclo geoquímico del N2, porque la urea, que es el principal producto de excreción del metabolismo de las proteínas en los mamíferos, es inestable y se descompone rápidamente a amoniaco (NH3), compuesto volátil que se perdería sí no existieran las bacterias nitrificantes del suelo, las que por oxidación lo llevan a NO3 no volátil. Este NO3 puede ser captado por las plantas y transformado a compuestos orgánicos. También existen las bacterias denitrificantes que reducen el NH3 a N2, en regiones anaeróbicas del suelo, liberándolo a la biosfera.
[header_title title=”Azufre (S):” header_size=”h4″]
Este elemento es utilizado por la bacteria para sintetizar aminoácidos azufrados, tales como cisteína y metionina. También, forma parte de vitaminas, como biotina y tiamina. La mayoría de las bacterias son capaces de obtener S a partir de SO4 y lo reducen a H2S, el que generalmente es transportado por una molécula de O acetil serina.
[header_title title=”Dadores de H2 y receptores de H2″ header_size=”h4″]
Las bacterias patógenas para la especie humana, realizan su metabolismo en base a reacciones químicas, obteniendo energía fundamentalmente por óxido-reducción. De tal manera que necesitan sustratos oxidables y aceptores finales de electrones. Ej.: glucosa, como dador de electrones y O2, como receptor de éstos.
[header_title title=”Iones inorgánicos (P, K, Mg)” header_size=”h4″]
El fósforo es esencial en estructuras como ácidos nucleicos, ATP, fosfolípidos de membrana y algunas coenzimas, como NAD y FAD. El P puede ser captado como fosfato o P libre (Pi).
[header_title title=”Elementos traza u oligoelementos” header_size=”h4″]
Son aquellos elementos que las bacterias requieren en cantidades muy pequeñas, como Fe, Cu, Mo, Zn. Generalmente, basta con la cantidad que contiene el H2O u otros elementos del medio. Respecto al Fe, se ha determinando que existen en las bacterias moléculas transportadoras de Fe denominadas sideróforos, que compiten con la lactoferrina y transferrina del hospedero. Por ejemplo, E. coli tiene un operón que codifica para el sideróforo entero-quelina y para una proteína de membrana que actúa como un receptor que capta las deficiencias de Fe del ambiente.
[header_title title=”Factores de crecimiento” header_size=”h4″]
Se definen como aquellas sustancias que son indispensables para la vida de la bacteria, pero que ella es incapaz de sintetizar Ej.: vitaminas, bases nitrogenadas, aminoácidos y colesterol. Estos compuestos hay que aportarlos al medio, puesto que su carencia no es compatible con la vida bacteriana.
