Las bacterias de azufre púrpura (PSB) son parte de un grupo de Proteobacterias capaces de fotosíntesis , denominadas colectivamente bacterias de color púrpura . Son anaeróbicos o microaerófilos , y a menudo se encuentran en ambientes de agua estratificada, incluyendo aguas termales , cuerpos de agua estancados , así como esteras microbianas en zonas intermareales. [5] A diferencia de las plantas , las algas y las cianobacterias , las bacterias de azufre púrpura no usan el agua como agente reductor y, por lo tanto, no producende oxígeno . En cambio, pueden usar azufre en forma de sulfuro o tiosulfato (también, algunas especies pueden usar H 2 , Fe 2+ o NO 2 - ) como donador de electrones en sus rutas fotosintéticas . [5] El azufre se oxida para producir gránulos de azufre elemental . Esto, a su vez, puede oxidarse para formar ácido sulfúrico .
Las bacterias de azufre púrpura se dividen en gran medida en dos familias, las Chromatiaceae y las Ectothiorhodospiraceae , que producen gránulos de azufre internos y externos, respectivamente, y muestran diferencias en la estructura de sus membranas internas. [5] Forman parte del orden Chromatiales, incluido en la subdivisión gamma de las Proteobacterias. El género Halothiobacillus también está incluido en los Chromatiales, en su propia familia, pero no es fotosintético.
Características de las bacterias de azufre púrpura [ editar ]
Ubicación de los pigmentos fotosintéticos: membrana plasmática y cromatóforo (complejos de membrana laminar que son continuos con la membrana plasmática)
Donadores de electrones fotosintéticos: H 2 , H 2 S, S
Deposición de azufre: dentro de la célula
Tipo metabólico: Photolithoautotroph [6]
Ecología [ editar ]
Hábitat [ editar ]
Las bacterias de azufre púrpura se encuentran generalmente en zonas anóxicas iluminadas de lagos y otros hábitats acuáticos donde se acumula sulfuro de hidrógeno y también en "manantiales de azufre" donde el sulfuro de hidrógeno producido geoquímica o biológicamente puede desencadenar la formación de flores de bacterias de azufre púrpura. Se requieren condiciones anóxicas para la fotosíntesis; Estas bacterias no pueden prosperar en ambientes oxigenados. [7]
Los lagos más favorables para el desarrollo de bacterias de azufre púrpura son los lagos meromícticos (estratificados permanentemente). [8] Los lagos meromícticos se estratifican porque tienen agua más densa (generalmente salina) en el fondo y menos densa (generalmente agua dulce) más cerca de la superficie. El crecimiento de las bacterias de azufre púrpura también es compatible con la estratificación en lagos holomícticos . [8]Estos lagos están estratificados térmicamente; En la primavera y el verano, el agua en la superficie se calienta haciéndola menos densa que el agua más fría subyacente, lo que proporciona una estratificación lo suficientemente estable para el crecimiento de bacterias de azufre púrpura. Si hay suficiente sulfato para apoyar la reducción de sulfato, el sulfuro, producido en los sedimentos, se difunde hacia arriba en las aguas anóxicas del fondo, donde las bacterias de azufre púrpura pueden formar densas masas celulares, llamadas floraciones, generalmente en asociación con bacterias fototróficas verdes.
La bacteria del azufre púrpura también se puede encontrar y es un componente destacado en esteras microbianas intermareales . Las esterillas , como la esterilla microbiana Sippewissett , tienen entornos dinámicos debido al flujo de las mareas y al agua dulce entrante que conduce a entornos estratificados de manera similar a los lagos meromícticos. El crecimiento de las bacterias de azufre púrpura se habilita ya que el azufre se suministra a partir de la muerte y la descomposición de microorganismos ubicados por encima de ellos dentro de estas piscinas intermareales. [5] La fuente de estratificación y azufre permite que el PSB crezca en estas piscinas intermareales donde se encuentran las esteras. El PSB puede ayudar a estabilizar estos sedimentos del medio ambiente microbiano a través de la secreción de sustancias poliméricas extracelulares que pueden unir los sedimentos en las piscinas. [9] [10]
Significado ecológico [ editar ]
Las bacterias de azufre púrpura pueden afectar su medio ambiente al contribuir al ciclo de nutrientes y al usar su metabolismo para alterar su entorno. Pueden desempeñar un papel importante en la producción primaria, lo que sugiere que estos organismos afectan el ciclo del carbono a través de la fijación del carbono . [11] Las bacterias de azufre púrpura también contribuyen al ciclo del fósforo en su hábitat. [12] A través de la corriente ascendente de estos organismos, el fósforo, un nutriente limitante en la capa oxica de los lagos, se recicla y se proporciona a las bacterias heterotróficas para su uso. [12]Esto indica que aunque las bacterias de azufre púrpura se encuentran en la capa anóxica de su hábitat, pueden promover el crecimiento de muchos organismos heterótrofos al suministrar nutrientes inorgánicos a la capa de óxicos anterior. Otra forma de reciclaje de nutrientes inorgánicos y materia orgánica disuelta por las bacterias de azufre púrpura es a través de la cadena alimentaria ; actúan como fuente de alimento para otros organismos. [12]
Algunas bacterias de azufre púrpura han evolucionado para optimizar sus condiciones ambientales para su propio crecimiento. Por ejemplo, en el agujero negro del sur de Andros en las Bahamas, las bacterias de azufre púrpura adoptaron una nueva característica en la que pueden usar su metabolismo para irradiar energía térmica a su entorno. [13] Debido a la ineficiencia de sus carotenoides, o centros de recolección de luz, los organismos pueden liberar el exceso de energía de la luz como energía térmica. [13] Esta adaptación les permite competir más efectivamente dentro de su entorno. Al aumentar la temperatura del agua circundante, crean un nicho ecológico que respalda su propio crecimiento, al tiempo que les permite competir con otros organismos no termotolerantes.
Crecimiento en lagos meromícticos [ editar ]
Los lagos meromícticos son lagos estratificados permanentemente producidos por un gradiente de concentraciones salinas. La capa inferior altamente salina está separada de la capa superior de agua dulce por la quimioclina , donde la salinidad cambia drásticamente. Debido a la gran diferencia de densidad, las capas superior e inferior no se mezclan, lo que resulta en un ambiente anóxico debajo de la quimioclina. [14] Este ambiente anóxico con disponibilidad ligera y suficiente de sulfuro es ideal para las bacterias de azufre púrpura. [15] [14]
Un estudio realizado en el lago Mahoney sugirió que las bacterias de azufre púrpura contribuyen al reciclaje del nutriente inorgánico, el fósforo. [14] La corriente ascendente de bacterias de azufre púrpura en la capa superior de agua crea una fuente de fósforo unido, y la actividad de fosfatasa libera este fósforo en el agua. El fósforo soluble se incorpora a las bacterias heterotróficas para su uso en procesos de desarrollo. De esta manera, la bacteria de azufre púrpura participa en el ciclo del fósforo y minimiza la pérdida de nutrientes. [14]
Biomarcadores [ editar ]
Las bacterias de azufre púrpura producen pigmentos conjugados llamados carotenoides que funcionan en el complejo de recolección de luz . Cuando estos organismos mueren y se hunden, algunas moléculas de pigmento se conservan en forma modificada en los sedimentos. Una molécula de carotenoide producida, la okenona, se altera diagenéticamente al biomarcador okenane . El descubrimiento de okenane en sedimentos marinos implica la presencia de bacterias de azufre púrpura durante el momento del entierro. Hasta ahora, el okenane solo se ha identificado en un afloramiento sedimentario del norte de Australia que data de hace 1640 millones de años. [dieciséis]Los autores del estudio concluyeron que, en base a la presencia del biomarcador de la bacteria de azufre púrpura, el océano paleoproterozoico debe haber sido anóxico y sulfídico en profundidad. Este hallazgo proporciona evidencia de la hipótesis de Canfield Ocean .
Biorremediación [ editar ]
Las bacterias de azufre púrpura pueden contribuir a la reducción de compuestos orgánicos nocivos para el medio ambiente y la emisión de olores en las lagunas de aguas residuales donde se sabe que crecen. Los compuestos nocivos como el metano , un gas de efecto invernadero y el sulfuro de hidrógeno , un compuesto picante y tóxico, se pueden encontrar en las lagunas de aguas residuales. PSB puede ayudar a reducir la concentración de ambos y de otros. [17]
Los compuestos orgánicos nocivos se pueden eliminar a través de la fotoasimilación, la absorción de carbono por los organismos a través de la fotosíntesis. [18] Cuando el PSB en las lagunas realiza la fotosíntesis, puede utilizar el carbono de compuestos nocivos, como el metano , [19] como fuente de carbono. Esto elimina el metano, un gas de efecto invernadero, de la laguna y reduce el efecto de la contaminación atmosférica de las lagunas.
H 2 S puede actuar como una fuente de azufre para PSB durante estos mismos procesos fotosintéticos que eliminan los compuestos orgánicos. El uso de H 2 S como agente reductor por PSB elimina de la laguna y conduce a una reducción del olor y la toxicidad en las lagunas.
Enterobacterales con su género tipo Enterobacter es un orden de bacterias gramnegativas .
Identificación histórica y sistemática [ editar ]
Enterobacterales fue propuesto en 2005 bajo el nombre de "Enterobacteriales". Sin embargo, el nombre "Enterobacteriales" no fue validado, por lo que carecía de posición en la nomenclatura, por lo que el nombre debe escribirse entre paréntesis. "Enterobacteriales" era un orden monotípico , que contenía solo la familia Enterobacteriaceae, y compartía su género tipo Escherichia . [2] [3] [4]
En 2016, se propuso que "Enterobacteriales" se reclasificara como Enterobacterales, y el género tipo cambió a Enterobacteriales . Esto fue para evitar la confusión que se generaría al renombrar la orden a "Escherichiales"; en contraste, el nombre "Enterobacteriales" sigue siendo un sinónimo de uso común para el pedido. Además, se propusieron varias familias nuevas dentro de los Enterobacterales, que consisten en especies que anteriormente eran miembros de las Enterobacteriaceae. [1] Las Thorselliaceae también pueden considerarse miembros de este orden.
Los Legionellales son un orden de Proteobacterias . Como todas las proteobacterias, son gramnegativas . [1] Comprenden dos familias, tipificadas por Legionella y Coxiella , que incluyen patógenos notables. Por ejemplo, la fiebre Q es causada por Coxiella burnetii y Legionella pneumophila causa la enfermedad del legionario [2] [3] y la fiebre de Pontiac .
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