Fotosintesis en bacterias: Bacterias verdes

Colonias de bacterias verdes, creicendo en un lago sulfuroso

En las plantas y protistas fotosintéticos la captación de la energía lumínica se lleva a cabo en los cloroplastos. Estos orgánulos son propios de los eucariotas y según la teoría endosimbiotica , aparecen tras la incorporación, por parte de un eucariota, de una bacteria capaz de realizar la fotosíntesis. Así pues la fotosíntesis apareció en bacterias y después fue “aprovechada” por los eucariotas, que la mejorarían, ordenarían y la elevarían a su máximo exponente.

Existen tres tipos o grupos de bacterias fotosintéticas: las verdes, las púrpuras (próximamente) y las cianobacterias (próximamente). En este artículo nos centraremos en las características de las bacterias verdes:

Las bacterias verdes son el grupo más pequeño de los mencionados, se conocen tan solo 9 especies distribuidas en 5 géneros (Chlrobium, Prosthecochloris, Pelodictyon, Clathrochloris y Chloroflexus). Se caracterizan por ser bacilos u ovoides y la mitad de ellos forma filamentos.

Los 4 primeros géneros (Chlrobium, Prosthecochloris, Pelodictyon, Clathrochloris) son las bacterias sulfúreas. Sus características se resumen en que son fotoautótrofos anaeróbios. Viven en hábitats ricos en sulfuro, por ejemplo lagos (como las algas rojas o púrpuras) y su metabolismo forma deposiciones de sulfato en el exterior de las células.

Estos grupos son fotoautótrofos, es decir, realizan la fotosíntesis y usan compuestos inorgánicos como dador de electrones para la fotosíntesis. Su dador de electrones es un compuesto sulfuroso (H2S o S o H2) para el paso final de la fotosíntesis en la que se reduce NAD a NADH. Son autótrofos puesto que tanto para la fotosíntesis como para la asimilación de carbono usan compuestos no orgánicos, de hecho son incapaces de crecer en medios con únicamente compuestos orgánicos. Los pigmentos fotosintéticos se reúnen en los clorosomas, vesículas membranosas libres en el citoplasma que contienen bacterioclorofilas, a, c, d o e. Además poseen vesículas de gas para mantenerse a una profundidad óptima de luz y H2S, puesto que estas bacterias no son móviles.

Para la captación de carbono se nutren de acetato a través de la síntesis reductora de piruvato que transforman en Acetil-CoA con CO2 o H2S que asimilan en el ciclo de Evans. Por otro lado son anaeróbios, es decir, que crecen y realizan la fotosíntesis en ausencia de oxígeno. Las plantas necesitan el oxígeno atmosférico para realizar la fotosíntsis.

El otro género de las bacterias verdes (Chloroflexus) son termófilas y se diferencia del resto en que presenta flagelos y por lo tanto puede moverse. Pero no acaba ahí la cosa, son fotoheterótrofas. Es decir, pueden utilizar como dador final de electrones de la fotosíntesis azucares, aminoácidos o ácidos orgánicos. Su metabolismo general les permite hacer uso de una mayor cantidad de sustratos. Pueden captar el carbono tanto de compuestos orgánicos (fotoheterotrofismo o quimioheterotrofismo facultativo), como de compuestos inorgánicos (autotrofismo). Sus clorosomas están unidos a la membrana celular y contienen tan solo bacterioclorofilas a y c. En común con las bacterias verdes del azufre presentan que la naturaleza de su fotosíntesis es anoxigénica, aunque las bacterias verdes no del azufre pueden crecer en medios parcialmente aerobios. Los compuestos orgánicos muchas veces los obtienen de las cianobacterias a las que se encuentran asociados los filamentos de bacterias verdes no sulfúreas.