El metabolismo microbiano comprende procesos bioquímicos vitales para la supervivencia y reproducción de las células microbianas, incluyendo catabolismo y anabolismo. Estos procesos permiten la obtención de energía y la síntesis de moléculas complejas. Los microorganismos utilizan diversas rutas energéticas, como la fermentación y la respiración, adaptándose a condiciones aeróbicas o anaeróbicas. La nutrición microbiana es clave, requiriendo macronutrientes, micronutrientes y factores de crecimiento, y la clasificación nutricional de los microorganismos se basa en su fuente de energía y carbono.
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El catabolismo es la vía metabólica que descompone moléculas para obtener energía
El anabolismo es la vía metabólica que construye moléculas complejas a partir de precursores más simples utilizando la energía generada por el catabolismo
El ATP es la moneda energética principal de la célula y su síntesis puede ocurrir por fosforilación a nivel de sustrato o mediante la cadena de transporte de electrones
La fermentación es una ruta metabólica anaeróbica donde los compuestos orgánicos sirven como donantes y aceptores de electrones, resultando en la producción de ATP por fosforilación a nivel de sustrato
La respiración es un proceso que implica la transferencia de electrones a un aceptor final, como el oxígeno, a través de una cadena de transporte de electrones, resultando en una producción de ATP más eficiente por fosforilación oxidativa
En ambientes donde el oxígeno es escaso, ciertos microorganismos pueden realizar respiración anaeróbica utilizando aceptores de electrones alternativos como nitrato, sulfato o carbonato
La desnitrificación es un tipo de respiración anaeróbica que convierte nitrato en nitrógeno gaseoso, permitiendo a los microorganismos obtener energía en condiciones anóxicas
Los microorganismos requieren una variedad de nutrientes, incluyendo macronutrientes y micronutrientes, así como condiciones adecuadas de pH, temperatura y osmolaridad para crecer y sostener sus procesos metabólicos
Los microorganismos pueden ser autótrofos o heterótrofos en cuanto a su fuente de carbono, y pueden utilizar formas inorgánicas de nitrógeno y azufre para su crecimiento y metabolismo
Además de los nutrientes, algunos microorganismos requieren factores de crecimiento específicos y el oxígeno juega un papel dual en la nutrición microbiana, siendo esencial para la respiración aeróbica y tóxico para los anaerobios obligados