La clasificacin nutricional de un organismo se realiza segn tres criterios importantes: el origen del carbono, la fuente de energa y los donadores de electrones

La clasificacin nutricional de un organismo se realiza segn tres criterios importantes: el origen del carbono, la fuente de energa y los donadores de electrones.

Fuente del carbono. Se refiere a la fuente del carbono usada por el organismo para su crecimiento y desarrollo. Un organismo se denomina hetertrofo si usa compuestos orgnicos y auttrofo si su fuente del carbono es el dixido de carbono (CO2).

Donador de electrones. Se refiere a los compuestos donadores de electrones que se utilizarn en la biosntesis (por ejemplo, en forma de NADH o NADPH). Un organismo se denomina organtrofo cuando utiliza compuestos orgnicos como fuente de electrones, mientras que se denomina littrofo cuando utiliza compuestos inorgnicos. Los organismos organotrofos son a menudo tambin hetertrofos, y as usan compuestos orgnicos como fuente de electrones y de carbono al mismo tiempo. De forma similar, los organismos litotrofos son a menudo tambin auttrofos, con fuentes inorgnicas de electrones y dixido de carbono como fuente inorgnica del carbono.

Fuente de energa. Se refiere al mtodo empleado por el organismo para producir ATP, que se requiere para aprovisionar de combustible los caminos anablicos de biosntesis de los componentes de la clula. Un organismo es fotoauttrofo cuando utiliza luz como fuente de energa, mientras que es quimioauttrofo cuando obtiene la energa de reacciones con compuestos qumicos.

La base del metabolismo energtico de la mayora de los organismos quimiotrofos es una reaccin de oxidacin-reduccin en la cual los electrones se mueven desde un donador a un receptor de electrones. La energa se libera durante la reaccin. Por lo tanto, los compuestos usados como donadores de electrones por los quimiotrofos deben ser reversibles en caminos oxidativos productores de energa y en caminos reductores biosintticos. La gama de pares posibles de donadores y aceptadores de electrones para los quimiotrofos se limita a las reacciones que son lo bastante exoenergticas para conservar bastante energa despus de la transicin de por lo menos un protn sobre una membrana (igual a -15 a -20 kJ/mol). En cambio, los fotoauttrofos pueden utilizar cualquier donador de electrones y pueden incluso catalizar reacciones altamente endoenergticas (por ejemplo, la produccin fotosinttica de almidn a partir de agua y de CO2).

Debe notarse que lo trminos respiracin aerobia, respiracin anaerobia y fermentacin no se refieren a la clasificacin nutricional bsica, sino que simplemente reflejan el diferente uso de los posibles receptores de electrones en el metabolismo energtico de los organismos quimiotrofos, tales como O2 (respiracin aerobia), NO3-, SO42- o fumarato (respiracin anaerobia), o los intermediarios metablicos intrnsecos (fermentacin). Puesto que todos los pasos de generacin de ATP en la fermentacin implican modificaciones de los intermediarios metablicos en vez de una cadena de transporte de electrones es menudo denominada como fosforilacin a nivel de substrato.

Fuente de energaDonador de electronesFuente de carbonoDenominacin

LuzFoto-Orgnico-organo-Orgnica-hetertrofoFotoorganohetertrofo

Dixido de carbono-auttrofoFotoorganoauttrofo

Inorgnico-lito-Orgnica-hetertrofoFotolitohetertrofo

Dixido de carbono-auttrofoFotolitoauttrofo

Compuesto qumicoQuimio-Orgnico-organo-Orgnica-hetertrofoQuimioorganohetertrofo

Dixido de carbono-auttrofoQuimioorganoauttrofo

Inorgnico-lito-Orgnica-hetertrofoQuimiolitohetertrofo

Dixido de carbono-auttrofoQuimiolitoauttrofo

[editar] EjemplosTodas las combinaciones pueden existir en la naturaleza. Por ejemplo, la mayora de las cianobacterias son fotoauttrofas puesto que utilizan luz como donante de electrones y CO2 como fuente de carbono. Los hongos son quimiorganotrofos puesto que utilizan carbono orgnico tanto como donador de electrones como fuente de carbono. Los Eukarya son generalmente fciles de categorizar. Todos los animales son hetertrofos al igual que los hongos. Las plantas son fotoauttrofas. Algunos microorganismos eucariontes, sin embargo, no se limitan a un solo modo nutricional. Por ejemplo, algunas algas viven fotoautotrficamente cuando hay luz, pero cambian a quimiorganotrofa en la oscuridad. Incluso las plantas ms evolucionadas han conservado su capacidad de utilizar por la noche heterotrficamente el almidn que ha sido sintetizado fototrficamente durante el da.

Por el contrario, los procariontes muestran una gran diversidad de categoras nutricionales. Por ejemplo, las bacterias prpuras del azufre y las cianobacterias son generalmente fotoauttrofas mientras que las bacterias prpuras no del azufre son fotoorganotrofas. Algunas bacterias se limitan a solamente un modo nutricional, mientras que otras son facultativas y cambian de uno a otro, dependiendo de las fuentes de alimento disponibles.

Los distintos tipos de metabolismo microbiano se pueden clasificar segn tres criterios distintos:

1. La forma la que el organismo obtiene el carbono para la construccin de la masa celular:

Auttrofo. El carbono se obtiene del dixido de carbono (CO2).

Hetertrofo. El carbono se obtiene de compuestos orgnicos (glucosa, por ejemplo).

Mixtrofo. El carbono se obtiene tanto de compuestos orgnicos como fijando el dixido de carbono.

2. La forma en la que el organismo obtiene los

reductor" equivalentes reductores para la conservacin de la energa o en las reacciones biosintticas:

Litotrofo. Los equivalentes reductores se obtienen de compuestos inorgnicos.

Organotrofo. Los equivalentes reductores se obtienen de compuestos orgnicos.

3. La forma en la que el organismo obtiene la energa para vivir y crecer:

Quimiotrofo. La energa se obtiene de compuestos qumicos externos.

Fototrofo. La energa se obtiene de la luz.

En la prctica, estos trminos se combinan casi libremente. Los ejemplos tpicos son como sigue:

Los quimiolitoauttrofos obtienen energa de la oxidacin de compuestos inorgnicos y el carbono de la fijacin del dixido de carbono. Ejemplos: bacterias nitrificantes, bacterias oxidantes del azufre, bacterias oxidantes del hierro, bacterias oxidantes del hidrgeno.

Los fotolitoauttrofos obtienen energa de la luz y el carbono de la fijacin del dixido de carbono, usando compuestos inorgnicos como equivalentes reductores. Ejemplos: Cyanobacteria (agua como equivalente reductor), Chlorobiaceae, Chromaticaceae (sulfuro de hidrgeno), Chloroflexus (hidrgeno).

Los quimiolitohetertrofos obtienen energa de la oxidacin de compuestos inorgnicos, pero no pueden fijar el dixido de carbono. Ejemplos: algunos Nitrobacter spp., Wolinella (con hidrgeno como equivalente reductor), algunas bacterias oxidantes del hidrgeno.

Los quimioorganohetertrofos obtienen energa, carbono y equivalentes reductores para las reacciones biosintticas de compuestos orgnicos. Ejemplos: la mayora de las bacterias, como coli" Escherichia coli, Bacillus spp., Actinobacteria.

Los fotoorganotrofos obtienen energa de la luz y el carbono y los equivalentes reductores para las reacciones biosintticas de compuestos orgnicos. Algunas especies son terminantemente hetertrofas, pero muchas otras pueden tambin fijar el dixido de carbono y son mixtrofas. Ejemplos: Rhodobacter, Rhodopseudomonas, Rhodospirillum, Rhodomicrobium, Rhodocyclus, Heliobacterium, Chloroflexus (alterna con fotolitoautotrofa con hidrgeno).