bacterias púrpuras del azufre

Las bacterias púrpuras del azufre (PSB) son parte de un grupo de Pseudomonadota capaces de fotosíntesis , denominadas colectivamente bacterias púrpuras . Son anaeróbicas o microaerófilas y se encuentran a menudo en ambientes de agua estratificada, incluyendo aguas termales , cuerpos de agua estancada , así como tapetes microbianos en zonas intermareales . ^{[ 1 ] [ 2 ]} A diferencia de las plantas , las algas y las cianobacterias , las bacterias púrpuras del azufre no utilizan agua como su agente reductor y, por lo tanto, no producen oxígeno . En cambio, pueden utilizar azufre en forma de sulfuro o tiosulfato como donador de electrones en sus vías fotosintéticas . Algunas especies también pueden utilizar H ₂ , Fe ²⁺ o NO ₂ ^{− . [ 1 ]} El azufre se oxida para producir gránulos de azufre elemental . Este, a su vez, puede oxidarse para formar ácido sulfúrico .

Las bacterias púrpuras del azufre se dividen principalmente en dos familias, las Chromatiaceae y las Ectothiorhodospiraceae , que producen gránulos de azufre internos y externos respectivamente, y presentan diferencias en la estructura de sus membranas internas. ^{[ 1 ]} Forman parte del orden Chromatiales , incluido en las Gammaproteobacteria . El género Halothiobacillus también se incluye en los Chromatiales, en su propia familia, pero no es fotosintético.

Principales pigmentos fotosintéticos: Bacterioclorofilas a o b.

Localización de los pigmentos fotosintéticos: Membrana plasmática y cromatóforo (complejos de membranas lamelares que son continuos con la membrana plasmática).

Donantes de electrones fotosintéticos: H ₂ , H ₂ S, S

Depósito de azufre: Dentro de la célula

Tipo metabólico: Fotolitoautótrofo ^{[ 3 ]}

Los lagos meromícticos son lagos estratificados permanentemente producidos por un gradiente de concentraciones salinas. La capa inferior, altamente salinizada, 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 da como resultado un ambiente anóxico debajo de la quimioclina. ^{[ 11 ]} Este ambiente anóxico con luz y suficiente disponibilidad de sulfuro es ideal para las bacterias púrpuras del azufre. ^{[ 12 ] [ 11 ]}

Un estudio realizado en el lago Mahoney sugirió que las bacterias púrpuras del azufre contribuyen al reciclaje del nutriente inorgánico fósforo. ^{[ 11 ]} El afloramiento de bacterias púrpuras del azufre en la capa superior del agua crea una fuente de fósforo ligado, y la actividad de la fosfatasa libera este fósforo al agua. El fósforo soluble se incorpora entonces a las bacterias heterótrofas para su uso en procesos de desarrollo. De esta manera, las bacterias púrpuras del azufre participan en el ciclo del fósforo y minimizan la pérdida de nutrientes. ^{[ 11 ]}

Un estudio realizado en Suiza indicó que, de entre los organismos de bacterias púrpuras del azufre ubicados en el lago Cadagno, la cepa Cad16 ^T tenía la tasa de asimilación de CO₂ más _alta . ^{[ 2 ]}

Las bacterias púrpuras del azufre producen pigmentos conjugados llamados carotenoides que funcionan en el complejo de captación 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 okenano . El descubrimiento de okenano en sedimentos marinos implica la presencia de bacterias púrpuras del azufre durante el tiempo de enterramiento. Se ha identificado okenano en un afloramiento sedimentario del norte de Australia que data de hace 1640 millones de años. ^{[ 13 ]} Los autores del estudio concluyeron que, basándose en la presencia del biomarcador de las bacterias púrpuras del azufre, el océano paleoproterozoico debió haber sido anóxico y sulfídico en profundidad. Este hallazgo proporciona evidencia para la hipótesis del océano de Canfield .

Las bacterias púrpuras del azufre pueden contribuir a la reducción de compuestos orgánicos nocivos para el medio ambiente y a la emisión de olores en las lagunas de aguas residuales de estiércol donde se sabe que proliferan. En estas lagunas se pueden encontrar compuestos dañinos como el metano , un gas de efecto invernadero, y el sulfuro de hidrógeno , un compuesto tóxico y de olor penetrante. Las bacterias púrpuras del azufre pueden ayudar a disminuir la concentración de ambos, y de otros. ^{[ 14 ]}

Los compuestos orgánicos dañinos pueden eliminarse mediante la fotoasimilación, la absorción de carbono por los organismos a través de la fotosíntesis. ^{[ 15 ]} Cuando las bacterias fotosintéticas (PSB) en las lagunas realizan la fotosíntesis, pueden utilizar el carbono de compuestos dañinos, como el metano , ^{[ 16 ]} como su fuente de carbono. Esto elimina el metano, un gas de efecto invernadero, de la laguna y reduce el impacto de la contaminación atmosférica de las lagunas.

El _H₂S puede actuar como fuente de azufre para las bacterias fotosintéticas durante estos mismos procesos fotosintéticos que eliminan los compuestos orgánicos. El uso de H₂S _como agente reductor por parte de las bacterias fotosintéticas lo elimina de la laguna y conduce a una reducción del olor y la toxicidad en las lagunas. ^{[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]}

• Evento anóxico
• fotosíntesis anoxigénica
• Lago Verde (Nueva York)
• bacterias verdes del azufre
• Okenane
• Bacterias reductoras de azufre