Requisitos de oxígeno y patrones de crecimiento

En función de las necesidades de oxígeno, los microorganismos se clasifican en varias clases.

Los aerobios obligados, como las micobacterias, necesitan oxígeno, mientras que los anaerobios obligados, como los Clostridia, se ven perjudicados por él y dependen de la respiración anaeróbica para obtener energía.

Los anaerobios facultativos como E. coli cambian entre el metabolismo aeróbico y el anaeróbico, pero crecen más rápido en presencia de oxígeno.

Los microaerófilos, como el Helicobacter, requieren oxígeno en concentraciones inferiores a las atmosféricas.

Los anaerobios aerotolerantes, como los lactobacilos, no utilizan oxígeno, pero pueden tolerarlo.

En un medio líquido, el oxígeno forma un gradiente de concentración de arriba a abajo, guiando los patrones de crecimiento.

Los aerobios obligados ocupan la superficie, los anaerobios se asientan en la parte inferior, los anaerobios facultativos se agrupan cerca de la parte superior, los microaerófilos forman una capa subsuperficial y los organismos aerotolerantes se distribuyen uniformemente.

Durante el metabolismo del oxígeno, se producen subproductos tóxicos como el peróxido de hidrógeno y los radicales superóxido. Los aerobios y los anaerobios aerotolerantes los neutralizan con enzimas como la superóxido dismutasa y la peroxidasa.

Por el contrario, los anaerobios estrictos carecen de estas enzimas, lo que los hace altamente sensibles al oxígeno.