Bakterite metabolismi tüübid ja nende omadused



The bakteriaalne metabolism See sisaldab mitmeid keemilisi reaktsioone, mis on vajalikud nende organismide eluks. Metabolism jaguneb lagunemis- või kataboolseteks reaktsioonideks ning sünteetilisteks või anaboolseteks reaktsioonideks.

Nendel organismidel on oma biokeemilistes radades imetlusväärne paindlikkus, mis võimaldab kasutada erinevaid süsiniku- ja energiaallikaid. Ainevahetuse liik määrab iga mikroorganismi ökoloogilise rolli.

Nagu eukarüootsed liigid, moodustavad bakterid peamiselt vee (umbes 80%) ja ülejäänud kuivmass, mis koosneb valkudest, nukleiinhapetest, polüsahhariididest, lipiididest, peptidoglükaanist ja muudest struktuuridest. Bakteriaalne metabolism toimib nende ühendite sünteesi saavutamiseks, kasutades katabolismi abil saadud energiat.

Bakteriaalne metabolism ei erine oluliselt keemiliste reaktsioonide poolest, mis esinevad teistes keerukamate organismide rühmades. Näiteks on peaaegu kõigis elusolendites tavalised ainevahetusradad, nagu glükoosi lagunemise või glükolüüsi tee..

Täpsed teadmised toitumisalaste tingimuste kohta, mida bakterid kasvavad, on kultuurisöötme loomiseks hädavajalikud.

Indeks

  • 1 Ainevahetuse tüübid ja nende omadused
    • 1.1 Hapniku kasutamine: anaeroobne või aeroobne
    • 1.2 Toitained: olulised ja oligoelemendid
    • 1.3 Toiteväärtuse kategooriad
    • 1.4 Fotoautotroofid
    • 1.5 Fotoheterotroofid
    • 1.6. Kemoautotroofid
    • 1.7. Chemoheterotroofid
  • 2 Rakendused
  • 3 Viited

Ainevahetuse tüübid ja nende omadused

Bakterite metabolism on erakordselt mitmekesine. Nendel ühikulistel organismidel on erinevad metaboolsed "elustiilid", mis võimaldavad neil elada hapnikuga või ilma selleta piirkondades ning erinevad ka nende kasutatava süsiniku- ja energiaallika vahel..

See biokeemiline plastiilsus on võimaldanud neil koloniseerida mitmeid erinevaid elupaiku ja mängida erinevaid elupaiku nende ökosüsteemides. Me kirjeldame kahte ainevahetuse klassifikatsiooni, esimene on seotud hapniku kasutamisega ja teine ​​nelja toitainekategooriaga.

Hapniku kasutamine: anaeroobne või aeroobne

Ainevahetust võib liigitada aeroobseks või anaeroobseks. Prokarüootide puhul, mis on täiesti anaeroobsed (või kohustuslikud anaeroobid), on hapnik müraga analoogne. Sellepärast peavad nad elama täiesti vabas keskkonnas.

Aero-tolerantsete anaeroobide kategooriasse sisenege bakteritesse, mis suudavad taluda keskkonda hapnikuga, kuid ei suuda teostada raku hingamist - hapnik ei ole elektronide lõplik aktseptor.

Teatud liigid võivad kasutada või mitte kasutada hapnikku ja on "fakultatiivsed", kuna nad on võimelised vahetama kahte ainevahetust. Üldiselt on otsus seotud keskkonnatingimustega.

Teisel äärmisel on kohustuslik aeroobide rühm. Nagu nimigi ütleb, ei saa need organismid hapniku puudumisel areneda, kuna see on rakulise hingamise jaoks hädavajalik.

Toitained: olulised ja mikroelemendid

Metaboolsetes reaktsioonides võtavad bakterid oma keskkonnast toitaineid, et eraldada nende arendamiseks ja hooldamiseks vajalikku energiat. Toitaineks on aine, mis tuleb lisada, et tagada selle ellujäämine energiaga varustamise kaudu.

Imendunud toitainetest saadavat energiat kasutatakse prokarüootsete rakkude põhikomponentide sünteesiks.

Toitained võib liigitada olulisteks või aluselisteks, mis hõlmavad süsinikuallikaid, lämmastiku ja fosforiga molekule. Muudeks toitaineteks on erinevad ioonid, nagu kaltsium, kaalium ja magneesium.

Mikroelemendid on vajalikud ainult mikroelementide või mikroelementide puhul. Nende hulgas on muu hulgas raud, vask, koobalt.

Teatud bakterid ei ole võimelised sünteesima ühtegi konkreetset aminohapet või teatud vitamiini. Neid elemente nimetatakse kasvufaktoriteks. Loogiliselt on kasvufaktorid laialt varieeruvad ja sõltuvad suurel määral organismi tüübist.

Toiteväärtuse kategooriad

Me võime klassifitseerida bakterid toitainekategooriatesse, võttes arvesse nende kasutatavat süsinikuallikat ja energiat.

Süsinikku võib võtta orgaanilistest või anorgaanilistest allikatest. Kasutatakse termineid autotroofid või litotroofid, samas kui teist rühma nimetatakse heterotroofideks või organotroofideks.

Autotroofid võivad süsinikuallikana kasutada süsinikdioksiidi ja heterotroofid vajavad nende ainevahetuses orgaanilist süsinikku.

Teisest küljest on olemas teine ​​liigitus, mis on seotud energiatarbimisega. Kui organism on võimeline kasutama päikese käes olevat energiat, liigitame selle fototroofse kategooriasse. Vastupidiselt sellele, kui energia eraldatakse keemilistest reaktsioonidest, on need cheyotrophic organismid.

Kui kombineerime need kaks klassifikatsiooni, siis saame bakterite neli peamist toitainekategooriat (see kehtib ka teiste organismide kohta): fotoautotroofid, fotoheterotroofid, kemoautotroofid ja kemoheterotrofid. Järgnevalt kirjeldame iga bakteriaalset metaboolset võimet:

Fotoautotroofid

Need organismid teostavad fotosünteesi, kus valgus on energiaallikas ja süsinikdioksiid on süsinikuallikas.

Sarnaselt taimedega on sellel bakterirühmal pigmendiks klorofüll, mis võimaldab hapniku tekitamist elektronide voolu kaudu. Samuti on olemas bakteroklorofülli pigment, mis ei vabasta hapnikku fotosünteesiprotsessis.

Fotoheterotroofid

Nad saavad oma energiaallikana kasutada päikesevalgust, kuid nad ei kasuta süsinikdioksiidi. Selle asemel kasutavad nad alkohole, rasvhappeid, orgaanilisi happeid ja süsivesikuid. Kõige silmapaistvamad näited on rohelised ja mitte-väävlirohelised lilla bakterid.

Chemoautotrofid

Nimetatakse ka kemoautotroofideks. Nad saavad oma energiast anorgaaniliste ainete oksüdatsiooni abil, millega nad süsinikdioksiidi fikseerivad. Need on tavalised ookeanis sügavates hüdrotermilistes tuulutusavades.

Chemoheterotroofid

Viimasel juhul on süsiniku- ja energiaallikas tavaliselt sama element, näiteks glükoos.

Rakendused

Teadmised bakteriaalsest ainevahetusest on andnud tohutu panuse kliinilise mikrobioloogia valdkonda. Optimaalse kultiveerimiskeskkonna disain, mis on mõeldud huvipakkuva patogeeni kasvuks, põhineb selle metabolismil.

Lisaks on olemas kümneid biokeemilisi teste, mis viivad tundmatu bakteriaalse organismi tuvastamiseni. Need protokollid võimaldavad meil luua väga usaldusväärse taksonoomilise raamistiku.

Näiteks võib bakterikultuuri kataboolset profiili tuvastada Hugh-Leifsoni oksüdatsiooni / fermentatsiooni testi abil..

See metoodika hõlmab kasvamist pooltahkes keskkonnas glükoosi ja pH indikaatoriga. Seega lagunevad oksüdatiivsed bakterid glükoosi, mis on täheldatav tänu indikaatori värvimuutusele.

Samamoodi saate kindlaks teha, millised teed kasutavad huvipakkuvaid baktereid, testides nende kasvu erinevatel substraatidel. Mõned neist testidest on: glükoosi kääritamisviisi hindamine, katalaaside avastamine, tsütokroomoksidaaside reaktsioon, muu hulgas:.

Viited

  1. Negroni, M. (2009). Stomatoloogiline mikrobioloogia. Ed. Panamericana Medical.
  2. Prats, G. (2006). Kliiniline mikrobioloogia. Ed. Panamericana Medical.
  3. Rodríguez, J. Á. G., Picazo, J. J., & de la Garza, J. J. P. (1999). Meditsiinilise mikrobioloogia kokkuvõte. Elsevier Hispaania.
  4. Sadava, D., & Purves, W. H. (2009). Elu: bioloogia teadus. Ed. Panamericana Medical.
  5. Tortora, G. J., Funke, B. R. & Case, C. L. (2007). Mikrobioloogia tutvustus. Ed. Panamericana Medical.