Tipi bakterijskih metabolizmov in njihove značilnosti



The metabolizem bakterij Vključuje vrsto kemičnih reakcij, ki so potrebne za življenje teh organizmov. Presnova se deli na degradacijske ali katabolne reakcije in sintetične ali anabolične reakcije.

Ti organizmi kažejo občudovalno fleksibilnost v svojih biokemičnih poteh, saj lahko uporabljajo različne vire ogljika in energije. Vrsta metabolizma določa ekološko vlogo vsakega mikroorganizma.

Tako kot evkariontske rodove bakterije tvorijo predvsem voda (okoli 80%), preostanek pa suha teža, sestavljena iz beljakovin, nukleinskih kislin, polisaharidov, lipidov, peptidoglikanov in drugih struktur. Metabolizem bakterij deluje tako, da doseže sintezo teh spojin z uporabo energije iz katabolizma.

Presnova bakterij se ne razlikuje veliko od kemijskih reakcij, ki so prisotne v drugih skupinah kompleksnejših organizmov. Na primer, prisotne so presnovne poti, ki so pogoste pri skoraj vseh živih bitjih, kot je pot razgradnje glukoze ali glikoliza.

Natančno poznavanje prehranskih pogojev, ki jih bakterije potrebujejo za rast, je bistveno za ustvarjanje kulturnih medijev.

Indeks

  • 1 Vrste presnove in njihove značilnosti
    • 1.1 Uporaba kisika: anaerobna ali aerobna
    • 1.2 Hranila: bistvene in oligoelemente
    • 1.3 Hranilne kategorije
    • 1.4 Fotoavtrofe
    • 1.5 Fotoheterotrofi
    • 1.6 Chemoautotrofi
    • 1.7 Chemoheterotrofi
  • 2 Aplikacije
  • 3 Reference

Vrste presnove in njihove značilnosti

Presnova bakterij je izjemno raznolika. Ti enocelični organizmi imajo različne metabolične "življenjske sloge", ki jim omogočajo, da živijo na območjih s kisikom ali brez njega, prav tako pa se razlikujejo med virom ogljika in energijo, ki jo uporabljajo..

Ta biokemična plastičnost jim je omogočila, da kolonizirajo vrsto različnih habitatov in igrajo različne vloge v ekosistemih, v katerih živijo. Opisali bomo dve klasifikaciji metabolizma, prva je povezana z uporabo kisika, druga pa s štirimi prehranskimi kategorijami.

Uporaba kisika: anaerobna ali aerobna

Presnovo lahko razvrstimo kot aerobno ali anaerobno. Pri prokariontih, ki so popolnoma anaerobni (ali obvezni anaerobi), je kisik podoben strupu. Zato morajo živeti v okoljih, ki so popolnoma brez njega.

V kategorijo aero-tolerantnih anaerobov vstopite v bakterije, ki lahko prenašajo okolje s kisikom, vendar niso sposobne izvajati celičnega dihanja - kisik ni končni akceptor elektronov.

Nekatere vrste lahko ali pa ne uporabljajo kisika in so "fakultativne", saj so sposobne izmenjati obe presnovi. Na splošno je odločitev povezana z okoljskimi pogoji.

Na drugi skrajni strani je prisiljena skupina aerobov. Kot že ime pove, se ti organizmi ne morejo razviti v odsotnosti kisika, saj je bistveno za celično dihanje.

Hranila: bistvene snovi in ​​elementi v sledovih

Pri presnovnih reakcijah bakterije vzamejo hranila iz svojega okolja, da izločijo energijo, potrebno za njihov razvoj in vzdrževanje. Hranilo je snov, ki jo je treba vključiti, da se zagotovi oskrba z energijo.

Energija, ki prihaja iz absorbiranih hranil, se uporablja za sintezo osnovnih komponent prokariontske celice.

Hranila se lahko razvrstijo kot bistvena ali osnovna, kar vključuje vire ogljika, molekule z dušikom in fosforjem. Druga hranila vključujejo različne ione, kot so kalcij, kalij in magnezij.

Elementi v sledovih so potrebni le v količinah v sledovih ali v sledovih. Med njimi je med drugim železo, baker, kobalt.

Nekatere bakterije ne morejo sintetizirati nobene posebne aminokisline ali določenega vitamina. Ti elementi se imenujejo rastni dejavniki. Logično je, da so rastni dejavniki zelo spremenljivi in ​​so v veliki meri odvisni od vrste organizma.

Hranilne kategorije

Bakterije lahko razvrstimo v kategorije hranil, pri čemer upoštevamo vir ogljika, ki ga uporabljajo, in kje vzamejo energijo.

Ogljik se lahko vzame iz organskih ali anorganskih virov. Uporabljajo se izrazi avtotrofi ali litotrofi, druga skupina pa se imenuje heterotrofi ali organotrofi..

Autotrofi lahko uporabljajo ogljikov dioksid kot vir ogljika, heterotrofi pa potrebujejo organski ogljik za presnovo.

Po drugi strani pa obstaja druga klasifikacija, povezana z vnosom energije. Če je organizem sposoben uporabljati energijo, ki prihaja iz sonca, jo uvrščamo v fototrofno kategorijo. Nasprotno pa, če je energija pridobljena iz kemičnih reakcij, so to cheyotrophic organizmi.

Če združimo ti dve klasifikaciji, bomo pridobili štiri glavne hranilne kategorije bakterij (velja tudi za druge organizme): fotoautotrofi, fotoheterotrofi, kemoautotrofi in kemoheterotrofi. Nato bomo opisali vse bakterijske presnovne zmogljivosti:

Photoautotrophs

Ti organizmi izvajajo fotosintezo, kjer je svetloba vir energije, ogljikov dioksid pa je vir ogljika.

Tako kot rastline ima ta bakterijska skupina tudi pigment klorofila, ki mu omogoča, da s pretokom elektronov proizvede kisik. Obstaja tudi bakterioklorofilni pigment, ki ne sprosti kisika v procesu fotosinteze.

Fotoheterotrofi

Sončno svetlobo lahko uporabijo kot svoj vir energije, vendar ne uporabljajo ogljikovega dioksida. Namesto tega uporabljajo alkohole, maščobne kisline, organske kisline in ogljikove hidrate. Najbolj izstopajoči primeri so ne-žveplene zelene in ne-žveplene vijolične bakterije.

Chemoautotrofi

Imenujejo se tudi kemoautotrofi. Svojo energijo pridobivajo z oksidacijo anorganskih snovi, s katerimi fiksirajo ogljikov dioksid. Pogoste so v hidrotermalnih odprtinah globoko v oceanu.

Chemoheterotrophs

V zadnjem primeru je vir ogljika in energije običajno isti element, na primer glukoza.

Aplikacije

Znanje o metabolizmu bakterij je pomembno prispevalo k klinični mikrobiologiji. Oblikovanje optimalnega gojišča za kulturo, ki je namenjeno rasti patogena, je odvisno od njegove presnove.

Poleg tega obstajajo številni biokemični testi, ki vodijo do identifikacije neznanega bakterijskega organizma. Ti protokoli nam omogočajo vzpostavitev izjemno zanesljivega taksonomskega okvira.

Na primer, katabolni profil bakterijske kulture je mogoče prepoznati z uporabo Hugh-Leifsonovega testa oksidacije / fermentacije..

Ta metodologija vključuje rast v pol trdnem mediju z glukozo in indikatorjem pH. Tako oksidativne bakterije razgrajujejo glukozo, reakcija, ki jo opazimo zaradi spremembe barve indikatorja.

Na enak način lahko ugotovite, katere poti uporabljajo bakterije, ki nas zanimajo, s testiranjem njihove rasti na različnih substratih. Nekateri od teh testov so: vrednotenje fermentacijske poti glukoze, odkrivanje katalaz, reakcija citokromooksidaz, med drugim.

Reference

  1. Negroni, M. (2009). Stomatološka mikrobiologija. Ed Panamericana Medical.
  2. Prats, G. (2006). Klinična mikrobiologija. Ed Panamericana Medical.
  3. Rodríguez, J. Á. G., Picazo, J. J., & de la Garza, J. J. P. (1999). Zbirka medicinske mikrobiologije. Elsevier Španija.
  4. Sadava, D., & Purves, W. H. (2009). Življenje: znanost o biologiji. Ed Panamericana Medical.
  5. Tortora, G. J., Funke, B. R., in Case, C. L. (2007). Uvod v mikrobiologijo. Ed Panamericana Medical.