Bakterielle metabolisme typer og deres egenskaper

2011
Egbert Haynes

De bakteriell metabolisme inkluderer en serie kjemiske reaksjoner som er nødvendige for livet til disse organismer. Stoffskiftet er delt inn i nedbrytning eller katabolske reaksjoner, og syntese eller anabole reaksjoner..

Disse organismene viser beundringsverdig fleksibilitet når det gjelder deres biokjemiske veier, og er i stand til å bruke forskjellige kilder til karbon og energi. Metabolismen bestemmer den økologiske rollen til hver mikroorganisme.

Kilde: Pixabay.com

Som eukaryote linjer, består bakterier hovedsakelig av vann (rundt 80%) og resten i tørrvekt, består av proteiner, nukleinsyrer, polysakkarider, lipider, peptidoglykan og andre strukturer. Bakteriell metabolisme fungerer for å oppnå syntesen av disse forbindelsene ved å bruke energien fra katabolisme.

Bakteriell metabolisme skiller seg ikke mye fra de kjemiske reaksjonene som finnes i andre mer komplekse grupper av organismer. For eksempel er det vanlige metabolske veier i nesten alle levende ting, for eksempel glukoseoppløsningsveien eller glykolyse..

Nøyaktig kunnskap om ernæringsmessige forhold som bakterier trenger for å vokse er viktig for opprettelsen av kulturmedier.

Artikkelindeks

  • 1 Typer metabolisme og deres egenskaper
    • 1.1 Bruk av oksygen: anaerob eller aerob
    • 1.2 Næringsstoffer: essensielle og sporstoffer
    • 1.3 Ernæringskategorier
    • 1.4 Fotoautotrofer
    • 1.5 Fotoheterotrofer
    • 1.6 Kjemioautotrofer
    • 1.7 Kjemoheterotrofer
  • 2 Søknader
  • 3 Referanser

Typer metabolisme og deres egenskaper

Metabolismen til bakterier er ekstremt mangfoldig. Disse encellede organismer har en rekke metabolske "livsstiler" som lar dem leve i områder med eller uten oksygen, og varierer også mellom kilden til karbon og energi de bruker..

Denne biokjemiske plastisiteten har gjort det mulig for dem å kolonisere en rekke varierte habitater og spille forskjellige roller i økosystemene de bor. Vi vil beskrive to klassifiseringer av metabolisme, den første er relatert til oksygenutnyttelse og den andre til de fire ernæringskategoriene.

Oksygenutnyttelse: anaerob eller aerob

Metabolisme kan klassifiseres som aerob eller anaerob. For prokaryoter som er helt anaerobe (eller obligatoriske anaerober), er oksygen analog med en gift. Derfor må de leve i miljøer helt fri for det..

Innenfor kategorien aerotolerante anaerober er bakterier i stand til å tåle oksygenmiljøer, men er ikke i stand til cellulær respirasjon - oksygen er ikke den endelige elektronakseptoren.

Enkelte arter bruker kanskje ikke oksygen og er "fakultative", siden de er i stand til å veksle de to metabolismene. Generelt er beslutningen knyttet til miljøforhold.

På den andre ytterpunktet har vi gruppen obligatoriske aerobes. Som navnet antyder, kan disse organismer ikke utvikle seg i fravær av oksygen, siden det er viktig for cellulær respirasjon..

Næringsstoffer: essensielle og sporstoffer

I metabolske reaksjoner tar bakterier næringsstoffer fra omgivelsene for å hente ut den energien som er nødvendig for utvikling og vedlikehold. Et næringsstoff er et stoff som må innarbeides for å garantere dets overlevelse gjennom tilførsel av energi..

Energien fra de absorberte næringsstoffene brukes til syntesen av de grunnleggende komponentene i den prokaryote cellen..

Næringsstoffer kan klassifiseres som essensielle eller basiske, som inkluderer karbonkilder, nitrogenmolekyler og fosfor. Andre næringsstoffer inkluderer forskjellige ioner, som kalsium, kalium og magnesium.

Sporelementer kreves bare i spor eller spor. Blant dem er blant annet jern, kobber, kobolt.

Visse bakterier er ikke i stand til å syntetisere en spesifikk aminosyre eller et bestemt vitamin. Disse elementene kalles vekstfaktorer. Logisk nok er vekstfaktorer vidt varierende og avhenger i stor grad av typen organisme.

Ernæringskategorier

Bakterier kan klassifiseres i ernæringskategorier med tanke på kilden til karbon de bruker og hvor de får energi fra..

Karbon kan hentes fra organiske eller uorganiske kilder. Begrepene autotrofer eller litotrofer brukes, mens den andre gruppen kalles heterotrofer eller organotrofer..

Autotrofer kan bruke karbondioksid som karbonkilde, og heterotrofer krever organisk karbon for metabolismen..

På den annen side er det en andre klassifisering knyttet til energiinntak. Hvis organismen er i stand til å bruke energien fra solen, klassifiserer vi den i kategorien fototrof. I kontrast, hvis energi blir hentet fra kjemiske reaksjoner, er de kjemotrofiske organismer..

Hvis vi kombinerer disse to klassifiseringene, vil vi oppnå de fire viktigste ernæringskategoriene av bakterier (det gjelder også andre organismer): fotoautotrofer, fotoheterotrofer, kjemoautotrofer og kjemoheterotrofer. Nedenfor vil vi beskrive hver av de bakterielle metabolske kapasitetene:

Fotoautotrofer

Disse organismene utfører fotosyntese, der lys er kilden til energi og karbondioksid er kilden til karbon..

Som bakterier har denne bakteriegruppen pigmentet klorofyll a, som gjør det mulig å produsere oksygen gjennom en strøm av elektroner. Det er også pigmentbakterioklorofyll, som ikke frigjør oksygen i fotosyntetisk prosess.

Fotoheterotrofer

De kan bruke sollys som energikilde, men de blir ikke til karbondioksid. I stedet bruker de alkoholer, fettsyrer, organiske syrer og karbohydrater. De mest fremtredende eksemplene er grønne ikke-svovelholdige og lilla ikke-svovelholdige bakterier..

Chemoautotrophs

Også kalt chemoautotrophs. De får sin energi gjennom oksidasjon av uorganiske stoffer som de fikserer karbondioksid med. De er vanlige i hydroterminal respiratorer i det dype hav..

Chemoheterotrophs

I sistnevnte tilfelle er kilden til karbon og energi vanligvis det samme elementet, for eksempel glukose..

applikasjoner

Kunnskap om bakteriell metabolisme har gitt et enormt bidrag til området klinisk mikrobiologi. Utformingen av optimale kulturmedier designet for vekst av et patogen av interesse er basert på stoffskiftet..

I tillegg er det dusinvis av biokjemiske tester som fører til identifisering av noen ukjent bakterieorganisme. Disse protokollene gjør det mulig å etablere en ekstremt pålitelig taksonomisk ramme..

For eksempel kan den katabolske profilen til en bakteriekultur gjenkjennes ved å anvende Hugh-Leifson oksidasjons / gjæringstest..

Denne metoden inkluderer vekst i et halvfast medium med glukose og en pH-indikator. Dermed nedbryter oksidative bakterier glukose, en reaksjon som observeres takket være fargeendringen i indikatoren.

På samme måte er det mulig å fastslå hvilke veier bakteriene av interesse bruker ved å teste deres vekst på forskjellige underlag. Noen av disse testene er: vurdering av fermenteringsveien til glukose, påvisning av katalaser, reaksjon av cytokromoksidaser, blant andre..

Referanser

  1. Negroni, M. (2009). Stomatologisk mikrobiologi. Panamerican Medical Ed..
  2. Prats, G. (2006). Klinisk mikrobiologi. Panamerican Medical Ed..
  3. Rodríguez, J. Á. G., Picazo, J. J. og de la Garza, J. J. P. (1999). Kompendium med medisinsk mikrobiologi. Elsevier Spania.
  4. Sadava, D., & Purves, W. H. (2009). Life: The Science of Biology. Panamerican Medical Ed..
  5. Tortora, G. J., Funke, B. R., & Case, C. L. (2007). Introduksjon til mikrobiologi. Panamerican Medical Ed..

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.