HETEROTROFISET BAKTEERIT: OMINAISUUDET JA ESIMERKKEJÄ LAJEISTA - BIOLOGIA - 2026

Heterotrofisia bakteerit, jota kutsutaan myös organotrofas ovat mikro-organismeja, jotka syntetisoivat omaa biomolekyylit monimutkainen orgaanisia yhdisteitä hiilipitoisen mutta voi kaapata eri epäorgaanisia elementtejä hiiltä. Jotkut joutuvat loistamaan korkeampia organismeja selviytyäkseen.

Heterotrofiset bakteerit luokitellaan fotoheterotrofeiksi ja kemoheterotrofeiksi. Molemmat käyttävät orgaanisia yhdisteitä hiilen lähteenä, mutta eroavat toisistaan ​​siinä, että ensimmäiset käyttävät valoa energialähteenä ja jälkimmäiset käyttävät kemiallista energiaa.

Kuva vasemmalla: heteotrofisten ja autotrofisten bakteerien sykliä muokattu. Kuva oikealla: kuvaava esitys heterotrofisista bakteereista. Lähde: vasen kuva: Auto-and_heterotrophs.svg: Mikael Häggströmjohdannaisteos: Leptictidium / oikea kuva: Pixabay. com

Heterotrofisia bakteereja esiintyy monissa ekosysteemeissä, kuten maaperässä, vedessä, mutaisessa lumassa, muun muassa osallistumalla ekologiseen tasapainoon. Niitä voidaan myös löytää parasiittiviksi korkeampia organismeja, kuten kasveja, eläimiä tai ihmisiä, joko patogeeneinä tai opportunisteina symbioottisessa suhteessa.

Heterotrofisten bakteerien ominaisuudet

Luonnossa on havaittu, että erityyppisten bakteerien olemassaolo tekee mahdolliseksi ekosysteemien elämän, koska toisen tuottama tuote on ketjun muiden käyttämä. Nämä bakteerit ovat strategisesti jakautuneita, melkein aina kerrostuneita.

Esimerkiksi on nähty, että aerobiset heterotrofiset bakteerit ilmestyvät usein yhdessä sinileväbakteerien kanssa (fotoautotrofiset bakteerit, jotka vapauttavat happea).

Tässä mielessä aerobiset heterotrofit ja aerobiset autotrofit voivat käyttää happea, mikä puolestaan ​​luo anaerobiset olosuhteet syvempiin kerroksiin, joissa anaerobisia bakteereja löytyy.

Heterotrofiset bakteerit voidaan luokitella eri ryhmiin riippuen ominaisuuksista, kuten he käyttävät selviytymispolttoainetta.

Sulforeduktaasibakteerit

Ne ovat bakteereja, jotka anaerobisissa olosuhteissa kykenevät pelkistämään sulfaatin (rikkihapon suolat tai esterit) assimiloitumatta sitä. He käyttävät sitä vain lopullisena elektroniakseptorina hengitysketjussa.

Nämä bakteerit auttavat hajoamaan orgaanista ainetta ja niitä esiintyy monissa ekologisissa markkinarakoissa, kuten makeissa vesissä, viemärivedessä, suolavesissä, kuumissa lähteissä ja geotermisissä alueissa. Myös rikkimäärissä, öljy- ja kaasukuopissa sekä nisäkkäiden ja hyönteisten suolistossa.

Hydrolaasibakteerit

Ne ovat anaerobisia bakteereja, jotka hajottavat orgaaniset polymeerit (selluloosa ja hemiselluloosa) pieniksi molekyyleiksi, jotta solumembraanit voivat absorboida ne. Tätä varten heillä on entsyymijärjestelmä, jota kutsutaan hydrolaaseiksi (endosellulaasi, excocellulase ja selllobiases).

Hydrolysoinnin jälkeen muodostuu erilaisia ​​orgaanisia happoja, kuten maitohappo, propionihappo, etikkahappo, butanoli, etanoli ja asetoni. Ne muutetaan sitten metaanikaasuksi.

Putrefaktiiviset bakteerit

Ne ovat bakteereja, jotka osallistuvat typpiyhdisteiden kataboliseen hajoamiseen anaerobisissa olosuhteissa tuottaen yhdisteitä, joilla on epämiellyttävä haju, josta heidän nimensä (putrefaktiivinen) johtuu. Tämä prosessi tuottaa kehitykseen tarvittavan hiilen ja typen.

Perheen ei-rikki punaiset bakteerit

Näille bakteereille on tunnusomaista, että ne ovat suoria, liikkuvia bakteereja, joissa on polaarinen pilkukka. Ne ovat fakultatiivisia anaerobit: anaerobioosissa ne suorittavat fotosynteesiprosessin, mutta aerobioosissa eivät.

Nämä bakteerit fotoassimiloivat suuren määrän orgaanisia yhdisteitä, kuten sokereita, orgaanisia happoja, aminohappoja, alkoholeja, rasvahappoja ja aromaattisia yhdisteitä.

Vihreät ei-rikkipitoiset hapettumattomat bakteerit

Ne ovat rihmaisia ​​bakteereja, jotka voivat kehittyä fotoautotrofeina, kemohetrofioina tai fotoheterotrofeina.

Tiukat aerobiset ja fakultatiiviset anaerobiset bakteerit

Tähän syötetään erilaisia ​​lajeja, jotka voivat olla osa korkeampien organismien tavanomaista mikrobioota tai toimia näiden taudinaiheuttajina.

Eroja autotrofisista bakteereista

Lifestyle

Sekä kemoheterotrofiset että kemoautotrofiset bakteerit käyttävät kemiallista energiaa elääkseen. Ne eroavat kuitenkin toisistaan ​​siinä, että kemoheterotrofit ovat riippuvaisia ​​organismeja, koska niiden on loistettava muita korkeampia organismeja saadakseen niiden kehitykseen tarvittavat orgaaniset yhdisteet.

Tämä ominaisuus erottaa ne kemoautotrofisista bakteereista, jotka ovat täysin vapaasti eläviä organismeja (saprofyytejä), jotka ottavat ympäristöstä yksinkertaisia ​​epäorgaanisia yhdisteitä elintärkeiden toimintojensa suorittamiseksi.

Fotoheterotrofit ja fotoautotrofit ovat puolestaan ​​samanlaisia ​​siinä mielessä, että ne molemmat käyttävät auringonvaloa sen muuntamiseksi kemialliseksi energiaksi, mutta ne eroavat toisistaan ​​siinä, että fotoheterotrofit rinnastavat orgaaniset yhdisteet ja fotoautotrofit tekevät niin epäorgaanisilla yhdisteillä.

elinympäristö

Toisaalta kemoheterotrofiset bakteerit eroavat kemoautotrofeista siinä elinympäristössä, jossa ne kehittyvät.

Kemoheterotrofiset bakteerit loistavat yleensä korkeampia organismeja elämään. Toisaalta kemoautotrofiset bakteerit kestävät äärimmäisiä ympäristöolosuhteita.

Näissä ympäristöissä kemoautotrofiset bakteerit saavat elääkseen tarvitsemansa epäorgaaniset elementit, aineet, jotka ovat yleensä myrkyllisiä muille mikro-organismeille. Nämä bakteerit hapettavat nämä yhdisteet ja tekevät niistä ympäristöystävällisempiä aineita.

Ravitsemus

Heterotrofiset bakteerit vain assimiloivat monimutkaisia ​​orgaanisia yhdisteitä, jotka on jo muodostettu valmiiksi kyetämään syntetisoimaan niiden kehitykseen tarvittavat biomolekyylit. Yksi hiililähteistä, joita nämä bakteerit käyttävät eniten, on glukoosi.

Sitä vastoin autotrofiset bakteerit tarvitsevat yksinkertaisesti vettä, epäorgaanisia suoloja ja hiilidioksidia saadakseen ravintoaineita. Eli yksinkertaisista epäorgaanisista yhdisteistä ne voivat syntetisoida orgaanisia yhdisteitä.

Vaikka heterotrofiset bakteerit eivät kuitenkaan käytä hiilidioksidia hiilen lähteenä eikä viimeisenä elektronin vastaanottajana, ne voivat joissakin tapauksissa käyttää sitä pieninä määrinä karboksylaatioiden suorittamiseen tietyissä anabolisissa ja katabolisissa reiteissä.

Mikroskooppinen tutkimus

Joissakin ekosysteemeissä voidaan ottaa näytteitä fotoautotrofisten ja fotoheterotrofisten bakteerien populaation tutkimiseksi. Tätä varten käytetään epifluoresenssiin perustuvaa mikroskopiatekniikkaa: Fluorikromia, kuten primuliinia, ja sinisen ja ultraviolettivalon virityssuodattimia käytetään.

Heterotrofiset bakteerit eivät värjää tällä tekniikalla, kun taas autotrofit saavat kirkkaan vaalean sinisen värin, ja myös bakterioflorofyllin auto-fluoresenssi havaitaan. Heterotrofinen lukumäärä saadaan vähentämällä bakteerien kokonaismäärä vähennettynä autotrofeilla.

Tautien tuotanto

Tässä mielessä bakteerit, jotka aiheuttavat sairauksia ihmisissä, eläimissä ja kasveissa, kuuluvat kemoheterotrofisten bakteerien ryhmään.

Autotrofiset bakteerit ovat saprofyyttisiä eivätkä aiheuta sairauksia ihmisillä, koska niiden ei tarvitse loista korkeampia organismeja elääkseen.

Esimerkkejä heterotrofisista bakteereista

Photoheterotrophs

Tähän ryhmään kuuluvat bakteerit ovat aina fotosynteettisiä, koska loput mikro-organismit, joilla on tämä luokittelu, ovat eukaryoottisia leviä.

Rikkibakteerit ovat yleensä fotoautotrofisia, mutta voivat joskus kasvaa fotoheterotrofisesti. Kuitenkin, ne ovat aina tarvitaan pieniä määriä epäorgaanista materiaalia (H ₂ S), kun taas ei-rikkipitoisia niistä ovat photoheterotrophic.

Fotoheterotrofisten bakteerien joukosta löydämme ei-rikkiä punaisia ​​bakteereja, kuten Bradyrhizobiaceae-perheen bakteerit, suvun Rhodopseudomonas.

Toisaalta on rikkiä sisältämättömiä vihreitä bakteereja, samoin kuin heliobakteereja.

Las

Ne ovat fakultatiivisia kemoautotrofeja, toisin sanoen yleensä käyttävät molekyylivetyä energialähteenä orgaanisen aineen tuottamiseksi, mutta ne kykenevät myös käyttämään tiettyä määrää orgaanisia yhdisteitä samaan tarkoitukseen.

Chemoheterotrophs

Typen kiinnittymiseen osallistuvat kemoheterotrofiset bakteerit

Frankiaceae-ryhmän, Rhizobiaceae-ryhmän ja Azotobacter-, Enterobacter-, Klebsiella- ja Clostridium-suvun bakteerit. Nämä mikro-organismit osallistuvat alkuaine typen kiinnitykseen.

Useimmat voivat tehdä tämän itsenäisesti, mutta joidenkin on luotava symbioottiset suhteet rhizobiaceae- ja palkokasvien kanssa.

Tämä prosessi auttaa maaperän uusiutumista muuttamalla alkuainetyppe nitraateiksi ja ammoniakkiksi, joista on hyötyä niin kauan kuin jälkimmäiset ovat pieninä pitoisuuksina maaperässä.

Nitraatti ja ammonium voivat sitten absorboida kasvit siten, että nämä bakteerit ovat luonteeltaan erittäin tärkeitä. Rhizobiat ovat maataloudessa eniten käytettyjä bakteereja ja ovat osa biolannoitteita.

Kemoheterotrofiset bakteerit, jotka osallistuvat orgaanisen aineen hydrolyysiin ja acidogeneesiin

Putrefaktiiviset kemoheterotrofiset bakteerit

Tähän luokkaan kuuluvat Clostridium-suvun lajit: C. botulinum, C. perfringens, C. sporongenes, C. tetani ja C. tetanomorphum. Samoin eräät Fusobacterium-, Streptococcus-, Micrococcus- ja Proteus-sukujen lajit ovat myös puutteellisia.

Valinnaiset aerobiset ja anaerobiset kemoheterotrofiset bakteerit

Täältä löytyy kaikki bakteerit, jotka aiheuttavat tarttuvia tauteja ihmisissä ja eläimissä. Myös ne, jotka ovat osa tavallista mikrobiotaa.

Esimerkkejä: Streptococaceae-, Staphylococaceae-, Enterobacteriaceae-, Mycobacteriaceae-, Pasteurellaceae-, Neisseriaceae-, Pseudomonadaceae-perheet monien muiden joukossa.

Viitteet

1. González M, González N. Lääketieteellisen mikrobiologian käsikirja. 2. painos, Venezuela: Carabobon yliopiston tiedotusvälineiden ja julkaisujen osasto; 2011.
2. Corrales L, Antolinez D, Bohórquez J, Corredor A. Anaerobisten bakteerien prosessit, jotka toteuttavat planeetan kestävyyden ja edistävät sitä. Nova, 2015; 13 (24): 55 - 81. Saatavana: Saatavana osoitteesta:
3. Mahdolliset bakteerit. (2019, 6. toukokuuta). Wikipedia, ilmainen tietosanakirja. Kuulemispäivämäärä: 06:53, 8. toukokuuta 2019 osoitteesta es.wikipedia.org.
4. Bianchini L. Ympäristömikrobiologia. Heterotrofisten bakteerien luokittelu ja fylogeenia. 2012. Korkeampi tekniikka ympäristöasioiden hallinnassa.
5. Henao A, Comba N, Alvarado E, Santamaría J. Autotroofiset ja heterotroofiset bakteerit, jotka liittyvät mutaiseen merilumiin mantereella sijaitsevien riuttojen kanssa. Univ. Sei. 2015, 20 (1): 9-16.