BAKTEERIEN AINEENVAIHDUNTA: TYYPIT JA NIIDEN OMINAISUUDET - BIOLOGIA - 2025

Bakteeriaineenvaihdunnan sisältää sarjan kemiallisia reaktioita elämälle välttämätön näiden organismien. Metabolia jakautuu hajoamiseen tai katabolisiin reaktioihin ja synteesiin tai anabolisiin reaktioihin.

Nämä organismit ovat ihmeellisiä joustavia biokemiallisten reittiensä suhteen, koska ne pystyvät käyttämään erilaisia ​​hiili- ja energialähteitä. Metaboliatyyppi määrittelee kunkin mikro-organismin ekologisen roolin.

Lähde: pixabay.com

Kuten eukaryoottiset suvut, bakteerit koostuvat pääasiassa vedestä (noin 80%) ja loput kuivapainosta, jotka koostuvat proteiineista, nukleiinihapoista, polysakkarideista, lipideistä, peptidoglykaanista ja muista rakenteista. Bakteerien metabolia pyrkii saavuttamaan näiden yhdisteiden synteesin katabolismista saatua energiaa käyttämällä.

Bakteerien metabolia ei eroa paljon kemiallisista reaktioista, joita esiintyy muissa monimutkaisemmissa organismiryhmissä. Esimerkiksi melkein kaikissa elävissä asioissa on yleisiä aineenvaihduntareittejä, kuten glukoosin hajoamis- tai glykolyysireitit.

Tarkka tieto ravitsemusolosuhteista, joita bakteerit tarvitsevat kasvaa, on välttämätöntä viljelyalustan luomiseksi.

Metaboliatyypit ja niiden ominaisuudet

Bakteerien aineenvaihdunta on poikkeuksellisen monimuotoinen. Näillä yksisoluisilla organismeilla on erilaisia ​​metabolisia "elämäntapoja", joiden avulla ne voivat elää alueilla, joissa on happea tai ilman sitä, ja ne vaihtelevat myös käyttämiensä hiililähteiden ja energian lähteiden välillä.

Tämän biokemiallisen plastisuuden ansiosta he ovat voineet siirtää joukon monipuolisia elinympäristöjä ja olla monipuolisesti mukana asettamissa ekosysteemeissä. Kuvailemme kahta aineenvaihdunnan luokitusta, joista ensimmäinen liittyy hapen käyttöön ja toinen neljään ravintokategoriaan.

Hapen käyttö: anaerobinen tai aerobinen

Metabolia voidaan luokitella aerobiseksi tai anaerobiseksi. Prokaryooteille, jotka ovat täysin anaerobisia (tai pakollisia anaerobisia), happi on analoginen myrkkylle. Siksi heidän on asuttava ympäristöissä, joissa se on täysin vapaa.

Ilmanvaihtokykyisten anaerobien luokassa bakteerit kykenevät sietämään happiympäristöjä, mutta eivät kykene soluhengitykseen - happi ei ole lopullinen elektronin vastaanottaja.

Tietyt lajit saattavat käyttää happea tai eivät niitä ja ovat "valinnaisia", koska ne kykenevät vaihtamaan kahta metabolointia. Päätös liittyy yleensä ympäristöolosuhteisiin.

Toisessa ääripäässä meillä on joukko pakollisia aerobia. Kuten nimestä voi päätellä, nämä organismit eivät voi kehittyä ilman happea, koska se on välttämätöntä solujen hengityksessä.

Ravinteet: välttämättömät aineet ja hivenaineet

Metaboliareaktioissa bakteerit ottavat ravintoaineita ympäristöstään uuttakseen kehitykseen ja ylläpitoon tarvittavaa energiaa. Ravinne on aine, joka on sisällytettävä lisäaineeseen sen säilymisen varmistamiseksi energian toimittamisen kautta.

Imeytyneiden ravintoaineiden energiaa käytetään prokaryoottisolun perusaineosien synteesiin.

Ravinteet voidaan luokitella välttämättömiksi tai emäksisiksi, joihin kuuluvat hiililähteet, typpimolekyylit ja fosfori. Muihin ravinteisiin sisältyy erilaisia ​​ioneja, kuten kalsium, kalium ja magnesium.

Hivenaineita vaaditaan vain jäännös- tai jälkimäärissä. Niiden joukossa on muun muassa rauta, kupari, koboltti.

Tietyt bakteerit eivät pysty syntetisoimaan tiettyä aminohappoa tai tiettyä vitamiinia. Näitä elementtejä kutsutaan kasvutekijöiksi. Loogisesti kasvutekijät ovat suuresti vaihtelevia ja riippuvat suurelta osin organismin tyypistä.

Ravintoluokat

Bakteerit voidaan luokitella ravintoluokkiin ottaen huomioon käyttämät hiililähteet ja mistä he saavat energiansa.

Hiiltä voidaan ottaa orgaanisista tai epäorgaanisista lähteistä. Termejä autotrofit tai litotrofit käytetään, kun taas toista ryhmää kutsutaan heterotrofeiksi tai organotrofeiksi.

Autotrofit voivat käyttää hiilidioksidia hiililähteenä, ja heterotrofit vaativat orgaanista hiiltä aineenvaihdunnassa.

Toisaalta on olemassa toinen energiankulutukseen liittyvä luokitus. Jos organismi pystyy käyttämään auringon energiaa, luokittelemme sen fototrofiiniin. Sitä vastoin, jos energia saadaan kemiallisista reaktioista, ne ovat kemotrofisia organismeja.

Jos yhdistämme nämä kaksi luokittelua, saamme neljä pääravinteen bakteeriluokkaa (se koskee myös muita organismeja): fotoautotrofit, fotoheterotrofit, kemoautotrofit ja kemoheterotrofit. Jäljempänä kuvataan jokainen bakteerien metabolinen kapasiteetti:

Photoautotrophs

Nämä organismit suorittavat fotosynteesiä, jossa valo on energian lähde ja hiilidioksidi on hiilen lähde.

Kuten kasvit, myös tässä bakteeriryhmässä on pigmentti-klorofylli a, joka sallii sen tuottaa happea elektronivirtauksen kautta. Siellä on myös pigmenttibakterioklorofylli, joka ei vapauta happea fotosynteettisen prosessin aikana.

Photoheterotrophs

He voivat käyttää auringonvaloa energialähteenä, mutta ne eivät siirry hiilidioksidiin. Sen sijaan he käyttävät alkoholia, rasvahappoja, orgaanisia happoja ja hiilihydraatteja. Näkyvimpiä esimerkkejä ovat vihreät ei-rikki- ja violetit ei-rikkibakteerit.

Chemoautotrophs

Kutsutaan myös kemoautotrofeiksi. Ne saavat energiansa hapettamalla epäorgaanisia aineita, joilla ne kiinnittävät hiilidioksidia. Ne ovat yleisiä hydroterminaalisissa hengityssuojaimissa syvänmeressä.

Chemoheterotrophs

Jälkimmäisessä tapauksessa hiilen ja energian lähde on yleensä sama elementti, esimerkiksi glukoosi.

Sovellukset

Tieto bakteerien aineenvaihdunnasta on antanut valtavan panoksen kliinisen mikrobiologian alueelle. Joidenkin mielenkiinnon kohteena olevan patogeenin kasvua varten suunniteltu optimaalisen elatusaineen suunnittelu perustuu sen aineenvaihduntaan.

Lisäksi on kymmeniä biokemiallisia testejä, jotka johtavat tuntemattomien bakteeri-organismien tunnistamiseen. Nämä protokollat ​​mahdollistavat erittäin luotettavan taksonomisen kehyksen muodostamisen.

Esimerkiksi bakteeriviljelmän katabolinen profiili voidaan tunnistaa soveltamalla Hugh-Leifson -hapetus- / fermentointitestiä.

Tämä menetelmä sisältää kasvun puolikiinteessä väliaineessa, jossa on glukoosi ja pH-indikaattori. Siten hapettavat bakteerit hajoavat glukoosia, reaktion, joka havaitaan indikaattorin värimuutoksen ansiosta.

Samoin on mahdollista määrittää, millä reiteillä kiinnostavat bakteerit käyvät, testaamalla niiden kasvua eri substraateilla. Jotkut näistä testeistä ovat: glukoosin käymisreitin arviointi, katalaasien havaitseminen, sytokromioksidaasien reaktio muun muassa.

Viitteet

1. Negroni, M. (2009). Stomatologinen mikrobiologia. Panamerican Medical Ed.
2. Prats, G. (2006). Kliininen mikrobiologia. Panamerican Medical Ed.
3. Rodríguez, J. Á. G., Picazo, JJ, ja de la Garza, JJP (1999). Lääketieteellisen mikrobiologian kokoelma. Elsevier Espanja.
4. Sadava, D., & Purves, WH (2009). Elämä: Biologian tiede. Panamerican Medical Ed.
5. Tortora, GJ, Funke, BR, & Case, CL (2007). Johdatus mikrobiologiaan. Panamerican Medical Ed.