Типи бактеріального метаболізму та їх характеристики



The бактеріальний метаболізм Вона включає в себе ряд хімічних реакцій, необхідних для життя цих організмів. Метаболізм ділиться на деградаційні або катаболічні реакції і синтетичні або анаболічні реакції.

Ці організми проявляють чудову гнучкість у своїх біохімічних шляхах, будучи в змозі використовувати різні джерела вуглецю та енергії. Тип обміну речовин визначає екологічну роль кожного мікроорганізму.

Як і еукаріотичні лінії, бактерії складаються переважно з води (близько 80%), а решта - у сухому вазі, складається з білків, нуклеїнових кислот, полісахаридів, ліпідів, пептидогліканів та інших структур. Бактеріальний метаболізм працює для досягнення синтезу цих сполук, використовуючи енергію катаболізму.

Бактеріальний метаболізм не відрізняється значною мірою від хімічних реакцій, присутніх в інших групах більш складних організмів. Наприклад, існують метаболічні шляхи, які є поширеними практично у всіх живих істотах, наприклад, шляху деградації глюкози або гліколізу.

Точне знання про умови харчування, які бактерії потребують для вирощування, є необхідним для створення культуральних середовищ.

Індекс

  • 1 Види обміну речовин та їх характеристики
    • 1.1 Використання кисню: анаеробний або аеробний
    • 1.2 Поживні речовини: основи та олігоелементи
    • 1.3 Харчові категорії
    • 1.4 Фотоавтотрофи
    • 1.5 Фотогетеротрофи
    • 1.6 Хемоавтотрофи
    • 1.7 Хемогетеротрофи
  • 2 Програми
  • 3 Посилання

Види метаболізму та їх характеристики

Метаболізм бактерій надзвичайно різноманітний. Ці одноклітинні організми мають різні метаболічні "способи життя", які дозволяють їм жити в районах з киснем або без нього, а також відрізнятися між джерелом вуглецю і енергією, яку вони використовують..

Ця біохімічна пластичність дозволила їм колонізувати ряд різноманітних середовищ існування і відігравати різні ролі в екосистемах, в яких вони мешкають. Опишемо дві класифікації метаболізму, перша пов'язана з використанням кисню, а друга - з чотирма категоріями харчування.

Утилізація кисню: анаеробна або аеробна

Метаболізм може бути класифікований як аеробний або анаеробний. Для прокаріотів, які є повністю анаеробними (або облігатними анаеробами), кисень аналогічний отруті. Через це вони повинні жити в умовах, вільних від нього.

У категорію аеро-толерантних анаеробів входять бактерії, здатні переносити середовища з киснем, але не здатні виконувати клітинне дихання - кисень не є кінцевим акцептором електронів.

Деякі види можуть або не можуть використовувати кисень і є "факультативними", оскільки вони здатні змінювати два метаболізму. Як правило, рішення стосується умов навколишнього середовища.

З іншого боку, ми зобов'язані групі аеробів. Як випливає з назви, ці організми не можуть розвиватися за відсутності кисню, оскільки це необхідно для клітинного дихання.

Поживні речовини: основи та мікроелементи

У метаболічних реакціях бактерії приймають живильні речовини з їхнього середовища для вилучення енергії, необхідної для їхнього розвитку та підтримки. Поживна речовина є речовиною, яка повинна бути включена для забезпечення її виживання через постачання енергії.

Енергія, що надходить з поглинених поживних речовин, використовується для синтезу основних компонентів прокаріотної клітини.

Поживні речовини можна класифікувати як істотні або основні, які включають джерела вуглецю, молекули з азотом і фосфором. Інші поживні речовини включають різні іони, такі як кальцій, калій і магній.

Елементи мікроелементів необхідні лише у кількостях або слідах. Серед них - залізо, мідь, кобальт.

Деякі бактерії не здатні синтезувати яку-небудь конкретну амінокислоту або певний вітамін. Ці елементи називаються факторами зростання. Логічно, що фактори росту широко варіюють і в значній мірі залежать від типу організму.

Харчові категорії

Ми можемо класифікувати бактерії в категорії поживних речовин, враховуючи джерело вуглецю, який вони використовують, і де вони приймають енергію.

Вуглець може бути взято з органічних або неорганічних джерел. Використовуються терміни автотрофи або літотрофи, а інша група називається гетеротрофами або органотрофами.

Автотрофи можуть використовувати вуглекислий газ як джерело вуглецю, а гетеротрофи вимагають органічного вуглецю для свого метаболізму.

З іншого боку, існує друга класифікація, що стосується споживання енергії. Якщо організм здатний використовувати енергію, що надходить від Сонця, ми його класифікуємо у фототрофну категорію. На відміну від цього, якщо енергія витягується з хімічних реакцій, то вони є Cheyotrophic організмів.

Якщо об'єднати ці дві класифікації, ми отримаємо чотири основні поживні категорії бактерій (це стосується й інших організмів): фотоавтотрофи, фотогетеротрофи, хемоавтотрофи і хемогетеротрофи. Далі ми опишемо кожну з бактеріальних метаболічних здібностей:

Фотоавтотрофи

Ці організми здійснюють фотосинтез, де світло є джерелом енергії, а діоксид вуглецю є джерелом вуглецю.

Як і рослини, у цієї бактеріальної групи є пігмент хлорофіл, який дозволяє виробляти кисень через потік електронів. Існує також пігмент бактеріохлорофілу, який не вивільняє кисень у процесі фотосинтезу.

Фотогетеротрофи

Вони можуть використовувати сонячне світло як джерело енергії, але вони не вдаються до вуглекислого газу. Натомість використовуються спирти, жирні кислоти, органічні кислоти та вуглеводи. Найбільш видатними прикладами є неспирні зелені і не сірчані фіолетові бактерії.

Хемоавтотрофи

Також називають хемоавтотрофи. Вони отримують свою енергію шляхом окислення неорганічних речовин, якими вони фіксують діоксид вуглецю. Вони поширені в гидротермальних отворах глибоко в океані.

Хемогетеротрофи

В останньому випадку джерелом вуглецю і енергії зазвичай є один і той же елемент, наприклад, глюкоза.

Програми

Знання бактеріального обміну дало величезний внесок у сферу клінічної мікробіології. Конструкція оптимальних поживних середовищ, призначених для зростання цікавить патогена, заснована на його метаболізмі.

Крім того, існують десятки біохімічних тестів, які призводять до виявлення невідомого бактеріального організму. Ці протоколи дозволяють встановити надзвичайно надійну таксономічну структуру.

Наприклад, катаболічний профіль бактеріальної культури може бути визнаний шляхом застосування тесту окислення / ферментації Х'ю-Лейфсона..

Ця методологія включає зростання в напівтвердої середовищі з глюкозою і індикатором рН. Таким чином, окислювальні бактерії деградують глюкозу, реакція якої спостерігається завдяки зміні кольору в індикаторі.

Таким же чином можна встановити, які шляхи використання бактерій, що представляють інтерес, перевіряють їх зростання на різних субстратах. Деякі з цих тестів: оцінка ферментативного шляху глюкози, виявлення каталаз, реакція цитохромооксидаз, серед інших.

Список літератури

  1. Negroni, M. (2009). Стоматологічна мікробіологія. Ed. Panamericana Medical.
  2. Prats, G. (2006). Клінічна мікробіологія. Ed. Panamericana Medical.
  3. Rodríguez, J. Á. G., Picazo, J.J., & de la Garza, J.J.P. (1999). Збірник медичної мікробіології. Elsevier Іспанія.
  4. Sadava, D., & Purves, W.H. (2009). Життя: наука біології. Ed. Panamericana Medical.
  5. Tortora, G.J., Funke, B.R., & Case, C.L. (2007). Введення в мікробіологію. Ed. Panamericana Medical.