BAKTERIEL STOFSKIFTE: TYPER OG DERES EGENSKABER - BIOLOGI - 2025

Den bakterielle metabolisme omfatter en række kemiske reaktioner, der er nødvendige for livet af disse organismer. Metabolismen er opdelt i nedbrydning eller kataboliske reaktioner og syntese eller anabolske reaktioner.

Disse organismer udviser beundringsværdig fleksibilitet med hensyn til deres biokemiske veje og er i stand til at bruge forskellige kilder til kulstof og energi. Metabolismetypen bestemmer den økologiske rolle for hver mikroorganisme.

Kilde: pixabay.com

Ligesom eukaryote linjer består bakterier hovedsageligt af vand (ca. 80%) og resten i tørvægt består af proteiner, nukleinsyrer, polysaccharider, lipider, peptidoglycan og andre strukturer. Bakteriel stofskifte virker for at opnå syntese af disse forbindelser ved hjælp af energien fra katabolisme.

Bakteriel metabolisme adskiller sig ikke meget fra de kemiske reaktioner, der findes i andre mere komplekse grupper af organismer. F.eks. Er der almindelige metabolske veje i næsten alle levende ting, såsom glukosenedbrydning eller glykolysebane.

Præcis viden om de ernæringsbetingelser, som bakterier kræver for at vokse, er afgørende for at skabe kulturmedier.

Typer af metabolisme og deres egenskaber

Metabolismen af ​​bakterier er usædvanligt forskelligartet. Disse encellede organismer har en række metabolske "livsstiler", der giver dem mulighed for at leve i områder med eller uden ilt og varierer også mellem kilden til kulstof og energi, de bruger.

Denne biokemiske plasticitet har gjort det muligt for dem at kolonisere en række forskellige levesteder og spille forskellige roller i de økosystemer, de bor. Vi beskriver to klassifikationer af metabolisme, den første er relateret til iltudnyttelse og den anden til de fire ernæringskategorier.

Brug af ilt: anaerob eller aerob

Metabolisme kan klassificeres som aerob eller anaerob. For prokaryoter, der er fuldt anaerobe (eller obligatoriske anaerobe), er ilt analogt med en gift. Derfor skal de leve i miljøer, der er helt fri for det.

Inden for kategorien aerotolerante anaerober er bakterier i stand til at tolerere iltmiljøer, men er ikke i stand til cellulær respiration - ilt er ikke den endelige elektronacceptor.

Visse arter bruger måske ikke ilt og er "fakultative", da de er i stand til at skifte de to stofskifte. Generelt er beslutningen relateret til miljøforhold.

På den anden ekstreme side har vi gruppen af ​​obligatoriske aerobes. Som navnet antyder, kan disse organismer ikke udvikle sig i fravær af ilt, da det er vigtigt for cellulær respiration.

Næringsstoffer: essentielle og sporstoffer

I metaboliske reaktioner tager bakterier næringsstoffer fra deres miljø for at udtrække den energi, der er nødvendig til deres udvikling og vedligeholdelse. Et næringsstof er et stof, der skal indarbejdes for at garantere dets overlevelse gennem energiforsyning.

Energien fra de absorberede næringsstoffer bruges til syntese af de grundlæggende komponenter i den prokaryote celle.

Næringsstoffer kan klassificeres som essentielle eller basiske, som inkluderer kulstofkilder, nitrogenmolekyler og fosfor. Andre næringsstoffer inkluderer forskellige ioner, såsom calcium, kalium og magnesium.

Sporelementer kræves kun i spor eller spormængder. Blandt dem er blandt andet jern, kobber, kobolt.

Visse bakterier er ikke i stand til at syntetisere en specifik aminosyre eller bestemt vitamin. Disse elementer kaldes vækstfaktorer. Logisk set er vækstfaktorer vidt forskellige og afhænger i vid udstrækning af typen af ​​organisme.

Ernæringskategorier

Bakterier kan klassificeres i ernæringskategorier under hensyntagen til den kulstofkilde, de bruger, og hvor de får deres energi fra.

Carbon kan tages fra organiske eller uorganiske kilder. Udtrykkene autotrophs eller lithotrophs bruges, mens den anden gruppe kaldes heterotrophs eller organotrophs.

Autotrofer kan bruge kuldioxid som en kulstofkilde, og heterotrofer kræver organisk kulstof til metabolisme.

På den anden side er der en anden klassificering relateret til energiindtag. Hvis organismen er i stand til at bruge energien fra solen, klassificerer vi den i kategorien fototrof. I modsætning hertil, hvis energi udvindes fra kemiske reaktioner, er de kemotrofiske organismer.

Hvis vi kombinerer disse to klassifikationer, får vi de fire største ernæringskategorier af bakterier (det gælder også for andre organismer): fotoautotrofer, fotoheterotrofer, kemoautotrofer og kemoheterotrofer. Nedenfor beskriver vi hver af de bakterielle metaboliske kapaciteter:

Photoautotrophs

Disse organismer udfører fotosyntesen, hvor lys er energikilden, og kuldioxid er kilden til kulstof.

Ligesom planter har denne bakteriegruppe pigmentet chlorophyll a, som gør det muligt for den at producere ilt gennem en strøm af elektroner. Der er også pigmentbakteriochlorophyll, som ikke frigiver ilt i den fotosyntetiske proces.

Photoheterotrophs

De kan bruge sollys som deres energikilde, men de henvender sig ikke til kuldioxid. I stedet bruger de alkoholer, fedtsyrer, organiske syrer og kulhydrater. De mest fremtrædende eksempler er grønne ikke-svovl- og lilla ikke-svovlbakterier.

Chemoautotrophs

Også kaldet kemoautotrofer. De får deres energi gennem oxidation af uorganiske stoffer, som de fikserer kuldioxid med. De er almindelige i hydroterminal åndedrætsværn i det dybe hav.

Chemoheterotrophs

I sidstnævnte tilfælde er kilden til kulstof og energi normalt det samme element, for eksempel glukose.

Applikationer

Kendskab til bakteriemetabolisme har bidraget enormt til området klinisk mikrobiologi. Designet af optimale kulturmedier designet til vækst af et patogen af ​​interesse er baseret på dets metabolisme.

Derudover er der snesevis af biokemiske test, der fører til identifikation af en eller anden ukendt bakterieorganisme. Disse protokoller giver mulighed for at etablere en ekstremt pålidelig taksonomisk ramme.

F.eks. Kan den katabolske profil af en bakteriekultur genkendes ved anvendelse af Hugh-Leifson oxidations- / fermenteringstest.

Denne metode inkluderer vækst i et halvfast medium med glukose og en pH-indikator. Således nedbryder oxidative bakterier glukose, en reaktion, der observeres takket være farveændringen i indikatoren.

Tilsvarende er det muligt at bestemme, hvilke veje bakterier af interesse bruger ved at teste deres vækst på forskellige underlag. Nogle af disse test er: vurdering af fermenteringsvejen for glukose, påvisning af katalaser, reaktion af cytochrome oxidaser, blandt andre.

Referencer

1. Negroni, M. (2009). Stomatologisk mikrobiologi. Panamerican Medical Ed.
2. Prats, G. (2006). Klinisk mikrobiologi. Panamerican Medical Ed.
3. Rodríguez, J. Á. G., Picazo, JJ, & de la Garza, JJP (1999). Kompendium for medicinsk mikrobiologi. Elsevier Spanien.
4. Sadava, D., & Purves, WH (2009). Liv: Videnskaben om biologi. Panamerican Medical Ed.
5. Tortora, GJ, Funke, BR, & Case, CL (2007). Introduktion til mikrobiologi. Panamerican Medical Ed.