BAKTERIJŲ APYKAITA: RŪŠYS IR JŲ YPATYBĖS - BIOLOGIJA - 2025

Bakterijų metabolizmas apima cheminių reakcijų, būtinų gyvybei šių organizmų seriją. Metabolizmas skirstomas į skilimo ar katabolines reakcijas ir sintezės arba anabolines reakcijas.

Šie organizmai pasižymi nuostabiu lankstumu dėl savo biocheminių būdų, nes gali naudoti įvairius anglies ir energijos šaltinius. Metabolizmo tipas lemia kiekvieno mikroorganizmo ekologinį vaidmenį.

Šaltinis: pixabay.com

Kaip ir eukariotų kilmės linijas, bakterijas daugiausia sudaro vanduo (apie 80%), o likusią dalį sudaro sausas svoris - baltymai, nukleorūgštys, polisacharidai, lipidai, peptidoglikanas ir kitos struktūros. Bakterijų metabolizmas padeda pasiekti šių junginių sintezę, naudojant katabolizmo energiją.

Bakterijų metabolizmas nedaug skiriasi nuo cheminių reakcijų, vykstančių kitose sudėtingesnėse organizmų grupėse. Pavyzdžiui, beveik visuose gyvuose dalykuose yra paplitę metabolizmo keliai, tokie kaip gliukozės skilimas ar glikolizės kelias.

Norint sukurti terpę, būtina tiksliai žinoti mitybos sąlygas, kurias bakterijoms reikia augti.

Metabolizmo tipai ir jų savybės

Bakterijų metabolizmas yra nepaprastai įvairus. Šie vienaląsčiai organizmai pasižymi įvairiais metaboliniais „gyvenimo būdais“, kurie leidžia jiems gyventi teritorijose su deguonimi ar be jo, taip pat skiriasi priklausomai nuo naudojamo anglies ir energijos šaltinio.

Šis biocheminis plastiškumas leido jiems kolonizuoti daugybę įvairiausių buveinių ir vaidinti įvairius vaidmenis jų ekosistemose. Apibūdinsime dvi metabolizmo klasifikacijas, pirmoji susijusi su deguonies panaudojimu, o antroji - su keturiomis mitybos kategorijomis.

Deguonies naudojimas: anaerobinis ar aerobinis

Metabolizmas gali būti klasifikuojamas kaip aerobinis arba anaerobinis. Prokariotams, kurie yra visiškai anaerobiniai (arba įpareigojantys anaerobus), deguonis yra analogiškas nuodui. Todėl jie turi gyventi aplinkoje, kurioje to visiškai nėra.

Aerotermiškai veikiančių anaerobų kategorijoje bakterijos geba toleruoti deguonies aplinką, tačiau nėra pajėgios ląstelių kvėpavimui - deguonis nėra galutinis elektronų akceptorius.

Tam tikros rūšys gali arba negali naudoti deguonį ir yra „fakultatyviškos“, nes jos gali pakeisti abi metabolizmas. Paprastai sprendimas yra susijęs su aplinkos sąlygomis.

Kitame kraštutinume turime įpareigojančių aerobų grupę. Kaip rodo pavadinimas, šie organizmai negali vystytis neturėdami deguonies, nes tai būtina ląstelių kvėpavimui.

Maistinės medžiagos: būtinosios medžiagos ir mikroelementai

Vykstant metabolinėms reakcijoms, bakterijos paima maistines medžiagas iš savo aplinkos, kad išgautų energiją, reikalingą jų vystymuisi ir palaikymui. Maistinė medžiaga yra medžiaga, kuri turi būti įtraukta, kad būtų užtikrintas jos išlikimas tiekiant energiją.

Iš absorbuotų maistinių medžiagų energija naudojama pagrindinių prokariotinės ląstelės komponentų sintezei.

Maistinės medžiagos gali būti klasifikuojamos kaip būtinos ar pagrindinės, įskaitant anglies šaltinius, azoto molekules ir fosforą. Kitos maistinės medžiagos apima skirtingus jonus, tokius kaip kalcis, kalis ir magnis.

Mikroelementų reikia tik pėdsakais ar pėdsakais. Tarp jų yra geležies, vario, kobalto.

Tam tikros bakterijos nesugeba sintetinti konkrečios aminorūgšties ar tam tikro vitamino. Šie elementai vadinami augimo veiksniais. Logiškai mąstant, augimo veiksniai yra labai įvairūs ir labai priklauso nuo organizmo rūšies.

Mitybos kategorijos

Bakterijas galima suskirstyti į mitybines kategorijas, atsižvelgiant į jų naudojamą anglies šaltinį ir iš kur gaunama energija.

Anglį galima paimti iš organinių ar neorganinių šaltinių. Vartojami terminai autotrofai arba litotrofai, o kita grupė vadinama heterotrofais arba organotrofais.

Autotrofai gali naudoti anglies dioksidą kaip anglies šaltinį, o heterotrofams metabolizmui reikalinga organinė anglis.

Kita vertus, yra ir antroji klasifikacija, susijusi su energijos suvartojimu. Jei organizmas sugeba sunaudoti saulės energiją, mes klasifikuojame ją fototrofo kategorijoje. Jei energija išgaunama cheminių reakcijų metu, tai yra chemotrofiniai organizmai.

Jei sujungsime šias dvi klasifikacijas, gausime keturias pagrindines maistinių bakterijų kategorijas (tai taikoma ir kitiems organizmams): fotoautotrofus, fotoheterotrofus, chemoautotrofus ir chemoheterotrofus. Žemiau aprašysime kiekvieną iš bakterijų metabolinių gebėjimų:

Fotoautotrofai

Šie organizmai vykdo fotosintezę, kai šviesos šaltinis yra energija, o anglies dioksidas yra anglies šaltinis.

Kaip ir augalai, ši bakterijų grupė turi pigmento chlorofilą a, kuris leidžia elektronams tekėti deguoniui gaminti. Taip pat yra pigmento bakteriochlorofilas, kuris fotosintezės metu neišskiria deguonies.

Fotoheterotrofai

Jie gali naudoti saulės šviesą kaip savo energijos šaltinį, tačiau jie netapo anglies dioksidu. Jie naudoja alkoholius, riebalų rūgštis, organines rūgštis ir angliavandenius. Ryškiausi pavyzdžiai yra žaliosios, neturinčios sieros, ir purpurinės, nesiejančiosios bakterijos.

Chemoautotrofai

Taip pat vadinamas chemoautotrofais. Savo energiją jie gauna per neorganines medžiagas, su kuriomis jie fiksuoja anglies dioksidą. Jie dažni hidroterminiuose respiratoriuose giliame vandenyne.

Chemoheterotrofai

Pastaruoju atveju anglies ir energijos šaltinis paprastai yra tas pats elementas, pavyzdžiui, gliukozė.

Programos

Žinios apie bakterijų metabolizmą padarė didžiulį indėlį į klinikinės mikrobiologijos sritį. Optimalių auginimo terpių, skirtų tam tikram patogenui augti, dizainas pagrįstas jo metabolizmu.

Be to, yra dešimtys biocheminių tyrimų, kurių metu galima nustatyti nežinomą bakterinį organizmą. Šie protokolai leidžia nustatyti ypač patikimą taksonominį kadrą.

Pavyzdžiui, bakterijų kultūros katabolinis profilis gali būti atpažįstamas naudojant Hugh-Leifson oksidacijos / fermentacijos testą.

Ši metodika apima augimą pusiau kietoje terpėje su gliukoze ir pH rodikliu. Taigi oksidacinės bakterijos skaido gliukozę - tai reakcija, kuri pastebima pasikeitus indikatoriaus spalvai.

Panašiai galima nustatyti, kuriais keliais naudojasi dominančios bakterijos, išbandydamos jų augimą skirtinguose substratuose. Kai kurie iš šių tyrimų yra: gliukozės fermentacijos kelio įvertinimas, katalazių nustatymas, citochromo oksidazių reakcija, be kita ko.

Nuorodos

1. Negroni, M. (2009). Stomatologinė mikrobiologija. Panamerican Medical Ed.
2. Prats, G. (2006). Klinikinė mikrobiologija. Panamerican Medical Ed.
3. Rodríguez, J. Á. G., Picazo, J. J., ir de la Garza, JJP (1999). Medicininės mikrobiologijos rinkinys. Elsevier Ispanija.
4. Sadava, D., & Purves, WH (2009). Gyvenimas: Biologijos mokslas. Panamerican Medical Ed.
5. „Tortora“, G. J., „Funke“, „BR“ ir „Case“, CL (2007). Įvadas į mikrobiologiją. Panamerican Medical Ed.