Zdieľam:
Bakteriálne typy metabolizmu a ich vlastnosti
metabolizmus baktérií Zahŕňa rad chemických reakcií potrebných pre život týchto organizmov. Metabolizmus sa delí na degradačné alebo katabolické reakcie a syntetické alebo anabolické reakcie.
Tieto organizmy vykazujú obdivuhodnú flexibilitu vo svojich biochemických dráhach, pričom sú schopné využívať rôzne zdroje uhlíka a energie. Typ metabolizmu určuje ekologickú úlohu každého mikroorganizmu.
Rovnako ako eukaryotické línie, baktérie sú tvorené hlavne vodou (okolo 80%) a zvyšok v suchej hmotnosti, zložený z proteínov, nukleových kyselín, polysacharidov, lipidov, peptidoglykánov a ďalších štruktúr. Bakteriálny metabolizmus pracuje na dosiahnutí syntézy týchto zlúčenín s využitím energie z katabolizmu.
Bakteriálny metabolizmus sa výrazne nelíši od chemických reakcií prítomných v iných skupinách komplexnejších organizmov. Existujú napríklad metabolické cesty spoločné takmer vo všetkých živých bytostiach, ako je napríklad dráha degradácie glukózy alebo glykolýza..
Pre tvorbu kultivačných médií je nevyhnutná presná znalosť nutričných podmienok, ktoré baktérie potrebujú na rast.
index
- 1 Typy metabolizmu a ich charakteristiky
- 1.1 Použitie kyslíka: anaeróbne alebo aeróbne
- 1.2 Živiny: základy a oligoelementy
- 1.3 Kategórie výživy
- 1.4 Fotoautotrofy
- 1.5 Fotoheterotrofy
- 1.6 Chemoautotrofy
- 1.7 Chemoheterotrofy
- 2 Aplikácie
- 3 Odkazy
Druhy metabolizmu a ich charakteristiky
Metabolizmus baktérií je mimoriadne rôznorodý. Tieto jednobunkové organizmy majú rôzne metabolické "životné štýly", ktoré im umožňujú žiť v oblastiach s kyslíkom alebo bez kyslíka a tiež sa líšiť medzi zdrojom uhlíka a energie, ktoré používajú.
Táto biochemická plasticita im umožnila kolonizovať sériu rôznych biotopov a hrať rôzne úlohy v ekosystémoch, ktoré obývajú. Budeme opisovať dve klasifikácie metabolizmu, prvá sa týka použitia kyslíka a druhá štyrmi nutričnými kategóriami.
Využitie kyslíka: anaeróbne alebo aeróbne
Metabolizmus môže byť klasifikovaný ako aeróbny alebo anaeróbny. Pre prokaryoty, ktoré sú úplne anaeróbne (alebo povinné anaeróby), je kyslík analogický s jedom. Z tohto dôvodu musia žiť v prostredí úplne bez neho.
V rámci kategórie aero-tolerantných anaeróbov vstúpte do baktérií schopných tolerovať prostredie s kyslíkom, ale nie sú schopní vykonávať bunkové dýchanie - kyslík nie je konečným akceptorom elektrónov.
Niektoré druhy môžu alebo nemusia používať kyslík a sú "fakultatívne", pretože sú schopné striedať tieto dva metabolizmy. Vo všeobecnosti sa rozhodnutie týka environmentálnych podmienok.
Na druhom konci máme skupinu aerobov povinnú. Ako už názov napovedá, tieto organizmy sa nemôžu vyvíjať v neprítomnosti kyslíka, pretože sú nevyhnutné pre bunkové dýchanie.
Živiny: esencie a stopové prvky
Pri metabolických reakciách baktérie berú živiny zo svojho prostredia, aby extrahovali energiu potrebnú na ich vývoj a údržbu. Živina je látka, ktorá musí byť začlenená, aby sa zabezpečilo jej prežitie prostredníctvom dodávky energie.
Energia pochádzajúca z absorbovaných živín sa používa na syntézu základných zložiek prokaryotickej bunky.
Živiny môžu byť klasifikované ako základné alebo základné, ktoré zahŕňajú zdroje uhlíka, molekuly s dusíkom a fosforom. Ďalšie živiny zahŕňajú rôzne ióny, ako je vápnik, draslík a horčík.
Stopové prvky sú potrebné len v stopových množstvách alebo stopových množstvách. Medzi nimi je okrem iného železo, meď, kobalt.
Niektoré baktérie nie sú schopné syntetizovať akúkoľvek konkrétnu aminokyselinu alebo určitý vitamín. Tieto prvky sa nazývajú rastové faktory. Logicky sú rastové faktory široko variabilné a do veľkej miery závisia od typu organizmu.
Kategórie výživy
Môžeme klasifikovať baktérie do nutričných kategórií, berúc do úvahy zdroj uhlíka, ktorý používajú a kde berú energiu.
Uhlík sa môže odoberať z organických alebo anorganických zdrojov. Používajú sa termíny autotrofy alebo litotrofy, zatiaľ čo druhá skupina sa nazýva heterotrofy alebo organotrofy.
Autotrofy môžu používať oxid uhličitý ako zdroj uhlíka a heterotrofy vyžadujú pre svoj metabolizmus organický uhlík.
Na druhej strane existuje druhá klasifikácia týkajúca sa príjmu energie. Ak je organizmus schopný využiť energiu prichádzajúcu zo slnka, klasifikujeme ju do fototrofnej kategórie. Naopak, ak je energia extrahovaná z chemických reakcií, ide o cheyotrofné organizmy.
Ak tieto dve klasifikácie skombinujeme, dostaneme štyri hlavné výživové kategórie baktérií (platí aj pre iné organizmy): fotoautotrofy, fotoheterotrofy, chemoautotrofy a chemoheterotrofy. Ďalej popíšeme každú z bakteriálnych metabolických kapacít:
photoautotrophs
Tieto organizmy vykonávajú fotosyntézu, kde svetlo je zdrojom energie a oxid uhličitý je zdrojom uhlíka.
Podobne ako rastliny, aj táto bakteriálna skupina má chlorofyl a pigment, ktorý mu umožňuje produkovať kyslík prúdom elektrónov. Existuje aj bakteriochlorofylový pigment, ktorý pri fotosyntetickom procese neuvoľňuje kyslík.
photoheterotrophs
Môžu používať slnečné svetlo ako svoj zdroj energie, ale neuchýlia sa na oxid uhličitý. Namiesto toho používajú alkoholy, mastné kyseliny, organické kyseliny a sacharidy. Najvýraznejšími príkladmi sú bezsírne zelené a sírne purpurové baktérie.
chemoautotrophs
Tiež nazývaný chemoautotrophs. Svoju energiu získavajú oxidáciou anorganických látok, s ktorými fixujú oxid uhličitý. Sú bežné v hydrotermálnych prieduchoch hlboko v oceáne.
chemoheterotrophs
Druhým prípadom je zdroj uhlíka a energie zvyčajne ten istý prvok, napríklad glukóza.
aplikácie
Poznatky o metabolizme baktérií významne prispeli k oblasti klinickej mikrobiológie. Návrh optimálneho kultivačného média určeného na rast príslušného patogénu je založený na jeho metabolizme.
Okrem toho existujú desiatky biochemických testov, ktoré vedú k identifikácii neznámych bakteriálnych organizmov. Tieto protokoly nám umožňujú vytvoriť mimoriadne spoľahlivý taxonomický rámec.
Napríklad katabolický profil bakteriálnej kultúry možno rozpoznať použitím Hugh-Leifsonovho oxidačného / fermentačného testu..
Táto metodológia zahŕňa rast v polotuhom médiu s glukózou a pH indikátorom. Oxidačné baktérie teda degradujú glukózu, čo je reakcia, ktorá je pozorovaná vďaka zmene farby indikátora.
Rovnakým spôsobom môžete určiť, ktoré cesty využívajú baktérie, ktoré sú predmetom záujmu, testovaním ich rastu na rôznych substrátoch. Niektoré z týchto testov sú: stanovenie glukózovej fermentačnej dráhy, detekcia kataláz, reakcia cytochromooxidáz, medzi inými..
referencie
- Negroni, M. (2009). Stomatologická mikrobiológia. Panamericana Medical.
- Prats, G. (2006). Klinická mikrobiológia. Panamericana Medical.
- Rodríguez, J. Á. G., Picazo, J. J., a de la Garza, J. J. P. (1999). Prehľad lekárskej mikrobiológie. Elsevier Španielsko.
- Sadava, D., & Purves, W. H. (2009). Život: Veda o biológii. Panamericana Medical.
- Tortora, G. J., Funke, B.R., a C. L. (2007). Úvod do mikrobiológie. Panamericana Medical.