Podíl:
Typy bakteriálního metabolismu a jejich vlastnosti
metabolismus bakterií Zahrnuje řadu chemických reakcí nezbytných pro život těchto organismů. Metabolismus se dělí na degradační nebo katabolické reakce a syntetické nebo anabolické reakce.
Tyto organismy vykazují obdivuhodnou flexibilitu ve svých biochemických cestách, jsou schopny využívat různé zdroje uhlíku a energie. Typ metabolismu určuje ekologickou roli každého mikroorganismu.
Podobně jako eukaryotické linie jsou bakterie tvořeny hlavně vodou (kolem 80%) a zbytek v sušině, složený z proteinů, nukleových kyselin, polysacharidů, lipidů, peptidoglykanů a dalších struktur. Bakteriální metabolismus pracuje na dosažení syntézy těchto sloučenin s využitím energie z katabolismu.
Metabolismus bakterií se příliš neliší od chemických reakcí přítomných v jiných skupinách složitějších organismů. Existují například metabolické cesty běžné u téměř všech živých bytostí, jako je cesta degradace glukózy nebo glykolýza.
Pro tvorbu kultivačních médií je nezbytná přesná znalost nutričních podmínek, které bakterie vyžadují k růstu.
Index
- 1 Typy metabolismu a jejich charakteristiky
- 1.1 Použití kyslíku: anaerobní nebo aerobní
- 1.2 Živiny: esenciální a oligoelementy
- 1.3 Nutriční kategorie
- 1.4 Fotoautotrofy
- 1.5 Fotoheterotrofy
- 1.6 Chemoautotrofy
- 1.7 Chemoheterotrofy
- 2 Aplikace
- 3 Odkazy
Typy metabolismu a jejich charakteristiky
Metabolismus bakterií je mimořádně různorodý. Tyto jednobuněčné organismy mají různé metabolické "životní styly", které jim umožňují žít v oblastech s kyslíkem nebo bez kyslíku a také se liší mezi zdrojem uhlíku a energií, které používají.
Tato biochemická plasticita jim umožnila kolonizovat řadu různých stanovišť a hrát různé role v ekosystémech, které obývají. Popíšeme dvě klasifikace metabolismu, první se týká použití kyslíku a druhého se čtyřmi nutričními kategoriemi.
Využití kyslíku: anaerobní nebo aerobní
Metabolismus může být klasifikován jako aerobní nebo anaerobní. Pro prokaryoty, které jsou zcela anaerobní (nebo povinné anaeroby), je kyslík analogický s jedem. Kvůli tomu musí žít v prostředí zcela prostém.
V kategorii aero-tolerantních anaerobů vstupte do bakterií schopných tolerovat prostředí s kyslíkem, ale nejsou schopni provádět buněčné dýchání - kyslík není konečným akceptorem elektronů.
Některé druhy mohou nebo nemusí používat kyslík a jsou "fakultativní", protože jsou schopny střídavě měnit dva metabolismy. Obecně se rozhodnutí týká podmínek prostředí.
Na druhém konci je skupina aerobů povinná. Jak název napovídá, tyto organismy se nemohou vyvinout v nepřítomnosti kyslíku, protože jsou nezbytné pro buněčné dýchání.
Živiny: základy a stopové prvky
Při metabolických reakcích berou bakterie živiny ze svého prostředí, aby získaly energii nezbytnou pro jejich vývoj a údržbu. Živina je látka, která musí být začleněna, aby zajistila její přežití prostřednictvím dodávky energie.
Energie přicházející z absorbovaných živin se používá pro syntézu základních složek prokaryotické buňky.
Živiny mohou být klasifikovány jako základní nebo základní, které zahrnují zdroje uhlíku, molekuly s dusíkem a fosforem. Další živiny zahrnují různé ionty, jako je vápník, draslík a hořčík.
Stopové prvky jsou nezbytné pouze ve stopových množstvích nebo stopových množstvích. Mezi nimi je mimo jiné železo, měď, kobalt.
Některé bakterie nejsou schopny syntetizovat žádnou konkrétní aminokyselinu nebo určitý vitamin. Tyto prvky se nazývají růstové faktory. Logicky jsou růstové faktory velmi variabilní a závisí do značné míry na typu organismu.
Nutriční kategorie
Můžeme klasifikovat bakterie do kategorií živin s přihlédnutím ke zdroji uhlíku, který používají, a kde berou energii.
Uhlík lze odebírat z organických nebo anorganických zdrojů. Používají se termíny autotrofy nebo lithotrofy, zatímco druhá skupina se nazývá heterotrofy nebo organotrofy.
Autotrofy mohou používat oxid uhličitý jako zdroj uhlíku a heterotrofy vyžadují pro svůj metabolismus organický uhlík.
Na druhé straně existuje druhá klasifikace týkající se příjmu energie. Pokud je organismus schopen využít energii přicházející ze slunce, klasifikujeme ji do fototrofní kategorie. Naopak, pokud je energie extrahována z chemických reakcí, jedná se o cheyotrofní organismy.
Pokud tyto dvě klasifikace zkombinujeme, získáme čtyři hlavní výživové kategorie bakterií (platí i pro jiné organismy): fotoautotrofy, fotoheterotrofy, chemoautotrofy a chemoheterotrofy. Dále popíšeme každou z bakteriálních metabolických kapacit:
Fotoautotrofy
Tyto organismy provádějí fotosyntézu, kde je zdrojem energie světlo a zdrojem uhlíku je oxid uhličitý.
Stejně jako rostliny má tato bakteriální skupina chlorofyl a pigment, který umožňuje vytvářet kyslík proudem elektronů. Existuje také bakteriochlorofylový pigment, který při fotosyntetickém procesu neuvolňuje kyslík.
Fotoheterotrofy
Mohou používat sluneční světlo jako svůj zdroj energie, ale neuchýlí se k oxidu uhličitému. Místo toho používají alkoholy, mastné kyseliny, organické kyseliny a sacharidy. Nejvýraznějšími příklady jsou bezsirové zelené a bezsírné purpurové bakterie.
Chemoautotrofy
Také nazývaný chemoautotrophs. Energii získávají oxidací anorganických látek, kterými fixují oxid uhličitý. Oni jsou obyčejní v hydrotermálních průduchech hluboko v oceánu.
Chemoheterotrofy
Druhým případem je zdroj uhlíku a energie obvykle stejný prvek, například glukóza.
Aplikace
Znalost metabolismu bakterií významně přispěla k oblasti klinické mikrobiologie. Návrh optimálního kultivačního média určeného pro růst patogenu je založen na jeho metabolismu.
Kromě toho existují desítky biochemických testů, které vedou k identifikaci neznámého bakteriálního organismu. Tyto protokoly nám umožňují vytvořit velmi spolehlivý taxonomický rámec.
Například katabolický profil bakteriální kultury může být rozpoznán použitím Hugh-Leifsonova testu oxidace / fermentace..
Tato metodika zahrnuje růst v polotuhém médiu s glukózou a indikátorem pH. Oxidační bakterie tedy degradují glukózu, což je reakce, která je pozorována díky změně barvy v indikátoru.
Stejným způsobem můžete určit, které cesty využívají požadované bakterie, a to testováním jejich růstu na různých substrátech. Některé z těchto testů jsou: zhodnocení glukózové fermentační dráhy, detekce kataláz, reakce cytochromooxidáz, mimo jiné.
Odkazy
- Negroni, M. (2009). Stomatologická mikrobiologie. Panamericana Medical.
- Prats, G. (2006). Klinická mikrobiologie. Panamericana Medical.
- Rodríguez, J. Á. G., Picazo, J. J., a de la Garza, J. J. P. (1999). Kompendium lékařské mikrobiologie. Elsevier Španělsko.
- Sadava, D., & Purves, W. H. (2009). Život: Věda o biologii. Panamericana Medical.
- Tortora, G. J., Funke, B.R., a C. L. (2007). Úvod do mikrobiologie. Panamericana Medical.