PRESNOVA BAKTERIJ: VRSTE IN NJIHOVE ZNAČILNOSTI - BIOLOGIJA - 2026

Metabolizem bakterij vključuje vrsto kemičnih reakcij, ki so potrebni za življenje teh organizmov. Presnova je razdeljena na razgradne ali katabolične reakcije ter sinteze ali anabolične reakcije.

Ti organizmi so v svojih biokemičnih poteh izjemno prilagodljivi, saj lahko uporabljajo različne vire ogljika in energije. Vrsta presnove določa ekološko vlogo vsakega mikroorganizma.

Vir: pixabay.com

Tako kot evkariontske proge tudi bakterije tvorijo voda (približno 80%), preostale pa v suhi teži, sestavljeni iz beljakovin, nukleinskih kislin, polisaharidov, lipidov, peptidoglikana in drugih struktur. Bakterijski metabolizem deluje tako, da doseže sintezo teh spojin z uporabo energije iz katabolizma.

Presnova bakterij se ne razlikuje veliko od kemijskih reakcij, ki so prisotne v drugih bolj zapletenih skupinah organizmov. Na primer, obstajajo običajne presnovne poti pri skoraj vseh živih bitjih, kot sta razpad glukoze ali pot glikolize.

Natančno poznavanje prehranskih pogojev, ki jih bakterije potrebujejo za rast, je bistvenega pomena za ustvarjanje gojišč.

Vrste presnove in njihove značilnosti

Presnova bakterij je izjemno raznolika. Ti enocelični organizmi imajo različne presnovne "življenjske stile", ki jim omogočajo življenje na območjih s kisikom ali brez njega, prav tako pa se razlikujejo med virom ogljika in energijo, ki jo uporabljajo.

Ta biokemična plastičnost jim je omogočila, da kolonizirajo vrsto raznolikih habitatov in igrajo različne vloge v ekosistemih, ki jih naseljujejo. Opisali bomo dve klasifikaciji metabolizma, prva je povezana z izkoriščanjem kisika in druga s štirimi prehranskimi kategorijami.

Uporaba kisika: anaerobni ali aerobni

Presnovo lahko razvrstimo med aerobne ali anaerobne. Za prokariote, ki so popolnoma anaerobni (ali vezani anaerobi), je kisik analogen strupu. Zato morajo živeti v okolju, popolnoma brez njega.

V kategoriji aerotolerantnih anaerobov bakterije lahko prenašajo kisikovo okolje, vendar niso sposobne celičnega dihanja - kisik ni končni sprejemnik elektronov.

Nekatere vrste lahko uporabljajo ali ne uporabljajo kisika in so "fakultativne", saj lahko presnavljajo oba presnova. Na splošno je odločitev povezana z okoljskimi razmerami.

Na drugi skrajnosti imamo skupino obveznih aerobij. Kot pove že ime, se ti organizmi ne morejo razvijati brez kisika, saj so ključni za celično dihanje.

Hranila: esencialne snovi in ​​elementi v sledeh

Pri presnovnih reakcijah bakterije odvzamejo hranila iz svojega okolja, da pridobijo energijo, potrebno za njihov razvoj in vzdrževanje. Hranilna snov je snov, ki jo je treba vgraditi, da zagotovimo njeno preživetje s preskrbo z energijo.

Energija iz absorbiranih hranilnih snovi se uporablja za sintezo osnovnih komponent prokariotske celice.

Hranila lahko razvrstimo med osnovne ali osnovne, ki vključujejo vire ogljika, molekule dušika in fosfor. Druga hranila vključujejo različne ione, kot so kalcij, kalij in magnezij.

Elementi v sledovih so potrebni le v sledeh ali v sledeh. Med njimi je med drugim železo, baker, kobalt.

Določene bakterije niso sposobne sintetizirati posebne aminokisline ali določenega vitamina. Ti elementi se imenujejo rastni dejavniki. Logično je, da so rastni dejavniki zelo različni in so v veliki meri odvisni od vrste organizma.

Prehranske kategorije

Bakterije lahko razvrstimo v prehranske kategorije ob upoštevanju vira ogljika, ki ga uporabljajo, in od koder dobivajo svojo energijo.

Ogljik lahko jemljemo iz organskih ali anorganskih virov. Uporabljata se izraza avtotrofi ali litotrofi, druga skupina pa se imenuje heterotrofi ali organotrofi.

Avtotrofi lahko kot vir ogljika uporabljajo ogljikov dioksid, heterotrofi pa za presnovo potrebujejo organski ogljik.

Po drugi strani pa obstaja druga klasifikacija, povezana z vnosom energije. Če je organizem sposoben izkoristiti energijo iz sonca, ga uvrstimo v kategorijo fototropov. Če pa se energija črpa iz kemičnih reakcij, gre za hemotrofne organizme.

Če združimo te dve razvrstitvi, bomo dobili štiri glavne prehranske kategorije bakterij (velja tudi za druge organizme): fotoavtrotrofe, fotoheterotrofe, kemoavtrotrofe in hemoheterotrofe. Spodaj bomo opisali vsako presnovno sposobnost bakterij:

Fotoavtrofi

Ti organizmi izvajajo fotosintezo, kjer je svetloba vir energije in ogljikov dioksid je vir ogljika.

Tako kot rastline ima tudi ta bakterijska skupina pigment klorofil a, ki mu omogoča, da proizvaja kisik s pretokom elektronov. Obstaja tudi pigment bakterioklorofil, ki v fotosintetskem procesu ne sprošča kisika.

Fotoheterotrofi

Kot svoj vir energije lahko uporabljajo sončno svetlobo, vendar se ne pretvorijo v ogljikov dioksid. Namesto tega uporabljajo alkohole, maščobne kisline, organske kisline in ogljikove hidrate. Najbolj vidni primeri so zelene ne-žveplove in vijolične ne-žveplove bakterije.

Kemoavtrotrofi

Imenujejo se tudi kemoavtrotrofi. Svojo energijo pridobivajo z oksidacijo anorganskih snovi, s katerimi fiksirajo ogljikov dioksid. Pogosti so pri globokomorskih hidroterminalnih respiratorjih.

Kemoheterotrofi

V zadnjem primeru sta izvor ogljika in energije ponavadi isti element, na primer glukoza.

Prijave

Poznavanje bakterijske presnove je ogromno prispevalo na področju klinične mikrobiologije. Zasnova optimalnih kulturnih medijev, oblikovanih za rast nekaterih patogenov, ki vas zanimajo, temelji na njegovi presnovi.

Poleg tega obstaja na desetine biokemijskih testov, ki vodijo k identifikaciji neznanega bakterijskega organizma. Ti protokoli omogočajo vzpostavitev izredno zanesljivega taksonomskega kadriranja.

Katabolični profil bakterijske kulture lahko na primer prepoznamo z Hugh-Leifsonovim testom oksidacije / fermentacije.

Ta metodologija vključuje rast v poltrdnem mediju z glukozo in indikatorjem pH. Tako oksidativne bakterije razgradijo glukozo, kar je reakcija, ki jo opazimo zahvaljujoč spremembi barve kazalca.

Prav tako je mogoče določiti, katere poti bakterije, ki nas zanimajo, uporabiti s testiranjem njihove rasti na različnih podlagah. Nekateri od teh testov so: ocena fermentacijske poti glukoze, odkrivanje katalaz, reakcija citokrom oksidaz, med drugim.

Reference

1. Negroni, M. (2009). Stomatološka mikrobiologija. Panamerican Medical Ed.
2. Prats, G. (2006). Klinična mikrobiologija. Panamerican Medical Ed.
3. Rodríguez, J. Á. G., Picazo, JJ, & de la Garza, JJP (1999). Zbirka medicinske mikrobiologije. Elsevier Španija.
4. Sadava, D., & Purves, WH (2009). Življenje: Nauk o biologiji. Panamerican Medical Ed.
5. Tortora, GJ, Funke, BR, & Case, CL (2007). Uvod v mikrobiologijo. Panamerican Medical Ed.