Fakultatywne cechy i przykłady bakterii beztlenowych

5177
Alexander Pearson

Plik fakultatywne bakterie beztlenowe są bakteriami zdolnymi do życia zarówno w obecności, jak i przy braku tlenu. Tlen jest związkiem silnie reaktywnym i niezbędnym dla wielu bakterii i większości organizmów żywych, jednak pierwiastek ten jest śmiertelny dla niektórych gatunków bakterii.

Wśród fakultatywnych bakterii beztlenowych są gatunki o znaczeniu przemysłowym i handlowym, czy to m.in. w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym czy kosmetycznym. Wręcz przeciwnie, inne gatunki są zdolne do wywoływania śmiertelnych chorób dla człowieka.

Fakultatywnie beztlenowe bakterie Salmonella enteritidis. Zrobiono i zredagowano z: USA Departament Rolnictwa [domena publiczna].

Indeks artykułów

  • 1 Funkcje
  • 2 Metabolizm energetyczny
  • 3 Rodzaje bakterii ze względu na ich zależność od tlenu
    • 3.1 Aerobik
    • 3.2 Mikroaerofile
    • 3.3 Beztlenowe
  • 4 Zastosowania
  • 5 Choroby
  • 6 Przykłady reprezentatywnych gatunków
    • 6.1 Escherichia coli
    • 6.2 Salmonella enteritidis
    • 6.3 Lactococcus lactis
    • 6.4 Lactobacillus rhamnosus
    • 6.5 Haemophilus influenzae
    • 6.6 Morganella morgani
  • 7 Referencje

Charakterystyka

Główną cechą fakultatywnych bakterii beztlenowych jest to, że mogą wykorzystywać tlen w swoich procesach metabolicznych, ale mogą również wykorzystywać oddychanie beztlenowe lub metabolizm fermentacyjny przy braku tlenu..

Inną cechą charakterystyczną związaną z procesem metabolicznym jest brak enzymu dysmutazy ponadtlenkowej u bakterii fakultatywnych. Enzym ten jest charakterystyczny dla ścisłych bakterii tlenowych. Funkcją enzymu jest rozkład ponadtlenku (Odwa-), produkt pośredni metabolizmu tlenowego.

Metabolizm energetyczny

Wszystkie żyjące istoty muszą pozyskiwać energię do swoich procesów życiowych; Energia ta jest pozyskiwana z pożywienia, syntetyzowanego samodzielnie (autotrofy) lub wcześniej opracowanego i / lub przetworzonego (heterotrofy).

Energia zawarta w pożywieniu jest wykorzystywana (częściowo) do syntezy ATP poprzez szereg reakcji chemicznych, które są częścią metabolizmu. Aby to zrobić, muszą zerwać wiązania chemiczne w cząsteczkach tworzących pożywienie..

Zerwanie tych wiązań powoduje uwolnienie elektronów lub atomów wodoru, które muszą zostać zaakceptowane przez inne związki. Jeśli ostatecznym akceptorem elektronów, czyli wodoru, jest związek organiczny, reakcja ta nazywana jest fermentacją, z drugiej strony, jeśli ostatecznym akceptorem jest związek nieorganiczny, to mówimy o oddychaniu..

Podczas oddychania najpowszechniejszym akceptorem końcowym elektronów jest tlen; nazywa się to oddychaniem tlenowym. Jednak w przypadku braku tlenu niektóre organizmy, takie jak niektóre bakterie, mogą wykorzystywać związki nieorganiczne inne niż tlen jako końcowe akceptory elektronów, co powoduje oddychanie beztlenowe..

Rodzaje bakterii ze względu na ich zależność od tlenu

Bakterie można sklasyfikować w zależności od tego, czy wykorzystują tlen w swoim metabolizmie, w następujący sposób:

Aerobik

Wykorzystują tlen jako ostateczny akceptor elektronów w procesach metabolicznych. Dlatego są w stanie rosnąć i dobrze się rozwijać w obecności tlenu. Wreszcie gatunki ściśle tlenowe nie mogą przetrwać w warunkach beztlenowych..

Mikroaerofilny

To grupa bakterii, które pomimo zapotrzebowania na tlen mogą się rozwijać tylko w środowiskach, w których stężenie tego pierwiastka jest niższe (poniżej 10%) niż jego normalne stężenie w powietrzu (20%)..

Beztlenowe

Gatunki, które nie wykorzystują tlenu w swoich reakcjach metabolicznych. Dla niektórych gatunków beztlenowych tlen jest pierwiastkiem toksycznym, który jest dla nich śmiertelny, nawet w bardzo małych stężeniach. Jednak niektóre gatunki mogą to tolerować, a nawet w końcu z niego korzystać; dlatego bakterie beztlenowe można podzielić na:

Poduszkowiec

Nie są w stanie wykorzystywać tlenu w swoim metabolizmie, ale nie jest to śmiertelne, więc mogą żyć w środowiskach o normalnym stężeniu tlenu.

Opcjonalny

Bakterie, które mogą wykorzystywać tlen jako ostateczny akceptor elektronów podczas metabolizmu energetycznego, ale przy braku tego pierwiastka mogą przetrwać, korzystając z innych szlaków metabolicznych.

Aplikacje

Niektóre z fakultatywnych bakterii beztlenowych mają duże znaczenie przemysłowe. Do tej grupy zaliczają się np. Bakterie wykorzystywane do otrzymywania sfermentowanych napojów alkoholowych, takich jak wino czy piwo..

Są również wykorzystywane w przemyśle spożywczym do otrzymywania sfermentowanej żywności, takiej jak między innymi sery, jogurty. Niektóre gatunki są również używane do produkcji probiotyków.

Choroby

Wśród fakultatywnych bakterii beztlenowych jest kilka gatunków zdolnych do wywoływania chorób o różnym znaczeniu klinicznym, od samoograniczającej się biegunki po choroby śmiertelne, w tym wiele chorób szpitalnych..

Choroby te obejmują na przykład biegunkę bakteryjną, infekcje dróg moczowych, zapalenie wsierdzia, zapalenie opon mózgowych, zapalenie otrzewnej, zapalenie płuc i posocznicę. Niektóre z tych chorób są trudne do wyleczenia ze względu na oporność bakterii na leki.

Przykłady reprezentatywnych gatunków

Escherichia coli

Należy do grupy Enterobacteriaceae, które normalnie można znaleźć w przewodzie pokarmowym człowieka. Cechą charakterystyczną tego gatunku jest fakt, że jest on zdolny do fermentacji laktozy i degradacji tryptofanu, ale nie może rosnąć w pożywkach, w których jedynym źródłem węgla jest cytrynian..

Chociaż jest częścią flory jelitowej, bakteria ta może powodować choroby u ludzi, takie jak biegunka, infekcje dróg moczowych i zapalenie opon mózgowych..

Salmonella enteritidis

To kolejny gatunek Enterobacteriaceae, jak E coli, ale w przeciwieństwie do tego nie jest zdolny do fermentacji laktozy, ale może przetrwać w kulturach, w których jedynym źródłem węgla jest cytrynian. Może żyć w przewodzie pokarmowym wielu różnych gatunków kręgowców, w tym niektórych gatunków zimnokrwistych..

Gatunek ten, wraz z innymi gatunkami z rodzaju, jest odpowiedzialny za zapalenie żołądka i jelit.

Lactococcus lactis

Bakterie należące do grupy Lactobacillus, o różnych formach. Może rosnąć pojedynczo, w parach lub w formie łańcucha. Przemysł wykorzystuje ten gatunek do produkcji żywności, takiej jak między innymi jogurt, sery, kapusta kiszona..

Jest również stosowany jako probiotyk i jest ogólnie uznawany za bezpieczny (GRAS) przez Amerykańską Agencję ds.Żywności i Leków (FDA), jednak może być odpowiedzialny za choroby szpitalne, takie jak zapalenie wsierdzia.

Lactobacillus rhamnosus

Jest kolejnym przedstawicielem grupy pałeczek kwasu mlekowego, as Lactococcus lactis. Jest to niemotylna pałeczka, niezdolna do wytwarzania zarodników, które mogą rosnąć pojedynczo lub w krótkołańcuchowych koloniach. Może być fakultatywnie beztlenowy lub mikroaerobowy.

Lubić L. lactis, Znajduje zastosowanie w przemyśle spożywczym oraz jako probiotyk. Jest również związany z chorobami szpitalnymi, w tym bakteriemią, zapaleniem opon mózgowych i zapaleniem otrzewnej.

Haemophilus influenzae

Pałeczka mała, mało mobilna, ale przede wszystkim wymaga do rozwoju składników krwi. Jest to jedna z głównych przyczyn chorób, takich jak infekcje ucha i dróg oddechowych, zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych i nagłośni.

Morganella morgani

Bakterie w kształcie pręcików, które żyją jako komensal w przewodzie pokarmowym ludzi, a także innych kręgowców. Pomimo tego, że jest tradycyjnym członkiem flory jelitowej zdrowych organizmów, może być oportunistycznym czynnikiem zakaźnym w chorych organizmach lub podczas infekowania ran..

Wśród chorób związanych z tą bakterią są przede wszystkim biegunka, infekcje dróg moczowych, posocznica, bakteriemia, zapalenie płuc, ropniak, infekcje chirurgiczne. Ta bakteria rozwija oporność na leki.

Posiew na agarze z krwią fakultatywnej beztlenowej bakterii Morganella morganii. Zrobione i zredagowane przez: Bacteria in Photos [CC0].

Bibliografia

  1. E.W. Nester, C.E. Roberts, N.N. Pearsall & B.J. McCarthy (1978). Mikrobiologia. Wydanie 2. Holt, Rinehart i Winston.
  2. E. Hogg (2005). Podstawowa mikrobiologia. John Wiley & Sons Ltd..
  3. Bakteria. Na Wikipedii. Odzyskany z en.wikipedia.org.
  4. C. Lira. Lactobacillus rhamnosus. W Lifeder. Odzyskany z lifeder.com.
  5. C. Lira. Morganella morgani. W Lifeder. Odzyskany z lifeder.com.
  6. D. Samaržija, N. Antunac, J.L. Havranek (2001). Taksonomia, fizjologia i wzrost Lactococcus lactis: przegląd. Mljekarstvo ...
  7. P. Singleton (2004). Bacteria in Biology, Biotechnology and Medicine, 6 edycja. John Wiley & Sons, Chichester.
  8. J. Vera. Fimbriae. W Lifeder. Odzyskany z lifeder.com
  9. A.G. Fosa, J.W. Foster & M.P. Spector (2002). Microbial Physiology, 4th edn. JohnWiley & Sons, Chichester.

Jeszcze bez komentarzy