Plik metabolizm bakterii obejmuje szereg reakcji chemicznych niezbędnych do życia tych organizmów. Metabolizm dzieli się na reakcje degradacyjne lub kataboliczne oraz syntezę lub reakcje anaboliczne..
Organizmy te wykazują godną podziwu elastyczność pod względem swoich szlaków biochemicznych, będąc w stanie wykorzystywać różne źródła węgla i energii. Rodzaj metabolizmu determinuje ekologiczną rolę każdego mikroorganizmu.
Podobnie jak linie eukariotyczne, bakterie składają się głównie z wody (około 80%), a reszta w suchej masie składa się z białek, kwasów nukleinowych, polisacharydów, lipidów, peptydoglikanów i innych struktur. Metabolizm bakteryjny działa na rzecz syntezy tych związków, wykorzystując energię z katabolizmu.
Metabolizm bakterii nie różni się zbytnio od reakcji chemicznych zachodzących w innych, bardziej złożonych grupach organizmów. Na przykład w prawie wszystkich żywych organizmach istnieją wspólne szlaki metaboliczne, takie jak szlak rozkładu glukozy lub glikoliza..
Dokładna wiedza na temat warunków odżywiania potrzebnych bakteriom do wzrostu jest niezbędna do tworzenia pożywek hodowlanych.
Indeks artykułów
Metabolizm bakterii jest niezwykle zróżnicowany. Te jednokomórkowe organizmy mają różnorodne „style życia” metaboliczne, które pozwalają im żyć na obszarach z tlenem lub bez, a także różnią się źródłem węgla i energii, z której korzystają..
Ta plastyczność biochemiczna pozwoliła im skolonizować szereg różnorodnych siedlisk i odgrywać różnorodne role w ekosystemach, w których żyją. Opiszemy dwie klasyfikacje metabolizmu, pierwsza związana jest z wykorzystaniem tlenu, a druga z czterema kategoriami żywieniowymi.
Metabolizm można podzielić na tlenowy lub beztlenowy. W przypadku prokariotów, które są całkowicie beztlenowe (lub bezwzględnie beztlenowe), tlen jest analogiczny do trucizny. Dlatego muszą żyć w środowisku całkowicie od niego wolnym..
W kategorii beztlenowców tolerujących tlen, bakterie są w stanie tolerować środowiska tlenowe, ale nie są zdolne do oddychania komórkowego - tlen nie jest ostatecznym akceptorem elektronów.
Niektóre gatunki mogą lub nie mogą używać tlenu i są „fakultatywne”, ponieważ są zdolne do przemienności obu metabolizmów. Generalnie decyzja jest związana z warunkami środowiskowymi.
Na drugim biegunie mamy grupę aerobów obligatoryjnych. Jak sama nazwa wskazuje, organizmy te nie mogą rozwijać się bez tlenu, ponieważ jest on niezbędny do oddychania komórkowego..
W reakcjach metabolicznych bakterie pobierają składniki odżywcze ze swojego środowiska, aby wydobyć energię niezbędną do ich rozwoju i utrzymania. Składnik odżywczy to substancja, którą należy wprowadzić, aby zapewnić jej przetrwanie poprzez dostarczanie energii..
Energia z wchłoniętych składników odżywczych wykorzystywana jest do syntezy podstawowych składników komórki prokariotycznej..
Składniki odżywcze można sklasyfikować jako niezbędne lub podstawowe, które obejmują źródła węgla, cząsteczki azotu i fosfor. Inne składniki odżywcze obejmują różne jony, takie jak wapń, potas i magnez.
Pierwiastki śladowe są wymagane tylko w ilościach śladowych lub śladowych. Są wśród nich między innymi żelazo, miedź, kobalt.
Niektóre bakterie nie są w stanie syntetyzować określonego aminokwasu lub określonej witaminy. Te elementy nazywane są czynnikami wzrostu. Logicznie rzecz biorąc, czynniki wzrostu są bardzo zmienne iw dużej mierze zależą od rodzaju organizmu.
Bakterie można podzielić na kategorie żywieniowe, biorąc pod uwagę źródło węgla, którego używają i skąd czerpią energię..
Węgiel można pobrać ze źródeł organicznych lub nieorganicznych. Używa się terminów autotrofy lub litotrofy, podczas gdy druga grupa nazywa się heterotrofami lub organotrofami..
Autotrofy mogą wykorzystywać dwutlenek węgla jako źródło węgla, a heterotrofy potrzebują węgla organicznego do swojego metabolizmu..
Z drugiej strony istnieje druga klasyfikacja związana ze spożyciem energii. Jeśli organizm jest w stanie wykorzystać energię słoneczną, klasyfikujemy go w kategorii fototrofów. W przeciwieństwie do tego, jeśli energia jest pozyskiwana z reakcji chemicznych, są to organizmy chemotroficzne..
Jeśli połączymy te dwie klasyfikacje, otrzymamy cztery główne kategorie żywieniowe bakterii (dotyczy to również innych organizmów): fotoautotrofy, fotoheterotrofy, chemoautotrofy i chemoheterotrofy. Poniżej opiszemy każdą ze zdolności metabolicznych bakterii:
Organizmy te przeprowadzają fotosyntezę, w której światło jest źródłem energii, a dwutlenek węgla jest źródłem węgla..
Podobnie jak rośliny, ta grupa bakterii zawiera pigment chlorofil a, który umożliwia jej wytwarzanie tlenu przez przepływ elektronów. Występuje również pigment bakteriochlorofil, który nie uwalnia tlenu w procesie fotosyntezy.
Mogą używać światła słonecznego jako źródła energii, ale nie zamieniają się w dwutlenek węgla. Zamiast tego używają alkoholi, kwasów tłuszczowych, kwasów organicznych i węglowodanów. Najbardziej znanymi przykładami są zielone bakterie bezsiarkowe i fioletowe bezsiarkowe..
Nazywany również chemoautotrofami. Pozyskują swoją energię poprzez utlenianie substancji nieorganicznych, za pomocą których wiążą dwutlenek węgla. Są powszechne w respiratorach hydroterminalnych w głębokim oceanie..
W tym drugim przypadku źródłem węgla i energii jest zwykle ten sam pierwiastek, na przykład glukoza..
Znajomość metabolizmu bakterii wniosła ogromny wkład w obszar mikrobiologii klinicznej. Projekt optymalnej pożywki hodowlanej zaprojektowanej do wzrostu interesującego patogenu opiera się na jego metabolizmie..
Ponadto istnieją dziesiątki testów biochemicznych, które prowadzą do identyfikacji nieznanego organizmu bakteryjnego. Protokoły te pozwalają na stworzenie niezwykle niezawodnych ram taksonomicznych..
Na przykład profil kataboliczny kultury bakteryjnej można rozpoznać, stosując test utleniania / fermentacji Hugh-Leifson..
Ta metodologia obejmuje wzrost w półstałej pożywce z glukozą i wskaźnikiem pH. Tak więc bakterie utleniające rozkładają glukozę, reakcję obserwowaną dzięki zmianie koloru wskaźnika.
W ten sam sposób można ustalić, które szlaki są wykorzystywane przez bakterie będące przedmiotem zainteresowania, testując ich wzrost na różnych podłożach. Niektóre z tych testów to m.in .: ocena szlaku fermentacji glukozy, wykrywanie katalazy, reakcja oksydaz cytochromowych..
Jeszcze bez komentarzy