HETEROTROFISKA BAKTERIER: EGENSKAPER OCH EXEMPEL PÅ ARTER - BIOLOGI - 2025

De heterotrofa bakterierna , även kallad organotrofas, är mikroorganismer som syntetiserar sina egna biomolekyler från komplexa organiska föreningar kolhaltiga men kan fånga olika oorganiska element kol. Vissa behöver parasitera högre organismer för att överleva.

Heterotrofa bakterier klassificeras i fotoheterotrofer och kemoheterotrofer. Båda använder organiska föreningar som kolkälla, men skiljer sig åt att de förstnämnda använder ljus som energikälla och de senare använder kemisk energi.

Bild till vänster: cykel av heteotrofa och autotrofiska bakterier redigerad. Bild till höger: Illustrativ bild av heterotrofa bakterier. Källa: vänsterbild: Auto-and_heterotrophs.svg: Mikael Häggströmderivativt arbete: Leptictidium / högerbild: Pixabay. com

Heterotrofiska bakterier finns i många ekosystem, såsom jord, vatten, marin lerig snö, bland andra, som deltar i den ekologiska balansen. De kan också hittas parasiterande högre organismer, såsom växter, djur eller människor, antingen som patogener eller som opportunister i ett symbiotiskt förhållande.

Egenskaper hos heterotrofa bakterier

Det har observerats i naturen att förekomsten av olika typer av bakterier möjliggör liv i ekosystem, eftersom de produkter som genereras av en används av andra i en kedja. Dessa bakterier är strategiskt fördelade, nästan alltid stratifierade.

Till exempel har man sett att aeroba heterotrofa bakterier ofta förekommer tillsammans med cyanobakterier (fotoautotrofa bakterier som frisätter syre).

I detta avseende kan aeroba heterotrofer och aeroba autotrofer använda syre, vilket i sin tur skapar anaeroba förhållanden i de djupare skikten där anaeroba bakterier finns.

Beroende på egenskaper som den typ av bränsle de använder för att överleva kan heterotrofa bakterier klassificeras i olika grupper.

Sulforeduktasbakterier

Det är bakterier som under anaeroba förhållanden kan reducera sulfat (salt eller estrar av svavelsyra) utan att assimilera det. De använder den bara som den slutliga elektronacceptorn i andningskedjan.

Dessa bakterier hjälper till med nedbrytningen av organiskt material och finns i olika ekologiska nischer som sötvatten, avloppsvatten, saltvatten, varma källor och geotermiska områden. Även i svavelavlagringar, olja och gasbrunnar, samt i tarmarna hos däggdjur och insekter.

Hydrolasbakterier

Det är anaeroba bakterier som bryter ned organiska polymerer (cellulosa och hemicellulosa) i små molekyler så att de kan absorberas av cellmembran. För att göra detta har de ett system med enzymer som kallas hydrolaser (endocellulas, excocellulas och cellobiaser).

Efter hydrolys bildas olika organiska syror såsom mjölksyra, propionsyra, ättiksyra, butanol, etanol och aceton. Dessa omvandlas sedan till metangas.

Putrefaktiva bakterier

Det är bakterier som deltar i den kataboliska nedbrytningen av kvävehaltiga föreningar under anaeroba förhållanden, med produktion av föreningar med en obehaglig lukt, från vilken deras namn (putrefactive) uppstår. Denna process genererar kolet och kväve de behöver för sin utveckling.

Icke-svavelröda bakterier i familjen

Dessa bakterier kännetecknas av att de är raka, rörliga baciller med en polär flagellum. De är fakultativa anaerober: i anaerobios gör de fotosyntesprocessen, men i aerobios gör de inte det.

Dessa bakterier fotoassimilerar en stor mångfald av organiska föreningar som sockerarter, organiska syror, aminosyror, alkoholer, fettsyror och aromatiska föreningar.

Gröna icke-svavelhaltiga anoxygeniska bakterier

Det är filamentösa bakterier som kan utvecklas som fotoautotrofer, kemoetrofier eller fotoheterotrofer.

Strikta aeroba och fakultativa anaeroba bakterier

Här anges olika arter som kan vara en del av den vanliga mikrobiota av högre organismer, eller fungera som patogener av dessa.

Skillnader från autotrofiska bakterier

Lifestyle

Både kemoheterotrofa och kemoautotrofa bakterier använder kemisk energi för att leva. De skiljer sig emellertid av att kemoheterotrofer är beroende organismer, eftersom de måste parasitera andra högre organismer för att erhålla de organiska föreningar som är nödvändiga för deras utveckling.

Detta kännetecken skiljer dem från kemoautotrofa bakterier, som är helt frittlevande organismer (saprofyter), som tar enkla oorganiska föreningar från miljön för att utföra sina vitala funktioner.

För sin del är fotoheterotrofer och fotoautotrofer lika på det att de båda använder solljus för att omvandla det till kemisk energi, men de skiljer sig åt genom att fotoheterotrofer assimilerar organiska föreningar och fotoautotrofer gör det med oorganiska föreningar.

Livsmiljö

Å andra sidan skiljer sig kemoheterotrofa bakterier från kemoautotrofer i livsmiljön där de utvecklas.

Kemoheterotrofa bakterier parasiterar i allmänhet högre organismer att leva. Å andra sidan kan kemoautotrofa bakterier tåla extrema miljöförhållanden.

I dessa miljöer får kemoautotrofa bakterier de oorganiska elementen de behöver för att leva, ämnen som i allmänhet är giftiga för andra mikroorganismer. Dessa bakterier oxiderar dessa föreningar och förvandlar dem till mer miljövänliga ämnen.

Näring

Heterotrofa bakterier assimilerar endast komplexa organiska föreningar som redan förformats för att kunna syntetisera de biomolekyler som är nödvändiga för deras utveckling. En av de kolkällor som mest används av dessa bakterier är glukos.

Däremot behöver autotrofa bakterier helt enkelt vatten, oorganiska salter och koldioxid för att få sina näringsämnen. Det vill säga från enkla oorganiska föreningar kan de syntetisera organiska föreningar.

Även om heterotrofa bakterier inte använder koldioxid som kolkälla eller som den sista elektronacceptorn, kan de vid vissa tillfällen använda den i små mängder för att utföra karboxyleringar i vissa anabola och kataboliska vägar.

Mikroskopisk studie

I vissa ekosystem kan prover tas för att studera populationen av fotoautotrofa och fotoheterotrofa bakterier. För detta används mikroskopitekniken baserad på epifluorescens: Fluorokrom såsom primulin och excitationsfilter för blått och ultraviolett ljus används.

Heterotrofa bakterier fläckar inte med denna teknik, medan autotrofer får en ljus vitaktig blå färg, som också visar auto-fluorescensen av bakterioklorofyll. Det heterotrofiska antalet erhålls genom att subtrahera det totala antalet bakterier minus autotroferna.

Produktion av sjukdomar

I denna mening tillhör de bakterier som orsakar sjukdomar hos människor, djur och växter gruppen av kemoheterotrofa bakterier.

Autotrofiska bakterier är saprofytiska och orsakar inte sjukdom hos människor, eftersom de inte behöver parasitera högre organismer för att leva.

Exempel på heterotrofa bakterier

Photoheterotrophs

Bakterierna som tillhör denna grupp är alltid fotosyntetiska, eftersom resten av mikroorganismerna som delar denna klassificering är eukaryota alger.

Svavelbakterier är i allmänhet fotoautotrofa, men kan ibland växa fotoheterotrofiskt. Emellertid, kommer de alltid kräver små mängder oorganiskt material (H ₂ S), medan icke-svavelhaltiga dessa är photoheterotrophic.

Bland de fotoheterotrofa bakterierna hittar vi de icke-sulfora röda bakterierna, till exempel bakterierna från familjen Bradyrhizobiaceae, släktet Rhodopseudomonas.

Å andra sidan finns det icke-svavelhaltiga gröna bakterier, liksom heliobakterier.

De

Det är fakultativa kemoautotrofer, det vill säga att de normalt använder molekylärt väte som energikälla för att producera organiskt material, men de kan också använda ett visst antal organiska föreningar för samma ändamål.

Chemoheterotrophs

Kemoheterotrofa bakterier involverade i kvävefixering

Bakterier av familjen Frankiaceae, grupp Rhizobiaceae och släkten Azotobacter, Enterobacter, Klebsiella och Clostridium. Dessa mikroorganismer deltar i fixeringen av elementärt kväve.

De flesta kan göra detta självständigt, men vissa behöver upprätta symbiotiska förhållanden med rhizobiaceae och baljväxter.

Denna process hjälper markförnyelse genom att omvandla elementärt kväve till nitrater och ammoniak, vilket är fördelaktigt så länge det senare finns i låga koncentrationer i jorden.

Nitrat och ammonium kan sedan absorberas av växter, så att dessa bakterier är oerhört viktiga i naturen. Rhizobia är de bakterier som används mest inom jordbruket och ingår i biogödselmedel.

Kemoheterotrofa bakterier som deltar i hydrolys- och acidogenesprocesserna för organiskt material

Putrefaktiva kemoheterotrofa bakterier

I denna kategori finns arter av släktet Clostridium: C. botulinum, C. perfringens, C. sporongenes, C. tetani och C. tetanomorphum. På samma sätt är vissa arter av släktena Fusobacterium, Streptococcus, Micrococcus och Proteus också återaktiva.

Facultativa aeroba och anaeroba kemoheterotrofa bakterier

Här finns alla bakterier som orsakar infektionssjukdomar hos människor och djur. Även de som är en del av den vanliga mikrobiota.

Exempel: Streptococaceae, Staphylococaceae, Enterobacteriaceae, Mycobacteriaceae, Pasteurellaceae, Neisseriaceae, Pseudomonadaceae-familjer, bland många andra.

referenser

1. González M, González N. Manual of Medical Microbiology. 2: a upplagan, Venezuela: Direktoratet för medier och publikationer vid University of Carabobo; 2011.
2. Corrales L, Antolinez D, Bohórquez J, Corredor A. Anaeroba bakterier processer som genomför och bidrar till planeten hållbarhet. Nova, 2015; 13 (24): 55-81. Tillgängligt på: Tillgängligt från: http://www.scielo.org
3. Facultativa bakterier. (2019, 6 maj). Wikipedia, den fria encyklopedin. Konsultationsdatum: 06:53, 8 maj 2019 från es.wikipedia.org.
4. Bianchini L. Miljömikrobiologi. Klassificering och fylogeni av Heterotrofiska bakterier. 2012. Högre teknik inom miljöledning.
5. Henao A, Comba N, Alvarado E, Santamaría J. Autotrofiska och heterotrofa bakterier förknippade med lerig marinsnö på rev med kontinental avrinning. Univ Sci 2015, 20 (1): 9-16.