BAKTERIELL METABOLISM: TYPER OCH DERAS EGENSKAPER - BIOLOGI - 2025

Den bakteriella ämnesomsättningen inkluderar en serie kemiska reaktioner som är nödvändiga för livslängden för dessa organismer. Metabolismen är indelad i nedbrytning eller kataboliska reaktioner och syntes eller anabola reaktioner.

Dessa organismer uppvisar beundransvärd flexibilitet när det gäller deras biokemiska vägar och kan använda olika källor till kol och energi. Typen av metabolism avgör den ekologiska rollen för varje mikroorganism.

Källa: pixabay.com

Liksom eukaryota linjer består bakterier huvudsakligen av vatten (cirka 80%) och resten i torr vikt, består av proteiner, nukleinsyror, polysackarider, lipider, peptidoglykan och andra strukturer. Bakteriell metabolism arbetar för att uppnå syntesen av dessa föreningar med energin från katabolism.

Bakteriell metabolism skiljer sig inte mycket från de kemiska reaktionerna som finns i andra mer komplexa grupper av organismer. Till exempel finns det vanliga metaboliska vägar i nästan alla levande saker, såsom glukosnedbrytning eller glykolysväg.

Noggrann kunskap om de näringsförhållanden som bakterier behöver för att växa är avgörande för att skapa kulturmedier.

Typer av ämnesomsättning och deras egenskaper

Metabolismen av bakterier är utomordentligt olika. Dessa enhjuliga organismer har en mängd metabola "livsstilar" som gör att de kan leva i områden med eller utan syre och varierar också mellan källan till kol och energi som de använder.

Denna biokemiska plasticitet har gjort det möjligt för dem att kolonisera en rad olika livsmiljöer och spela olika roller i ekosystemen som de bor. Vi kommer att beskriva två klassificeringar av metabolism, den första är relaterad till syreutnyttjande och den andra till de fyra näringskategorierna.

Användning av syre: anaerob eller aerob

Metabolism kan klassificeras som aerob eller anaerob. För prokaryoter som är helt anaeroba (eller obligatoriska anaerober) är syre analogt med ett gift. Därför måste de leva i miljöer som är helt fria från det.

Inom kategorin aerotoleranta anaerober kan bakterier tolerera syremiljöer, men kan inte cellulär andning - syre är inte den slutliga elektronacceptorn.

Vissa arter kan kanske inte använda syre och är "fakultativa", eftersom de kan växla de två metabolismerna. Generellt är beslutet relaterat till miljöförhållandena.

I det andra extrema har vi gruppen obligatoriska aerobes. Som namnet antyder kan dessa organismer inte utvecklas i frånvaro av syre, eftersom det är viktigt för cellulär andning.

Näringsämnen: väsentligheter och spårelement

Vid metaboliska reaktioner tar bakterier näringsämnen från sin miljö för att utvinna den energi som behövs för deras utveckling och underhåll. Ett näringsämne är ett ämne som måste införlivas för att garantera dess överlevnad genom energiförsörjning.

Energin från de absorberade näringsämnena används för syntes av de grundläggande komponenterna i den prokaryota cellen.

Näringsämnen kan klassificeras som väsentliga eller basiska, som inkluderar kolkällor, kvävemolekyler och fosfor. Andra näringsämnen inkluderar olika joner, såsom kalcium, kalium och magnesium.

Spårelement krävs endast i spår- eller spårmängder. Bland dem är järn, koppar, kobolt, bland andra.

Vissa bakterier kan inte syntetisera en specifik aminosyra eller viss vitamin. Dessa element kallas tillväxtfaktorer. Logiskt sett är tillväxtfaktorer ofta varierande och beror till stor del på typen av organismer.

Näringskategorier

Bakterier kan klassificeras i näringskategorier med hänsyn till kolkällan de använder och var de får sin energi från.

Kol kan tas från organiska eller oorganiska källor. Termen autotrofer eller litotrofer används, medan den andra gruppen kallas heterotrofer eller organotrofer.

Autotrofer kan använda koldioxid som kolkälla, och heterotrofer kräver organiskt kol för ämnesomsättning.

Å andra sidan finns det en andra klassificering relaterad till energiintag. Om organismen kan använda energin från solen klassificerar vi den i kategorin fototrof. Däremot, om energi utvinns från kemiska reaktioner, är de kemotrofiska organismer.

Om vi ​​kombinerar dessa två klassificeringar kommer vi att få de fyra huvudsakliga näringskategorierna av bakterier (det gäller även andra organismer): fotoautotrofer, fotoheterotrofer, kemoautotrofer och kemoheterotrofer. Nedan beskriver vi var och en av de bakteriella metaboliska kapaciteterna:

Photoautotrophs

Dessa organismer utför fotosyntes, där ljus är energikällan och koldioxid är källan till kol.

Liksom växter har denna bakteriegrupp pigmentet klorofyll, vilket gör att den kan producera syre genom ett flöde av elektroner. Det finns också pigmentbakterioklorofyll, som inte släpper ut syre i den fotosyntetiska processen.

Photoheterotrophs

De kan använda solljus som sin energikälla, men de vänder sig inte till koldioxid. Istället använder de alkoholer, fettsyror, organiska syror och kolhydrater. De mest framstående exemplen är gröna icke-svavel- och lila icke-svavelbakterier.

Chemoautotrophs

Även kallad kemoautotrofer. De får sin energi genom oxidation av oorganiska ämnen som de fixar koldioxid med. De är vanliga i hydroterminala andningsskydd i djuphavet.

Chemoheterotrophs

I det senare fallet är källan till kol och energi vanligtvis samma element, till exempel glukos.

tillämpningar

Kunskap om bakteriell ämnesomsättning har gett ett enormt bidrag till området klinisk mikrobiologi. Utformningen av optimala odlingsmedier utformade för tillväxt av någon patogen av intresse är baserad på dess metabolism.

Dessutom finns det dussintals biokemiska tester som leder till identifiering av någon okänd bakterieorganism. Dessa protokoll gör det möjligt att etablera en extremt tillförlitlig taxonomisk inramning.

Till exempel kan den kataboliska profilen för en bakteriekultur erkännas genom att tillämpa Hugh-Leifson oxidation / fermenteringstest.

Denna metod innefattar tillväxt i ett halvfast medium med glukos och en pH-indikator. Således bryter oxidativa bakterier ned glukos, en reaktion som observeras tack vare färgförändringen i indikatorn.

På liknande sätt är det möjligt att fastställa vilka vägar bakterier av intresse använder genom att testa deras tillväxt på olika substrat. Några av dessa tester är: bedömning av fermenteringsvägen för glukos, detektion av katalaser, reaktion av cytokromoxidas, bland andra.

referenser

1. Negroni, M. (2009). Stomatologisk mikrobiologi. Panamerican Medical Ed.
2. Prats, G. (2006). Klinisk mikrobiologi. Panamerican Medical Ed.
3. Rodríguez, J. Á. G., Picazo, JJ, & de la Garza, JJP (1999). Kompendium för medicinsk mikrobiologi. Elsevier Spanien.
4. Sadava, D., & Purves, WH (2009). Life: The Science of Biology. Panamerican Medical Ed.
5. Tortora, GJ, Funke, BR, & Case, CL (2007). Introduktion till mikrobiologi. Panamerican Medical Ed.