أنواع الأيض البكتيري وخصائصها

ال الأيض البكتيري ويشمل سلسلة من التفاعلات الكيميائية اللازمة لحياة هذه الكائنات. ينقسم الأيض إلى تدهور أو تفاعلات تقويضية ، وردود فعل صناعية أو الابتنائية.

تظهر هذه الكائنات الحية مرونة رائعة في مساراتها الكيميائية الحيوية ، حيث تكون قادرة على استخدام مصادر مختلفة من الكربون والطاقة. نوع الأيض يحدد الدور البيئي لكل الكائنات الحية الدقيقة.

مثل الأنساب حقيقية النواة ، تتكون البكتيريا بشكل رئيسي عن طريق الماء (حوالي 80 ٪) والباقي في الوزن الجاف ، وتتكون من البروتينات والأحماض النووية والسكريات والشحوم والدهون والببتيدوغليكان وغيرها من الهياكل. الأيض البكتيري يعمل على تحقيق تخليق هذه المركبات ، باستخدام الطاقة من هدم.

لا يختلف التمثيل الغذائي البكتيري كثيرًا عن التفاعلات الكيميائية الموجودة في مجموعات أخرى من الكائنات الحية الأكثر تعقيدًا. على سبيل المثال ، هناك مسارات أيضية شائعة في جميع الكائنات الحية تقريبًا ، مثل مسار تحلل الجلوكوز أو تحلل السكر.

معرفة دقيقة للظروف الغذائية التي تتطلب البكتيريا لتنمو أمر ضروري لخلق وسائل الإعلام الثقافة.

مؤشر

• 1 أنواع الأيض وخصائصها
  • 1.1 استخدام الأكسجين: اللاهوائية أو الهوائية
  • 1.2 المواد الغذائية: الضروريات و oligoelements
  • 1.3 الفئات الغذائية
  • 1.4 Photoautotrophs
  • 1.5 فوتوهيروتروف
  • 1.6 الكيمياوتوتروف
  • 1.7 الكيموهيروتروف
• 2 التطبيقات
• 3 المراجع

أنواع الأيض وخصائصها

استقلاب البكتيريا متنوع للغاية. هذه الكائنات أحادية الخلية لديها مجموعة متنوعة من "أنماط الحياة" الأيضية التي تسمح لهم بالعيش في المناطق التي تحتوي على أو بدون الأكسجين وأيضا تختلف بين مصدر الكربون والطاقة التي يستخدمونها.

سمحت هذه اللدونة الكيميائية الحيوية لهم باستعمار سلسلة من الموائل المختلفة ولعب أدوار مختلفة في النظم الإيكولوجية التي يعيشون فيها. سنصف تصنيفين للأيض ، الأول يتعلق باستخدام الأكسجين والثاني بفئات التغذية الأربعة.

استخدام الأكسجين: اللاهوائية أو الهوائية

يمكن تصنيف الأيض كما الهوائية أو اللاهوائية. بالنسبة إلى بدائيات النوى التي تكون لاهوائية بالكامل (أو تلزم اللاهوائية) ، يشبه الأكسجين السم. لهذا السبب ، يجب أن يعيشوا في بيئات خالية تماما منه.

ضمن فئة اللاهوائية المتحملة للهواء ، أدخل البكتيريا القادرة على تحمل البيئات بالأكسجين ، ولكنها ليست قادرة على أداء التنفس الخلوي - الأكسجين ليس هو المستلم النهائي للإلكترونات.

قد تستخدم أو لا تستخدم أنواع معينة الأكسجين وتكون "اختيارية" ، لأنها قادرة على تبديل الأيضين. بشكل عام ، يرتبط القرار بالظروف البيئية.

في الطرف الآخر ، لدينا مجموعة من aerobes ملزمة. كما يوحي الاسم ، لا يمكن لهذه الكائنات أن تتطور في غياب الأكسجين ، لأنه ضروري للتنفس الخلوي.

العناصر الغذائية: الأساسيات والعناصر النزرة

في التفاعلات الأيضية ، تأخذ البكتيريا العناصر الغذائية من بيئتها لاستخراج الطاقة اللازمة لتنميتها وصيانتها. المغذيات عبارة عن مادة يجب دمجها لضمان بقائها من خلال توفير الطاقة.

يتم استخدام الطاقة القادمة من العناصر الغذائية الممتصة لتخليق المكونات الأساسية للخلية بدائية النواة.

يمكن تصنيف العناصر الغذائية على أنها أساسية أو أساسية ، والتي تشمل مصادر الكربون وجزيئات النيتروجين والفوسفور. وتشمل العناصر الغذائية الأخرى أيونات مختلفة ، مثل الكالسيوم والبوتاسيوم والمغنيسيوم.

عناصر التتبع ضرورية فقط في كميات التتبع أو كميات التتبع. من بينها الحديد والنحاس والكوبالت وغيرها.

بعض البكتيريا ليست قادرة على تصنيع أي حمض أميني معين أو فيتامين معين. وتسمى هذه العناصر عوامل النمو. منطقيا ، عوامل النمو متغيرة على نطاق واسع وتعتمد إلى حد كبير على نوع الكائن الحي.

الفئات الغذائية

يمكننا تصنيف البكتيريا في فئات المواد الغذائية مع مراعاة مصدر الكربون الذي يستخدمونه وأين يأخذون الطاقة.

يمكن أخذ الكربون من مصادر عضوية أو غير عضوية. يتم استخدام المصطلحات autotrophs أو lithotrophs ، بينما تسمى المجموعة الأخرى heterotrophs أو organotrophs.

يمكن أن تستخدم Autotrophs ثاني أكسيد الكربون كمصدر للكربون ، وتتطلب الكائنات غيرية التغذية الكربون العضوي من أجل عملية الأيض لديهم.

من ناحية أخرى ، هناك تصنيف ثان يتعلق باستهلاك الطاقة. إذا كان الكائن الحي قادرًا على استخدام الطاقة القادمة من الشمس ، فسنقوم بتصنيفها في فئة التغذية الضوئية. في المقابل ، إذا تم استخراج الطاقة من التفاعلات الكيميائية ، فهي كائنات حية.

إذا جمعنا بين هذين التصنيفين ، فسوف نحصل على الفئات الغذائية الأربعة الرئيسية للبكتيريا (ينطبق أيضًا على الكائنات الحية الأخرى): autotrophs ، و autheterotrophs ، و chemoautotrophs و chemoutotrophs. بعد ذلك سوف نصف كل واحدة من القدرات الأيضية البكتيرية:

photoautotrophs

تقوم هذه الكائنات بعملية التمثيل الضوئي ، حيث الضوء مصدر الطاقة وثاني أكسيد الكربون هو مصدر الكربون.

مثل النباتات ، تحتوي هذه المجموعة البكتيرية على صبغة الكلوروفيل ، مما يسمح لها بإنتاج الأكسجين من خلال تدفق الإلكترونات. هناك أيضًا صبغة بكتيريا كلوروفيل ، التي لا تطلق الأكسجين في عملية التمثيل الضوئي.

كائن ضوئي غيري التغذية

يمكنهم استخدام أشعة الشمس كمصدر للطاقة ، لكنهم لا يلجئون إلى ثاني أكسيد الكربون. بدلاً من ذلك ، يستخدمون الكحول والأحماض الدهنية والأحماض العضوية والكربوهيدرات. الأمثلة الأكثر بروزا هي البكتيريا الأرجواني غير الكبريتية وغير الكبريتية.

chemoautotrophs

وتسمى أيضا chemoautotrophs. يحصلون على طاقتهم عن طريق أكسدة المواد غير العضوية التي يثبتون بها ثاني أكسيد الكربون. وهي شائعة في المخارج الحرارية المائية في عمق المحيط.

chemoheterotrophs

الحالة الأخيرة مصدر الكربون والطاقة هو عادة نفس العنصر ، على سبيل المثال ، الجلوكوز.

تطبيقات

جعلت المعرفة من التمثيل الغذائي الجرثومي مساهمة هائلة في مجال علم الأحياء الدقيقة السريرية. ويستند تصميم وسائل الإعلام والثقافة المثالية المصممة لنمو الممرض من الفائدة على التمثيل الغذائي.

بالإضافة إلى ذلك ، هناك العشرات من الاختبارات الكيميائية الحيوية التي تؤدي إلى تحديد كائن بكتيري مجهول. تتيح لنا هذه البروتوكولات إنشاء إطار تصنيفي موثوق للغاية.

على سبيل المثال ، يمكن التعرف على الملف الهابط للثقافة البكتيرية من خلال تطبيق اختبار الأكسدة / التخمير Hugh-Leifson.

تشمل هذه المنهجية النمو في وسط شبه صلب مع الجلوكوز ومؤشر درجة الحموضة. وهكذا ، تعمل البكتيريا المؤكسدة على تقليل الجلوكوز ، وهو رد فعل يتم ملاحظته بفضل تغير اللون في المؤشر.

بنفس الطريقة ، يمكنك تحديد المسارات التي تستخدم بكتيريا الفائدة عن طريق اختبار نموها على ركائز مختلفة. بعض هذه الاختبارات هي: تقييم مسار تخمير الجلوكوز ، والكشف عن الكاتالاز ، وتفاعل السيتوكروموكسيداز ، من بين أمور أخرى..

مراجع

1. نيجروني ، م. (2009). علم الأحياء الدقيقة في طب الأسنان. Ed. Panamericana Medical.
2. براتس ، ج. (2006). علم الأحياء الدقيقة السريرية. Ed. Panamericana Medical.
3. رودريغيز ، ج. G.، Picazo، J. J.، & de la Garza، J. J. P. (1999). خلاصة علم الأحياء الدقيقة الطبية. إلسفير أسبانيا.
4. Sadava، D.، & Purves، W. H. (2009). الحياة: علم الأحياء. Ed. Panamericana Medical.
5. تورتورا ، ج. ج. ، فونك ، ب. ر. ، وكيس ، س. ل. (2007). مقدمة في علم الأحياء المجهرية. Ed. Panamericana Medical.