HETEROTROFĀS BAKTĒRIJAS: SUGU RAKSTUROJUMS UN PIEMĒRI - BIOLOĢIJA - 2025

Par heterotrofās baktērijas , ko sauc arī organotrofas ir mikroorganismi, kas sintezēt savas biomolekulas no sarežģītiem organiskajiem savienojumiem ogles, bet var iemūžināt dažādus neorganiskie elementi ogleklis. Dažiem ir nepieciešams parazitēt augstākos organismus, lai izdzīvotu.

Heterotrofās baktērijas iedala fotoheterotrofos un hemoheterotrofos. Abi izmanto organiskos savienojumus kā oglekļa avotu, taču atšķiras ar to, ka pirmie izmanto gaismu kā enerģijas avotu, bet otrie izmanto ķīmisku enerģiju.

Attēls kreisajā pusē: rediģēts heteotrofisko un autotrofisko baktēriju cikls. Attēls labajā pusē: ilustratīvs heterotrofisko baktēriju attēlojums. Avots: attēls kreisajā pusē: Auto-and_heterotrophs.svg: Mikael Häggström atvasinātais darbs: Leptictidium / labais attēls: Pixabay. com

Heterotrofās baktērijas atrodas daudzās ekosistēmās, piemēram, augsnēs, ūdenī, jūras dubļainā sniegā, cita starpā, piedaloties ekoloģiskajā līdzsvarā. Tos var arī atzīt par parazītiem augstākiem organismiem, piemēram, augiem, dzīvniekiem vai cilvēkiem, kā patogēnus vai kā oportūnistus simbiotiskās attiecībās.

Heterotrofisko baktēriju raksturojums

Dabā novērots, ka dažādu veidu baktēriju esamība padara iespējamu ekosistēmu dzīvi, jo vienas radītos produktus citi izmanto ķēdē. Šīs baktērijas ir stratēģiski izplatītas, gandrīz vienmēr stratificētas.

Piemēram, ir novērots, ka aerobās heterotrofās baktērijas bieži parādās kopā ar zilaļģēm (fotoautotrofas baktērijas, kas izdala skābekli).

Šajā nozīmē aerobie heterotrofi un aerobie autotrofi var izmantot skābekli, savukārt radot anaerobus apstākļus dziļākajos slāņos, kur atrodamas anaerobās baktērijas.

Atkarībā no tādām īpašībām kā degvielas veids, ko viņi izmanto, lai izdzīvotu, heterotrofās baktērijas var klasificēt dažādās grupās.

Sulforeduktāzes baktērijas

Tās ir baktērijas, kuras anaerobos apstākļos spēj reducēt sulfātu (sāli vai sērskābes esterus), to asimilējot. Viņi to izmanto tikai kā galīgo elektronu akceptoru elpošanas ķēdē.

Šīs baktērijas palīdz noārdīt organiskās vielas un ir sastopamas dažādās ekoloģiskās nišās, piemēram, saldūdeņos, kanalizācijas ūdeņos, sālsūdeņos, karstajos avotos un ģeotermiskajos apgabalos. Arī sēra atradnēs, naftas un gāzes akās, kā arī zīdītāju un kukaiņu zarnās.

Hidrozes baktērijas

Tās ir anaerobās baktērijas, kas sadala organiskos polimērus (celulozi un hemicelulozi) mazās molekulās, lai tos varētu absorbēt šūnu membrānas. Lai to izdarītu, viņiem ir fermentu sistēma, ko sauc par hidrolāzēm (endocelulāze, ekscocellulase un cellobiases).

Pēc hidrolīzes veidojas dažādas organiskās skābes, piemēram, pienskābe, propionskābe, etiķskābe, butanols, etanols un acetons. Pēc tam tos pārvērš metāna gāzē.

Putrefaktīvās baktērijas

Tās ir baktērijas, kas anaerobos apstākļos piedalās slāpekļa savienojumu kataboliskā sadalīšanās procesā, veidojot savienojumus ar nepatīkamu smaku, līdz ar to to nosaukums (putrefaktīvs). Šis process rada oglekli un slāpekli, kas nepieciešami to attīstībai.

Ģimenes sarkanās baktērijas bez sēra

Šīm baktērijām ir raksturīgas taisnas, kustīgas baciļas ar polāru flagellum. Tie ir fakultatīvi anaerobi: anaerobiozes apstākļos viņi veic fotosintēzes procesu, bet aerobiozes gadījumā - ne.

Šīs baktērijas fotoassimilē lielu organisko savienojumu daudzveidību, piemēram, cukurus, organiskās skābes, aminoskābes, spirtus, taukskābes un aromātiskos savienojumus.

Zaļas bezsēra anoksigēnas baktērijas

Tās ir pavedienveida baktērijas, kas var attīstīties kā fotoautotrofi, ķīmijterapijas vai fotoheterotrofi.

Stingras aerobās un fakultatīvās anaerobās baktērijas

Šeit ievada dažādas sugas, kas var būt daļa no parasto augstāko organismu mikrobiotas, vai darbojas kā šo patogēni.

Atšķirības no autotrofiskām baktērijām

Dzīvesveids

Gan chemoheterotrophic, gan chemoautotrophic baktērijas dzīvošanai izmanto ķīmisko enerģiju. Tomēr tie atšķiras ar to, ka hemoheterotrofi ir atkarīgi organismi, jo, lai iegūtu to attīstībai nepieciešamos organiskos savienojumus, tiem jāparazitē citi augstākie organismi.

Šis raksturlielums tos atšķir no ķemoautotrofām baktērijām, kas ir pilnīgi brīvi dzīvojoši organismi (saprofīti), kuri no vides ņem vienkāršus neorganiskus savienojumus, lai veiktu dzīvībai svarīgās funkcijas.

No savas puses fotoheterotrofi un fotoautotrofi ir līdzīgi ar to, ka viņi abi izmanto saules gaismu, lai to pārveidotu ķīmiskajā enerģijā, taču tie atšķiras ar to, ka fotoheterotrofi asimilē organiskos savienojumus, bet fotoautotrofi to dara ar neorganiskiem savienojumiem.

Biotops

No otras puses, chemoheterotrophic baktērijas atšķiras no chemoautotrophic baktērijām biotopā, kur tās attīstās.

Kemoheterotrofās baktērijas parasti parazitē augstākos organismus, lai dzīvotu. No otras puses, ķemoautotrofās baktērijas var izturēt ārkārtējus vides apstākļus.

Šajās vidēs ķemoautotrofās baktērijas iegūst neorganiskos elementus, kas viņiem nepieciešami, lai dzīvotu - vielas, kas parasti ir toksiskas citiem mikroorganismiem. Šīs baktērijas oksidē šos savienojumus un pārvērš tos videi draudzīgākās vielās.

Uzturs

Heterotrofās baktērijas asimilē tikai sarežģītus organiskos savienojumus, kas jau ir sagatavoti, lai varētu sintezēt to attīstībai nepieciešamās biomolekulas. Viens no oglekļa avotiem, ko visbiežāk izmanto šīs baktērijas, ir glikoze.

Turpretim autotrofiskām baktērijām vienkārši nepieciešams ūdens, neorganiskie sāļi un oglekļa dioksīds, lai iegūtu barības vielas. Tas ir, no vienkāršiem neorganiskiem savienojumiem viņi var sintezēt organiskos savienojumus.

Tomēr, lai arī heterotrofās baktērijas neizmanto oglekļa dioksīdu kā oglekļa avotu vai kā pēdējo elektronu akceptoru, dažos gadījumos viņi to var izmantot nelielā daudzumā, lai veiktu karboksilējumus noteiktos anaboliskos un kataboliskos veidos.

Mikroskopiskais pētījums

Dažās ekosistēmās var ņemt paraugus fotoautotrofo un fotoheterotrofo baktēriju populācijas izpētei. Šim nolūkam izmanto mikroskopijas paņēmienu, kura pamatā ir epifluorescence: Tiek izmantots fluorohroms, piemēram, primulīns, un ierosmes filtri zilajai un ultravioletai gaismai.

Heterotrofās baktērijas nekrāsojas ar šo paņēmienu, savukārt autotrofi iegūst spilgti bālgans zilu krāsu, un tiek atzīmēta arī bakterioflorofila auto-fluorescence. Heterotrofisko daudzumu iegūst, atņemot kopējo baktēriju skaitu, no kura atņem autotrofus.

Slimību veidošanās

Šajā ziņā baktērijas, kas izraisa slimības cilvēkiem, dzīvniekiem un augiem, pieder pie ķīmijterotrofisko baktēriju grupas.

Autotrofās baktērijas ir saprofītiskas un neizraisa slimības cilvēkiem, jo ​​tām nav jāparazitē augstākie organismi, lai dzīvotu.

Heterotrofisko baktēriju sugu piemēri

Fotoheterotrofi

Šai grupai piederošās baktērijas vienmēr ir fotosintēzes, jo pārējie mikroorganismi, kuriem ir šāda klasifikācija, ir eikariotu aļģes.

Sēra baktērijas parasti ir fotoautotrofiskas, taču dažreiz tās var augt fotoheterotrofiski. Tomēr tiem vienmēr būs vajadzīgs neliels daudzums neorganiska materiāla (H ₂ S), turpretī nesēra materiāliem ir fotoheterotrofs raksturs.

Starp fotoheterotrofām baktērijām mēs atrodam sarkanās baktērijas bez sēra, piemēram, Bradyrhizobiaceae dzimtas, Rhodopseudomonas ģints baktērijas.

No otras puses, ir zaļās baktērijas bez sēra, kā arī heliobaktērijas.

Las

Tie ir fakultatīvi ķemoautotrofi, tas ir, tie parasti kā enerģijas avotu izmanto molekulāro ūdeņradi organisko vielu ražošanā, taču tie ir arī spējīgi izmantot noteiktu skaitu organisko savienojumu vienam un tam pašam mērķim.

Chemoheterotrofi

Chemoheterotrofās baktērijas, kas iesaistītas slāpekļa fiksācijā

Frankiaceae dzimtas, grupas Rhizobiaceae un Azotobacter, Enterobacter, Klebsiella un Clostridium ģints baktērijas. Šie mikroorganismi piedalās elementārā slāpekļa fiksācijā.

Lielākā daļa to var izdarīt patstāvīgi, bet dažiem ir jāveido simbiotiskas attiecības ar rhizobiaceae un pākšaugiem.

Šis process palīdz atjaunot augsni, pārveidojot elementāro slāpekli nitrātos un amonjakā, kas ir noderīgi, ja vien tie augsnē ir zemā koncentrācijā.

Pēc tam augi var absorbēt nitrātu un amoniju, lai šīs baktērijas dabā būtu ārkārtīgi svarīgas. Rhizobia ir baktērijas, ko visvairāk izmanto lauksaimniecībā, un tās ir daļa no biofertilizer.

Chemoheterotrofās baktērijas, kas piedalās organisko vielu hidrolīzes un acidoģenēzes procesos

Putrefaktīvās ķīmijterotrofiskās baktērijas

Šajā kategorijā ietilpst Clostridium ģints sugas: C. botulinum, C. perfringens, C. sporongenes, C. tetani un C. tetanomorphum. Tāpat dažas putnu ģints sugas Fusobacterium, Streptococcus, Micrococcus un Proteus ir arī vājinošas.

Fakultatīvas aerobās un anaerobās ķīmijterotrofās baktērijas

Šeit atrodamas visas baktērijas, kas izraisa cilvēku un dzīvnieku infekcijas slimības. Arī tie, kas ir daļa no parastās mikrobiotas.

Piemēri: Streptococaceae, Staphylococaceae, Enterobacteriaceae, Mycobacteriaceae, Pasteurellaceae, Neisseriaceae, Pseudomonadaceae ģimenes daudzu citu starpā.

Atsauces

1. González M, González N. Medicīniskās mikrobioloģijas rokasgrāmata. 2. izdevums, Venecuēla: Karabobo universitātes plašsaziņas līdzekļu un publikāciju direktorāts; 2011. gads.
2. Corrales L, Antolinez D, Bohórquez J, Corredor A. Anaerobās baktērijas procesi, kas veic un veicina planētas ilgtspēju. Nova, 2015; 13 (24): 55-81. Pieejams vietnē: Pieejams no: http://www.scielo.org
3. Fakultatīvās baktērijas. (2019. gads, 6. maijs). Wikipedia, bezmaksas enciklopēdija. Apspriešanās datums: 06:53, 2019. gada 8. maijā no es.wikipedia.org.
4. Bianchini L. Vides mikrobioloģija. Heterotrofisko baktēriju klasifikācija un filoģenēze. 2012. Augstākā tehnika vides pārvaldībā.
5. Henao A, Comba N, Alvarado E, Santamaría J. Autotrofiskas un heterotrofiskas baktērijas, kas saistītas ar dubļainu jūras sniegu uz rifiem ar kontinentālo noteci. Universitātes Sci. 2015, 20 (1): 9-16.