Chia sẻ:
Các loại chuyển hóa vi khuẩn và đặc điểm của chúng
các chuyển hóa vi khuẩn Nó bao gồm một loạt các phản ứng hóa học cần thiết cho sự sống của những sinh vật này. Trao đổi chất được chia thành các phản ứng thoái hóa hoặc dị hóa, và các phản ứng tổng hợp hoặc đồng hóa.
Những sinh vật này thể hiện sự linh hoạt đáng ngưỡng mộ trong con đường sinh hóa của họ, có thể sử dụng các nguồn carbon và năng lượng khác nhau. Loại chuyển hóa quyết định vai trò sinh thái của từng vi sinh vật.
Giống như các dòng sinh vật nhân chuẩn, vi khuẩn được cấu thành chủ yếu bằng nước (khoảng 80%) và phần còn lại có trọng lượng khô, bao gồm protein, axit nucleic, polysacarit, lipit, peptidoglycan và các cấu trúc khác. Chuyển hóa vi khuẩn hoạt động để đạt được sự tổng hợp của các hợp chất này, sử dụng năng lượng từ quá trình dị hóa.
Sự trao đổi chất của vi khuẩn không khác nhiều so với các phản ứng hóa học có trong các nhóm sinh vật phức tạp khác. Ví dụ, có những con đường trao đổi chất phổ biến ở hầu hết tất cả các sinh vật sống, chẳng hạn như con đường thoái hóa glucose hoặc glycolysis.
Kiến thức chính xác về các điều kiện dinh dưỡng mà vi khuẩn cần để phát triển là điều cần thiết cho việc tạo ra môi trường nuôi cấy.
Chỉ số
- 1 loại chuyển hóa và đặc điểm của chúng
- 1.1 Sử dụng oxy: yếm khí hoặc hiếu khí
- 1.2 Chất dinh dưỡng: yếu tố cần thiết và oligoelements
- 1.3 Danh mục dinh dưỡng
- 1.4 Quang tự động
- 1.5 Quang ảnh
- 1.6 Hóa trị
- 1.7 Hóa trị
- 2 ứng dụng
- 3 tài liệu tham khảo
Các loại chuyển hóa và đặc điểm của chúng
Sự trao đổi chất của vi khuẩn rất đa dạng. Những sinh vật đơn bào này có nhiều "lối sống" trao đổi chất cho phép chúng sống ở những khu vực có hoặc không có oxy và cũng khác nhau giữa nguồn carbon và năng lượng mà chúng sử dụng.
Độ dẻo sinh hóa này đã cho phép chúng xâm chiếm một loạt các môi trường sống khác nhau và đóng các vai trò khác nhau trong hệ sinh thái mà chúng sinh sống. Chúng tôi sẽ mô tả hai phân loại chuyển hóa, thứ nhất liên quan đến việc sử dụng oxy và thứ hai với bốn loại dinh dưỡng.
Sử dụng oxy: yếm khí hoặc hiếu khí
Sự trao đổi chất có thể được phân loại là hiếu khí hoặc kỵ khí. Đối với các prokaryote hoàn toàn kỵ khí (hoặc kị khí bắt buộc), oxy tương tự như một chất độc. Bởi vì điều này, họ phải sống trong môi trường hoàn toàn không có nó.
Trong danh mục các loài vi khuẩn kỵ khí chịu được aero, xâm nhập vào vi khuẩn có khả năng chịu đựng môi trường với oxy, nhưng không thể thực hiện hô hấp tế bào - oxy không phải là chất nhận điện tử cuối cùng.
Một số loài có thể hoặc không thể sử dụng oxy và "khoa học", vì chúng có khả năng xen kẽ hai chất chuyển hóa. Nói chung, quyết định liên quan đến điều kiện môi trường.
Ở một thái cực khác, chúng ta có nhóm aerobes bắt buộc. Đúng như tên gọi của nó, những sinh vật này không thể phát triển khi thiếu oxy, vì nó rất cần thiết cho quá trình hô hấp tế bào.
Chất dinh dưỡng: yếu tố cần thiết và nguyên tố vi lượng
Trong các phản ứng trao đổi chất, vi khuẩn lấy các chất dinh dưỡng từ môi trường của chúng để trích xuất năng lượng cần thiết cho sự phát triển và duy trì của chúng. Chất dinh dưỡng là một chất phải được kết hợp để đảm bảo sự tồn tại của nó thông qua việc cung cấp năng lượng.
Năng lượng đến từ các chất dinh dưỡng được hấp thụ được sử dụng để tổng hợp các thành phần cơ bản của tế bào nhân sơ.
Chất dinh dưỡng có thể được phân loại là thiết yếu hoặc cơ bản, bao gồm các nguồn carbon, phân tử với nitơ và phốt pho. Các chất dinh dưỡng khác bao gồm các ion khác nhau, chẳng hạn như canxi, kali và magiê.
Yếu tố dấu vết chỉ cần thiết trong số lượng dấu vết hoặc số lượng dấu vết. Trong số đó là sắt, đồng, coban, trong số những người khác.
Một số vi khuẩn không có khả năng tổng hợp bất kỳ axit amin cụ thể hoặc một loại vitamin nhất định. Những yếu tố này được gọi là yếu tố tăng trưởng. Theo logic, các yếu tố tăng trưởng rất đa dạng và phụ thuộc vào một mức độ lớn vào loại sinh vật.
Danh mục dinh dưỡng
Chúng ta có thể phân loại vi khuẩn thành các loại chất dinh dưỡng có tính đến nguồn carbon mà chúng sử dụng và nơi chúng lấy năng lượng.
Carbon có thể được lấy từ các nguồn hữu cơ hoặc vô cơ. Các thuật ngữ autotrophs hoặc lithotrophs được sử dụng, trong khi nhóm còn lại được gọi là heterotrophs hoặc organotrophs.
Autotrophs có thể sử dụng carbon dioxide làm nguồn carbon, và dị dưỡng đòi hỏi carbon hữu cơ cho quá trình trao đổi chất của chúng.
Mặt khác, có một phân loại thứ hai liên quan đến lượng năng lượng. Nếu sinh vật có khả năng sử dụng năng lượng đến từ mặt trời, chúng ta sẽ phân loại nó trong danh mục quang. Ngược lại, nếu năng lượng được chiết xuất từ các phản ứng hóa học, chúng là các sinh vật cheyotrophic.
Nếu chúng ta kết hợp hai phân loại này, chúng ta sẽ có được bốn loại dinh dưỡng chính của vi khuẩn (nó cũng áp dụng cho các sinh vật khác): quang tự động, quang hóa, quang hóa và hóa trị. Tiếp theo chúng tôi sẽ mô tả từng khả năng trao đổi chất của vi khuẩn:
Quang tự động
Những sinh vật này thực hiện quang hợp, trong đó ánh sáng là nguồn năng lượng và carbon dioxide là nguồn carbon.
Giống như thực vật, nhóm vi khuẩn này có chất diệp lục, cho phép nó tạo ra oxy thông qua dòng điện tử. Ngoài ra còn có sắc tố vi khuẩn diệp lục, không giải phóng oxy trong quá trình quang hợp.
Quang ảnh
Họ có thể sử dụng ánh sáng mặt trời làm nguồn năng lượng, nhưng họ không dùng đến carbon dioxide. Thay vào đó, họ sử dụng rượu, axit béo, axit hữu cơ và carbohydrate. Các ví dụ nổi bật nhất là vi khuẩn tím không sunfurous và tím không sunfurous.
Hóa trị
Cũng được gọi là chemoautotrophs. Họ có được năng lượng của mình bằng cách oxy hóa các chất vô cơ mà họ cố định carbon dioxide. Chúng phổ biến trong các lỗ thông thủy nhiệt sâu trong đại dương.
Hóa trị
Trường hợp thứ hai, nguồn carbon và năng lượng thường là cùng một nguyên tố, ví dụ, glucose.
Ứng dụng
Kiến thức về chuyển hóa vi khuẩn đã góp phần to lớn vào lĩnh vực vi sinh lâm sàng. Thiết kế của môi trường nuôi cấy tối ưu được thiết kế cho sự phát triển của mầm bệnh được quan tâm dựa trên sự trao đổi chất của nó.
Ngoài ra, có hàng chục xét nghiệm sinh hóa dẫn đến việc xác định một sinh vật vi khuẩn chưa biết. Các giao thức này cho phép chúng tôi thiết lập một khung phân loại cực kỳ đáng tin cậy.
Ví dụ, hồ sơ dị hóa của nuôi cấy vi khuẩn có thể được nhận ra bằng cách áp dụng thử nghiệm oxy hóa / lên men Hugh-Leifson.
Phương pháp này bao gồm sự tăng trưởng trong môi trường bán rắn với glucose và chỉ số pH. Do đó, vi khuẩn oxy hóa làm suy giảm glucose, một phản ứng được quan sát nhờ sự thay đổi màu sắc trong chỉ thị.
Theo cùng một cách, bạn có thể thiết lập con đường nào sử dụng vi khuẩn quan tâm bằng cách kiểm tra sự phát triển của chúng trên các chất nền khác nhau. Một số thử nghiệm này là: định giá con đường lên men glucose, phát hiện catalase, phản ứng của cytochromooxidase, trong số những nghiên cứu khác.
Tài liệu tham khảo
- Negroni, M. (2009). Vi sinh vật học. Ed. Panamericana Y tế.
- Prats, G. (2006). Vi sinh lâm sàng. Ed. Panamericana Y tế.
- Rodríguez, J. Á. G., Picazo, J. J., & de la Garza, J. J. P. (1999). Compendium của y học vi sinh. Elsevier Tây Ban Nha.
- Sadava, D., & Purves, W. H. (2009). Cuộc sống: Khoa học sinh học. Ed. Panamericana Y tế.
- Tortora, G. J., Funke, B. R., & Case, C. L. (2007). Giới thiệu về vi sinh. Ed. Panamericana Y tế.