HETEROTRÓF BAKTÉRIUMOK: A FAJOK JELLEMZŐI ÉS PÉLDÁI - BIOLÓGIA - 2025

A heterotróf baktériumok, más néven organotrofák, mikroorganizmusok, amelyek saját biomolekuláikat szintetizálják széntartalmú komplex szerves vegyületekből, de különböző szervetlen elemeket szénhez köthetnek. Egyeseknek meg kell parazitálniuk a magasabb organizmusokat a túlélés érdekében.

A heterotróf baktériumokat fotoheterotróf és kemoheterotróf kategóriába sorolják. Mindkettőben szénforrásként szerves vegyületeket használnak, de abban különböznek egymástól, hogy az előbbek energiaforrásként fényt, az utóbbi kémiai energiát használnak.

Kép a bal oldalon: a heteotróf és autotrofikus baktériumok ciklusa szerkesztett. A jobb oldalon található kép: a heterotróf baktériumok szemléltető ábrázolása. Forrás: Bal oldali kép: Auto-and_heterotrophs.svg: Mikael Häggström származékos munka: Leptictidium / Jobb kép: Pixabay. com

A heterotróf baktériumok számos ökoszisztémában vannak jelen, például talajban, vízben, tengeri sáros hóban, amelyek többek között részt vesznek az ökológiai egyensúlyban. Megtalálhatók a magasabb szervezeteket, például növényeket, állatokat vagy embereket is parazitálóként, akár patogénekként, akár szimbiotikus kapcsolatban álló opportunistákként.

A heterotróf baktériumok jellemzői

A természetben megfigyelték, hogy különféle típusú baktériumok megléte lehetővé teszi az ökoszisztémák életét, mivel az egyik által előállított termékeket mások használják egy láncban. Ezek a baktériumok stratégiailag eloszlanak, szinte mindig rétegződnek.

Például azt látták, hogy az aerob heterotróf baktériumok gyakran megjelennek a cianobaktériumokkal (fotoautotróf baktériumok, amelyek felszabadítják az oxigént).

Ebben az értelemben az aerob heterotrófok és az aerob autotrofok oxigént használhatnak, ezáltal anaerob feltételeket teremtve a mélyebb rétegekben, ahol az anaerob baktériumok találhatók.

A heterotróf baktériumokat különféle csoportokba lehet sorolni olyan tulajdonságoktól függően, mint például a túlélésre használt üzemanyag típusa.

Sulforeductase baktériumok

Baktériumok, amelyek anaerob körülmények között képesek redukálni a szulfátot (kénsav sói vagy észterei) anélkül, hogy asszimilálódnának. Csak a végső elektronakceptorként használják a légzési láncban.

Ezek a baktériumok elősegítik a szerves anyagok lebontását, és különféle ökológiai résekben találhatók, mint például édesvíz, szennyvíz, sós víz, meleg források és geotermikus területek. Szintén a kén lerakódásokban, az olaj- és a gázkútban, valamint az emlősök és rovarok belekében.

Hidroláz baktériumok

Anaerob baktériumok, amelyek a szerves polimereket (cellulóz és hemicellulóz) apró molekulákká bontják le, így a sejtmembránok felszívódhatnak. Ehhez hidrolázoknak nevezett enzimrendszerük van (endocelluláz, excocelluláz és cellobias).

Hidrolízis után különféle szerves savak képződnek, például tejsav, propionsav, ecetsav, butanol, etanol és aceton. Ezeket ezután metán gázzá alakítják.

Putrefaktiv baktériumok

Olyan baktériumok, amelyek részt vesznek a nitrogéntartalmú vegyületek katabolikus lebontásában anaerob körülmények között, olyan kellemetlen szagú vegyületek előállításakor, amelyeknek neve (putrefaktív) származik. Ez a folyamat generálja a fejlődésükhöz szükséges szént és nitrogént.

A család nem kénvörös baktériumai

Ezeket a baktériumokat az jellemzi, hogy egyenes, mozgékony bacillák, poláris flagellummal. Ezek fakultatív anaerobok: anaerobiosisban végrehajtják a fotoszintézis folyamatát, aerobiosisban azonban nem.

Ezek a baktériumok fotoaszimilálják a szerves vegyületek nagy változatosságát, például cukrokat, szerves savakat, aminosavakat, alkoholokat, zsírsavakat és aromás vegyületeket.

Zöld nem kéntartalmú anoxigén baktériumok

Rostos baktériumok, amelyek fotoautotrófként, kemohetrofióként vagy fotoheterotrófként fejlődhetnek ki.

Szigorú aerob és fakultatív anaerob baktériumok

Itt különféle fajokat írhat be, amelyek a magasabb organizmusok szokásos mikrobiotájába tartozhatnak, vagy ezek kórokozói lehetnek.

Különbségek az autotrofikus baktériumoktól

életmód

Mind a kemoheterotróf, mind a kemoautotróf baktériumok kémiai energiát használnak az élethez. Ezek azonban abban különböznek abban, hogy a kemoheterotrófok függő szervezetek, mivel meg kell parazitálniuk más magasabb organizmusokat, hogy megkapják a fejlődésükhöz szükséges szerves vegyületeket.

Ez a tulajdonság megkülönbözteti őket a kemoautotróf baktériumoktól, amelyek teljesen szabadon élő szervezetek (szaprofitok), amelyek életveszélyes funkcióik ellátása érdekében a környezetből egyszerű szervetlen vegyületeket vesznek ki.

A fotoheterotrófok és a fotoautotrófok a maga részéről hasonlóak abban, hogy mindkettőben napfényt használnak kémiai energiává alakításához, ám különböznek abban, hogy a fotoheterotrofok asszimilálják a szerves vegyületeket, a fotoautotrófok pedig a szervetlen vegyületekkel.

Habitat

Másrészről, a kemoheterotróf baktériumok abban az élőhelyben különböznek a kemoautotrófoktól, ahol fejlődnek.

A kemoheterotróf baktériumok általában élősködnek a magasabb organizmusokon. Másrészt a kemoautotróf baktériumok ellenállnak a szélsőséges környezeti feltételeknek.

Ebben a környezetben a kemoautotróf baktériumok megszerzik az élethez szükséges szervetlen elemeket - anyagokat, amelyek általában mérgezőek más mikroorganizmusokra. Ezek a baktériumok oxidálják ezeket a vegyületeket, és környezetbarátabb anyagokká alakulnak.

Táplálás

A heterotróf baktériumok csak olyan komplex szerves vegyületeket asszimilálnak, amelyek már előzetesen képesek voltak a fejlődésükhöz szükséges biomolekulák szintetizálására. Az egyik szénforrás, amelyet ezek a baktériumok leginkább használnak, a glükóz.

Ezzel szemben az autotrofikus baktériumoknak vízre, szervetlen sókra és szén-dioxidra van szükségük, hogy tápanyagokat kapjanak. Vagyis egyszerű szervetlen vegyületekből szerves vegyületeket állíthatnak elő.

Noha a heterotróf baktériumok nem használják a szén-dioxidot sem szénforrásként, sem pedig utolsó elektronakceptorként, bizonyos esetekben kis mennyiségben felhasználhatják azt karboxilálások végrehajtására bizonyos anabolikus és katabolikus folyamatokban.

Mikroszkópos vizsgálat

Egyes ökoszisztémákban mintákat lehet venni a fotoautotróf és fotoheterotróf baktériumok populációjának tanulmányozására. Ehhez az epifluoreszcencián alapuló mikroszkópos technikát alkalmazzák: Fluorkrómot, például primulint, valamint kék és ultraibolya fény gerjesztő szűrőit használják.

A heterotróf baktériumok nem szennyeződnek ezzel a módszerrel, míg az autotrofok élénkfehéres kék színűvé válnak, ezenkívül a baktériumklorofill auto-fluoreszcenciáját mutatják. A heterotróf számot úgy kapjuk, hogy kivonjuk a baktériumok teljes számát, levonva az autotrofokat.

Betegségtermelés

Ebben az értelemben az emberekben, állatokban és növényekben betegségeket okozó baktériumok a kemoheterotróf baktériumok csoportjába tartoznak.

Az autotróf baktériumok szaprofitok, és nem okoznak betegséget az emberekben, mivel nem kell élősíteni a magasabb organizmusokat.

Példák heterotróf baktériumfajokra

Photoheterotrophs

Az ebbe a csoportba tartozó baktériumok mindig fotoszintetikusak, mivel a többi osztályba sorolt ​​mikroorganizmus eukarióta algák.

A kén baktériumok általában fotoautotróf jellegűek, de néha fotoheterotróf módon növekedhetnek. Azonban, akkor mindig kis mennyiségű szervetlen anyag (H ₂ S), míg a nem-kénessav közül photoheterotrophic.

A fotoheterotróf baktériumok között megtalálhatók a nem kénes vörös baktériumok, például a Bradyrhizobiaceae családba tartozó baktériumok, a Rhodopseudomonas nemzetségbe.

Másrészt vannak nem kéntartalmú zöld baktériumok, valamint heliobacteriumok.

A

Ezek fakultatív kemoautotrofok, azaz általában molekuláris hidrogént használnak energiaforrásként szerves anyag előállítására, de képesek bizonyos számú szerves vegyület felhasználására is ugyanazon célra.

Chemoheterotrophs

A nitrogén rögzítésében résztvevő kemoheterotróf baktériumok

A Frankiaceae család, a Rhizobiaceae család és az Azotobacter, Enterobacter, Klebsiella és Clostridium nemzetség baktériumai. Ezek a mikroorganizmusok részt vesznek az elemi nitrogén rögzítésében.

A legtöbb meg tudja ezt csinálni önállóan, de néhánynak szimbiotikus kapcsolatokat kell létrehozni a rizóbiákkal és a hüvelyesekkel.

Ez a folyamat elősegíti a talaj megújulását, átalakítva az elemi nitrogént nitrátokká és ammóniákká, amelyek akkor hasznosak, ha utóbbiak alacsony koncentrációban vannak a talajban.

A nitrátot és az ammóniát a növények felszívhatják, így ezek a baktériumok a természetben rendkívül fontosak. A rizobia a mezőgazdaságban leggyakrabban használt baktérium, és része a bio-trágyáknak.

Kemoheterotróf baktériumok, amelyek részt vesznek a szerves anyag hidrolízisében és acidogenezisében

Putrefaktív kemoheterotróf baktériumok

Ebben a kategóriában vannak a Clostridium nemzetség fajai: C. botulinum, C. perfringens, C. sporongenes, C. tetani és C. tetanomorphum. Hasonlóképpen, a Fusobacterium, a Streptococcus, a Micrococcus és a Proteus nemzetség egyes fajai szintén putrefaktivitást mutatnak.

Fakultatív aerob és anaerob kemoheterotróf baktériumok

Itt találhatók az emberek és állatok fertőző betegségeket okozó baktériumai. Szintén azok, amelyek a szokásos mikrobiota részét képezik.

Példák: Streptococaceae, Staphylococaceae, Enterobacteriaceae, Mycobacteriaceae, Pasteurellaceae, Neisseriaceae, Pseudomonadaceae családok, többek között.

Irodalom

1. González M, González N. Orvosi mikrobiológiai kézikönyv. 2. kiadás, Venezuela: A Carabobo Egyetem média és kiadványai Igazgatósága; 2011.
2. Corrales L, Antolinez D., Bohórquez J, A. Corredor Anaerob baktériumok folyamata, amely végrehajtja és hozzájárul a bolygó fenntarthatóságához. Nova, 2015; 13 (24): 55-81. Elérhető: elérhető:
3. Fakultatív baktériumok. (2019, május 6.). Wikipédia, a szabad enciklopédia. A konzultáció dátuma: 2019. május 8., 06:53, az es.wikipedia.org oldalról.
4. Bianchini L. Környezetvédelmi mikrobiológia. A heterotróf baktériumok osztályozása és filogenezis. 2012. Magasabb szintű technika a környezetgazdálkodásban.
5. Henao A, Comba N, Alvarado E, Santamaría J. Autotróf és heterotróf baktériumok a sáros tengeri hóval társulnak a kontinentális lefolyású zátonyokon. Univ. Sci., 2015, 20 (1): 9-16.