HETEROTROFE BAKTERIER: KJENNETEGN OG EKSEMPLER PÅ ARTER - BIOLOGI - 2026

De heterotrofe bakteriene , også kalt organotrofas, er mikroorganismer som syntetiserer sine egne biomolekyler fra komplekse organiske forbindelser karbonholdige, men kan fange opp forskjellige uorganiske elementer karbon. Noen trenger å parasitere høyere organismer for å overleve.

Heterotrofe bakterier er klassifisert i fotoheterotrofer og kjemoheterotrofer. Begge bruker organiske forbindelser som en kilde til karbon, men skiller seg ut ved at førstnevnte bruker lys som energikilde og sistnevnte bruker kjemisk energi.

Bilde til venstre: syklus av heteotrofe og autotrofiske bakterier redigert. Bilde til høyre: Illustrerende fremstilling av heterotrofe bakterier. Kilde: Venstre bilde: Auto-and_heterotrophs.svg: Mikael Häggströmderivativt arbeid: Leptictidium / Right image: Pixabay. com

Heterotrofe bakterier er til stede i mange økosystemer, for eksempel jordsmonn, vann, marin gjørmete snø, blant andre, som deltar i den økologiske balansen. De kan også bli funnet som parasitterende høyere organismer, som planter, dyr eller mennesker, enten som patogener eller som opportunister i et symbiotisk forhold.

Kjennetegn på heterotrofiske bakterier

Det har blitt observert i naturen at eksistensen av forskjellige typer bakterier gjør livet i økosystemer mulig, siden produktene som genereres av en blir brukt av andre i en kjede. Disse bakteriene er strategisk fordelt, nesten alltid lagdelt.

For eksempel har man sett at aerobe heterotrofiske bakterier ofte vises sammen med cyanobakterier (fotoautotrofiske bakterier som frigjør oksygen).

I denne forstand kan aerobe heterotrofer og aerobe autotrofer bruke oksygen, og i sin tur skape anaerobe forhold i de dypere lagene der anaerobe bakterier er funnet.

Avhengig av egenskaper som typen drivstoff de bruker for å overleve, kan heterotrofiske bakterier klassifiseres i forskjellige grupper.

Sulforeduktase bakterier

De er bakterier som under anaerobe forhold er i stand til å redusere sulfat (salt eller estere av svovelsyre) uten å assimilere det. De bruker den bare som den endelige elektronakseptor i luftveiene.

Disse bakteriene hjelper til med nedbrytning av organisk materiale og finnes i forskjellige økologiske nisjer som ferskvann, kloakkvann, saltvann, varme kilder og geotermiske områder. Også i svovelforekomster, olje- og gassbrønner, så vel som i tarmen til pattedyr og insekter.

Hydrolase-bakterier

De er anaerobe bakterier som bryter ned organiske polymerer (cellulose og hemicellulose) i små molekyler, slik at de kan tas opp av cellemembraner. For å gjøre dette har de et system av enzymer som kalles hydrolaser (endocellulase, excocellulase og cellobiaser).

Etter hydrolyse dannes forskjellige organiske syrer som melkesyre, propionsyre, eddiksyre, butanol, etanol og aceton. Disse blir deretter omdannet til metangass.

Putrefaktive bakterier

De er bakterier som deltar i den katabolske nedbrytningen av nitrogenholdige forbindelser under anaerobe forhold, med produksjon av forbindelser med en ubehagelig lukt, derav navnet deres (putrefactive). Denne prosessen genererer karbon og nitrogen de trenger for utviklingen.

Ikke-svovelrøde bakterier i familien

Disse bakteriene er preget av å være rette, bevegelige baciller med et polært flagellum. De er fakultative anaerober: ved anaerobiose utfører de fotosynteseprosessen, men ved aerobiose gjør de det ikke.

Disse bakteriene fotoassimilerer et stort mangfold av organiske forbindelser som sukker, organiske syrer, aminosyrer, alkoholer, fettsyrer og aromatiske forbindelser.

Grønne ikke-svovelholdige, oksygenbakterier

De er glødende bakterier som kan utvikle seg som fotoautotrofer, kjemo-histrofier eller fotoheterotrofer.

Strenge aerobe og fakultative anaerobe bakterier

Her inn forskjellige arter som kan være en del av den vanlige mikrobiota av høyere organismer, eller fungere som patogener av disse.

Forskjeller fra autotrofiske bakterier

livsstil

Både kjemoheterotrofe og kjemoautotrofiske bakterier bruker kjemisk energi for å leve. Imidlertid er de forskjellige i at kjemoheterotrofer er avhengige organismer, siden de trenger å parasitere andre høyere organismer for å oppnå de organiske forbindelser som er nødvendige for deres utvikling.

Denne egenskapen skiller dem fra kjemoautotrofe bakterier, som er totalt frittlevende organismer (saprofytter), som tar enkle uorganiske forbindelser fra miljøet for å utføre sine vitale funksjoner.

For deres del er fotoheterotrofer og fotoautotrofer de samme som at begge bruker sollys for å omdanne det til kjemisk energi, men de skiller seg ut ved at fotoheterotrofer assimilerer organiske forbindelser og fotoautotrofer gjør det med uorganiske forbindelser.

habitat

På den annen side skiller kjemoheterotrofe bakterier seg fra kjemoautotrofer i habitatet der de utvikler seg.

Kjemoheterotrofe bakterier parasiterer generelt høyere organismer for å leve. På den annen side kan kjemoautotrofiske bakterier tåle ekstreme miljøforhold.

I disse miljøene får kjemoautotrofe bakterier de uorganiske elementene de trenger for å leve, stoffer som generelt er giftige for andre mikroorganismer. Disse bakteriene oksiderer disse forbindelsene og gjør dem om til mer miljøvennlige stoffer.

Ernæring

Heterotrofe bakterier assimilerer bare komplekse organiske forbindelser som allerede er dannet for å kunne syntetisere de biomolekyler som er nødvendige for deres utvikling. En av karbonkildene som brukes mest av disse bakteriene, er glukose.

I kontrast trenger autotrofiske bakterier ganske enkelt vann, uorganiske salter og karbondioksid for å få næringsstoffene sine. Det vil si at fra enkle uorganiske forbindelser kan de syntetisere organiske forbindelser.

Selv om heterotrofiske bakterier ikke bruker karbondioksid som en karbonkilde, og heller ikke som den siste elektronakseptoren, kan de imidlertid ved noen anledninger bruke den i små mengder for å utføre karboksyleringer i visse anabolske og katabolske veier.

Mikroskopisk studie

I noen økosystemer kan det tas prøver for å studere bestanden av fotoautotrofe og fotoheterotrofe bakterier. For dette brukes teknikken for mikroskopi basert på epifluorescens: Fluorokrom som primulin og eksitasjonsfilter for blått og ultrafiolett lys brukes.

Heterotrofe bakterier beis ikke med denne teknikken, mens autotrofer tar på seg en hvit hvitblå farge, og auto-fluorescensen av bakterioklorofylen er også bemerket. Det heterotrofiske antallet oppnås ved å trekke fra det totale antallet bakterier minus autotrofene.

Produksjon av sykdommer

På denne måten tilhører bakteriene som forårsaker sykdommer hos mennesker, dyr og planter, gruppen av kjemoterotrofiske bakterier.

Autotrofiske bakterier er saprofytiske og forårsaker ikke sykdom hos mennesker, fordi de ikke trenger å parasitere høyere organismer for å leve.

Eksempler på heterotrofiske bakteriearter

Photoheterotrophs

Bakteriene som tilhører denne gruppen er alltid fotosyntetiske, siden resten av mikroorganismer som deler denne klassifiseringen er eukaryote alger.

Svovelbakterier er generelt fotoautotrofe, men kan noen ganger vokse fotoheterotrofisk. Imidlertid vil de alltid kreve små mengder uorganisk materiale (H ₂ S), mens ikke svovelholdige er fotoheterotrofe.

Blant de fotoheterotrofe bakteriene finner vi de ikke-sulforøse røde bakteriene, som bakteriene fra familien Bradyrhizobiaceae, slekten Rhodopseudomonas.

På den annen side er det ikke svovelgrønne bakterier, samt heliobakterier.

De

De er fakultative kjemoautotrofer, det vil si at de vanligvis bruker molekylært hydrogen som energikilde for å produsere organisk materiale, men de er også i stand til å bruke et visst antall organiske forbindelser til samme formål.

Chemoheterotrophs

Kjemoheterotrofe bakterier involvert i nitrogenfiksering

Bakterier av familien Frankiaceae, gruppe Rhizobiaceae og slektene Azotobacter, Enterobacter, Klebsiella og Clostridium. Disse mikroorganismer deltar i fiksering av elementært nitrogen.

De fleste kan gjøre dette uavhengig, men noen trenger å etablere symbiotiske forhold til rhizobiaceae og belgfrukter.

Denne prosessen hjelper fornyelse av jord, og omdanner elementært nitrogen til nitrater og ammoniakk, noe som er fordelaktig så lenge sistnevnte er i lave konsentrasjoner i jorden.

Nitrat og ammonium kan deretter tas opp av planter, slik at disse bakteriene er ekstremt viktige i naturen. Rhizobia er de bakteriene som brukes mest i landbruket, og er en del av biogjødsel.

Chemoheterotrophic bakterier som deltar i hydrolyse og acidogenesis prosesser av organisk materiale

Putrefaktive kjemoheterotrofe bakterier

I denne kategorien er arter av slekten Clostridium: C. botulinum, C. perfringens, C. sporongenes, C. tetani og C. tetanomorphum. På samme måte er noen arter av slektene Fusobacterium, Streptococcus, Micrococcus og Proteus også gjenaktive.

Fakultative aerobe og anaerobe kjemoterotrofiske bakterier

Her finnes alle bakteriene som forårsaker smittsomme sykdommer hos mennesker og dyr. Også de som er en del av den vanlige mikrobiota.

Eksempler: Streptococaceae, Staphylococaceae, Enterobacteriaceae, Mycobacteriaceae, Pasteurellaceae, Neisseriaceae, Pseudomonadaceae familier, blant mange andre.

referanser

1. González M, González N. Manual of Medical Microbiology. 2. utgave, Venezuela: Direktoratet for medier og publikasjoner ved University of Carabobo; 2011.
2. Corrales L, Antolinez D, Bohórquez J, Corredor A. Anaerobe bakterieprosesser som utfører og bidrar til planetenes bærekraft. Nova, 2015; 13 (24): 55-81. Tilgjengelig på: Tilgjengelig fra: http://www.scielo.org
3. Fakultative bakterier. (2019, 6. mai). Wikipedia, The Free Encyclopedia. Høringsdato: 06:53, 8. mai 2019 fra es.wikipedia.org.
4. Bianchini L. Miljømikrobiologi. Klassifisering og fylogeni av Heterotrofiske bakterier. 2012. Høyere teknikk i miljøledelse.
5. Henao A, Comba N, Alvarado E, Santamaría J. Autotrofiske og heterotrofiske bakterier assosiert med gjørmete marinsnø på skjær med kontinental avrenning. Univ. Sci. 2015, 20 (1): 9-16.