HETEROTROFNE BAKTERIJE: KARAKTERISTIKE I PRIMJERI VRSTA - BIOLOGIJA - 2025

U heterotrofne bakterije, koje se naziva organotrofas su mikroorganizmi koji sintetiziraju svoje biomolekule od složenih organskih spojeva ugljeničnih no može hvatanje različite anorganske elemente ugljik. Neki trebaju parazitirati na višim organizmima kako bi preživjeli.

Heterotrofne bakterije razvrstavaju se u fotoheterotrofe i hemoheterotrofe. Oboje koriste organske spojeve kao izvor ugljika, ali razlikuju se u tome što prvi koriste svjetlost kao izvor energije, a drugi koriste kemijsku energiju.

Slika slijeva: uređen ciklus heteotrofnih i autotrofičnih bakterija. Slika desno: Ilustrativni prikaz heterotrofnih bakterija. Izvor: lijeva slika: Auto-and_heterotrophs.svg: Mikael Häggströmderivativni rad: Leptitidij / desno slika: Pixabay. com

Heterotrofne bakterije prisutne su u brojnim ekosustavima, poput tla, vode, morskog blatnog snijega, među ostalim, koji sudjeluju u ekološkoj ravnoteži. Oni se također mogu naći u parazitiranju viših organizama, poput biljaka, životinja ili ljudi, bilo kao patogeni ili kao oportunisti u simbiotskom odnosu.

Karakteristike heterotrofnih bakterija

U prirodi je primijećeno da postojanje različitih vrsta bakterija omogućuje život ekosustava, jer ih proizvodi proizvodi jedan u drugom lancu. Te su bakterije strateški distribuirane, gotovo uvijek stratificirane.

Primjerice, viđeno je da se aerobne heterotrofne bakterije često pojavljuju zajedno s cijanobakterijama (fotoautotrofične bakterije koje oslobađaju kisik).

U tom smislu, aerobni heterotrofi i aerobni autotrofi mogu koristiti kisik, zauzvrat stvarajući anaerobne uvjete u dubljim slojevima gdje se nalaze anaerobne bakterije.

Ovisno o karakteristikama kao što su vrsta goriva koja se preživljava, heterotrofne bakterije mogu se svrstati u različite skupine.

Sulforeduktazne bakterije

Riječ je o bakterijama koje su u anaerobnim uvjetima sposobne reducirati sulfat (sol ili estere sumporne kiseline), bez da ga asimiliraju. Koriste ga samo kao završni akceptor elektrona u respiratornom lancu.

Te bakterije pomažu u razgradnji organske tvari i nalaze se u raznim ekološkim nišama, poput slatkih voda, kanalizacijskih voda, slanih voda, izvora, geotermalnih područja. Također u ležištima sumpora, naftnim i plinskim bunarima, kao i u crijevima sisavaca i insekata.

Hidrolazne bakterije

Oni su anaerobne bakterije koje razgrađuju organske polimere (celulozu i hemicelulozu) u male molekule kako bi ih stanične membrane apsorbirale. Da bi to učinili, imaju sustav enzima koji se nazivaju hidrolaze (endocelulaze, ekskocelulaze i celobaze).

Nakon hidrolize stvaraju se razne organske kiseline poput mliječne kiseline, propionske kiseline, octene kiseline, butanola, etanola i acetona. Zatim se pretvaraju u plin metan.

Gljive bakterije

Oni su bakterije koje sudjeluju u kataboličkoj razgradnji dušičnih spojeva u anaerobnim uvjetima, pri čemu nastaju spojevi s neugodnim mirisom, otuda i njihov naziv (trulefactive). Ovaj proces stvara ugljik i dušik koji su im potrebni za razvoj.

Ne sumpor crvene bakterije iz obitelji

Za ove bakterije su karakteristične da su ravne, pokretne bacile s polarnim flagellumom. Oni su fakultativni anaerobi: u anaerobiozi provode postupak fotosinteze, ali u aerobiozi ne.

Ove bakterije fotoasimiliraju veliku raznolikost organskih spojeva poput šećera, organskih kiselina, aminokiselina, alkohola, masnih kiselina i aromatskih spojeva.

Zelene ne-sumporne anoksigene bakterije

Oni su nitaste bakterije koje se mogu razviti kao fotoautotrofi, kemohetrofije ili fotoheterotrofi.

Stroge aerobne i fakultativne anaerobne bakterije

Ovdje unesite razne vrste koje mogu biti dio uobičajenih mikrobiota viših organizama ili djelovati kao patogeni tih.

Razlike od autotrofnih bakterija

način života

I kemoheterotrofne i hemoautotrofne bakterije koriste kemijsku energiju za život. Međutim, razlikuju se po tome što su kemoheterotrofi ovisni organizmi, jer oni moraju parazitirati na druge više organizme kako bi dobili organske spojeve potrebne za njihov razvoj.

Ova karakteristika razlikuje ih od hemoautotrofnih bakterija, koji su potpuno slobodno živi organizmi (saprofiti), koji uzimaju jednostavne neorganske spojeve iz okoliša kako bi izvršili svoje vitalne funkcije.

Sa svoje strane, fotoheterotrofi i fotoautotrofi su slični po tome što oboje koriste sunčevu svjetlost kako bi je pretvorili u kemijsku energiju, ali se razlikuju po tome što fotoheterotrofi asimiliraju organske spojeve, a fotoautotrofi to čine s anorganskim spojevima.

Stanište

S druge strane, hemoheterotrofne bakterije se razlikuju od hemoautotrofa u staništu u kojem se razvijaju.

Kemoheterotrofne bakterije općenito parazitiraju više organizme na život. S druge strane, hemoautotrofne bakterije mogu podnijeti ekstremne uvjete okoliša.

U tim sredinama hemoautotrofne bakterije dobivaju anorganske elemente potrebne za život, tvari koje su općenito otrovne za druge mikroorganizme. Ove bakterije oksidiraju ove spojeve i pretvaraju ih u ekološki prihvatljivije tvari.

ishrana

Heterotrofne bakterije samo asimiliraju složene organske spojeve koji su već formirani kako bi bili u mogućnosti sintetizirati biomolekule potrebne za njihov razvoj. Jedan od izvora ugljika koji ove bakterije najviše koriste je glukoza.

Suprotno tome, autotrofičnim bakterijama su jednostavno potrebne voda, anorganske soli i ugljični dioksid kako bi dobili svoje hranjive tvari. Odnosno, od jednostavnih anorganskih spojeva mogu se sintetizirati organski spojevi.

Međutim, iako heterotrofne bakterije ne upotrebljavaju ugljični dioksid kao izvor ugljika, niti kao posljednji akceptor elektrona, u nekim slučajevima mogu ga koristiti u malim količinama za provođenje karboksilacije u određenim anaboličkim i kataboličkim putovima.

Mikroskopska studija

U nekim ekosustavima mogu se uzeti uzorci za proučavanje populacije fotoautotrofičnih i fotoheterotrofnih bakterija. Za to se koristi tehnika mikroskopije zasnovana na epifluorescenciji: koriste se fluorohrom kao što su primulin i ekscitacijski filteri za plavu i ultraljubičastu svjetlost.

Heterotrofne bakterije se ne boje s ovom tehnikom, dok autotrofi poprimaju svijetloplavkastu plavu boju, pokazujući tako i auto-fluorescenciju bakterioklorofila. Brojanje heterotrofika dobiva se oduzimanjem ukupnog broja bakterija umanjenih za autotrofe.

Proizvodnja bolesti

U tom smislu, bakterije koje uzrokuju bolesti kod ljudi, životinja i biljaka pripadaju skupini hemoheterotrofnih bakterija.

Autotrofne bakterije su saprofitne i ne uzrokuju bolesti kod ljudi, jer ne trebaju parazitizirati više organizme da bi živjeli.

Primjeri vrsta heterotrofnih bakterija

Photoheterotrophs

Bakterije koje pripadaju ovoj skupini su uvijek fotosintetske, jer su ostali mikroorganizmi koji dijele ovu klasifikaciju eukariotske alge.

Sumporne bakterije su uglavnom fotoautotrofne, ali ponekad mogu rasti i fotoheterotrofično. Međutim, oni uvijek će zahtijevati male količine anorganskog materijala (H ₂ S), dok je ne-sumporni one su photoheterotrophic.

Među fotoheterotrofnim bakterijama nalazimo nesulforske crvene bakterije, poput bakterija iz porodice Bradyrhizobiaceae, roda Rhodopseudomonas.

S druge strane, postoje ne-sumporne zelene bakterije, kao i heliobakterije.

Las

Oni su fakultativni kemoautotrofi, to jest, oni normalno koriste molekularni vodik kao izvor energije za proizvodnju organskih tvari, ali također su sposobni koristiti određeni broj organskih spojeva u istu svrhu.

Chemoheterotrophs

Kemoheterotrofne bakterije uključene u fiksaciju dušika

Bakterije iz porodice Frankiaceae, skupina Rhizobiaceae i rodovi Azotobacter, Enterobacter, Klebsiella i Clostridium. Ti mikroorganizmi sudjeluju u fiksaciji elementarnog dušika.

Većina to može učiniti samostalno, ali neki trebaju uspostaviti simbiotske odnose s rizobiaceae i mahunarkama.

Ovaj proces pomaže obnovi tla, pretvarajući elementarni dušik u nitrate i amonijak, koji su korisni sve dok su potonji u niskim koncentracijama u tlu.

Nitrati i amonijak tada biljke mogu apsorbirati, tako da su ove bakterije u prirodi izuzetno važne. Rhizobia su bakterije koje se najviše koriste u poljoprivredi, a dio su bio-gnojiva.

Kemoheterotrofne bakterije koje sudjeluju u postupcima hidrolize i acidogeneze organske tvari

Putrefaktivne hemoheterotrofne bakterije

U ovu kategoriju spadaju vrste roda Clostridium: C. botulinum, C. perfringens, C. sporongenes, C. tetani i C. tetanomorphum. Isto tako, neke vrste rodova Fusobacterium, Streptococcus, Micrococcus i Proteus djeluju i trulo.

Fakultativne aerobne i anaerobne hemoheterotrofne bakterije

Ovdje su pronađene sve bakterije koje uzrokuju zarazne bolesti kod čovjeka i životinja. Također one koji su dio uobičajene mikrobiote.

Primjeri: obitelji Streptococaceae, Staphylococaceae, Enterobacteriaceae, Mycobacteriaceae, Pasteurellaceae, Neisseriaceae, između mnogih drugih.

Reference

1. González M, González N. Priručnik medicinske mikrobiologije. Drugo izdanje, Venezuela: Uprava za medije i publikacije Sveučilišta u Carabobou; 2011.
2. Corrales L, Antolinez D, Bohórquez J, Corredor A. Anaerobni procesi bakterija koji provode i doprinose održivosti planeta. Nova, 2015; 13 (24): 55-81. Dostupno na: Dostupno od:
3. Fakultativne bakterije. (2019., 6. svibnja). Wikipedia, Slobodna enciklopedija. Datum savjetovanja: 06:53, 8. svibnja 2019. s es.wikipedia.org.
4. Bianchini L. Mikrobiologija okoliša. Razvrstavanje i filogenija heterotrofnih bakterija. 2012. Viša tehnika upravljanja okolišem.
5. Henao A, Comba N, Alvarado E, Santamaría J. Autotrofne i heterotrofne bakterije povezane s blatnim morskim snijegom na grebenima s kontinentalnim otjecanjem. Univ., Znanstveni 2015, 20 (1): 9-16.