ФАКУЛТАТИВНИ АНАЕРОБНИ БАКТЕРИИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПРИМЕРИ - БИОЛОГИЯ - 2024

На факултативни анаеробни бактерии са бактерии, способни да живеят под присъствие, така и липса на кислород. Кислородът е силно реактивно съединение и е от съществено значение за много бактерии и за повечето живи организми, но този елемент е смъртоносен за някои видове бактерии.

Сред факултативните анаеробни бактерии има видове с промишлено и търговско значение, независимо от хранителната, фармацевтичната или козметичната промишленост. Други видове, напротив, са способни да предизвикат смъртоносни заболявания за човека.

Факултативни анаеробни бактерии Salmonella enteritidis. Взето и редактирано от: Министерство на земеделието на САЩ.

характеристики

Основната характеристика на факултативните анаеробни бактерии е, че те могат да използват кислород в метаболитните си процеси, но могат да използват и анаеробно дишане или ферментативен метаболизъм при липса на кислород.

Друга характеристика, свързана с метаболитния процес, е, че факултативните бактерии нямат ензима супероксид дисмутаза. Този ензим е характерен за строги аеробни бактерии. Функцията на ензима е разграждането на супероксид (O ₂ ^-), междинен продукт на аеробния метаболизъм.

Енергиен метаболизъм

Всички живи същества трябва да получават енергия за своите жизненоважни процеси; Тази енергия се получава от храната, или синтезирана от самите тях (автотрофи), или предварително разработена и / или обработена (хетеротрофи).

Енергията, съдържаща се в храната, се използва (частично) за синтеза на АТФ чрез серия от химични реакции, които са част от метаболизма. За да направят това, те трябва да разрушат химическите връзки в молекулите, които съставят храна.

Разкъсването на тези връзки предизвиква отделяне на електрони или водородни атоми, които трябва да бъдат приети от други съединения. Ако крайният акцептор на електрони или водород е органично съединение, реакцията е известна като ферментация, от друга страна, ако крайният акцептор е неорганично съединение, тогава говорим за дишане.

По време на дишането най-често срещаният краен акцептор за електрони е кислород; тя се нарича аеробно дишане. Въпреки това, при липса на кислород, някои организми, като някои бактерии, могат да използват неорганични съединения, различни от кислород, като крайни приемници на електрон, като се случва анаеробно дишане.

Видове бактерии според тяхната зависимост от кислорода

Бактериите могат да бъдат класифицирани в зависимост от това дали използват или не кислород в метаболизма си, както следва:

аеробика

Те използват кислорода като краен приемник на електрон в метаболитните процеси. Поради това те са в състояние да растат и да просперират в присъствието на кислород. И накрая, строгите аеробни видове не могат да оцелеят в аноксични условия.

микроаерофилна

Те са група бактерии, които, въпреки че изискват кислород, могат да процъфтяват само в среда, където концентрациите на този елемент са по-ниски (под 10%) от нормалната концентрация във въздуха (20%).

анаеробно

Видове, които не използват кислород в метаболитните си реакции. За някои анаеробни видове кислородът е токсичен елемент, като е смъртоносен за тях, дори в много ниски концентрации. Някои видове обаче могат да го понасят и дори в крайна сметка да го използват; следователно, анаеробните бактерии могат да бъдат разделени на:

Aerotolentes

Те не са в състояние да използват кислород в метаболизма си, но това не е смъртоносно, така че могат да живеят в среда с нормални концентрации на кислород.

по избор

Бактериите, които могат да използват кислорода като краен приемник на електрон по време на метаболизма си на енергия, но при липса на този елемент те могат да оцелеят, използвайки други метаболитни пътища.

Приложения

Някои от факултативните анаеробни бактерии са от голямо значение от индустриална гледна точка. Тази група включва, например, бактерии, използвани за получаване на ферментирали алкохолни напитки, като вино или бира.

Те се използват и в хранително-вкусовата промишленост за получаване на ферментирали храни като сирене, кисело мляко, наред с други. Някои видове се използват и за приготвяне на пробиотици.

заболявания

Сред факултативните анаеробни бактерии има няколко вида, способни да причиняват заболявания с различно клинично значение, вариращи от самоограничена диария до фатални заболявания, включително много от нозокомиалните заболявания.

Тези заболявания включват например бактериална диария, инфекции на пикочните пътища, ендокардит, менингит, перитонит, пневмония и септицемия. Някои от тези заболявания са трудни за лечение поради устойчивостта на бактериите към лекарствата.

Примери за представителни видове

Ешерихия коли

Той е член на групата Enterobacteriaceae, която нормално може да се намери в стомашно-чревния тракт на хората. Сред характеристиките на този вид е фактът, че той е способен да ферментира лактоза и разгражда триптофана, но не може да расте в среда с цитрат като единствен източник на въглерод.

Въпреки че е част от чревната флора, тази бактерия е в състояние да причини заболявания при хората, като диария, инфекции на пикочните пътища и менингит.

Salmonella enteritidis

Това е друг вид Enterobacteriaceae, като E. coli, но за разлика от това, той не е в състояние да ферментира лактоза, но може да оцелее в култури с цитрат като единствен източник на въглерод. Той може да живее в стомашно-чревния тракт на голямо разнообразие от гръбначни животни, включително някои студенокръвни.

Този вид, заедно с други видове от рода, са отговорни за гастроентерит.

Лактококус лактис

Бактерии, принадлежащи към групата на лактобацилите, с променливи форми. Може да расте самотно, по двойки или под формата на верига. Промишлеността използва този вид в производството на храни като кисело мляко, сирене, кисело зеле и др.

Той се използва и като пробиотик и като цяло е признат за безопасен (GRAS) от Администрацията по храните и лекарствата на Съединените щати (FDA), но може да е отговорен за нозокомиални заболявания, като ендокардит.

Lactobacillus rhamnosus

Той е друг представител на групата на лактобацилите, като Lactococcus lactis. Това е неподвижен бацил, неспособен да произвежда спори, които могат да растат поотделно или в късоверижни колонии. Тя може да бъде факултативно анаеробна или микроаеробна.

Подобно на L. lactis, той се използва в хранително-вкусовата промишленост и като пробиотик. Той е свързан и с нозокомиални заболявания, включително бактериемия, менингит и перитонит

Хемофилус инфлуенца

Малък бацил, не подвижен, но преди всичко за него са необходими кръвни компоненти. Тя е една от основните причини за заболявания като инфекции на ушите и дихателните пътища, менингитит и епиглотит.

Morganella morgani

Бактериеобразни бактерии, които живеят като commensal в храносмилателния тракт на хората, както и други гръбначни животни. Въпреки че е традиционен член на чревната флора на здравите организми, той може да бъде опортюнистичен инфекциозен агент при болни организми или при заразяване на рани.

Сред заболяванията, свързани с тази бактерия, са на първо място диария, инфекции на пикочните пътища, септицемия, бактериемия, пневмония, емпиема, хирургични инфекции и други. Тази бактерия развива резистентност към лекарствата.

Култура на кръвен агар на факултативната анаеробна бактерия Morganella morganii. Взето и редактирано от: Бактерии в снимки.

Препратки

1. EW Nester, CE Roberts, NN Pearsall & BJ McCarthy (1978). Микробиология. 2-ро издание. Холт, Ринехарт и Уинстън.
2. Е. Хог (2005). Основна микробиология. John Wiley & Sons Ltd.
3. Бактерия. В Уикипедия. Възстановено от en.wikipedia.org.
4. В. Лира. Lactobacillus rhamnosus. В Lifeder. Възстановени от lifeder.com.
5. В. Лира. Morganella morgani. В Lifeder. Възстановени от lifeder.com.
6. D. Samaržija, N. Antunac, JL Havranek (2001). Таксономия, физиология и растеж на Lactococcus lactis: преглед. Млекарство..
7. П. Сингълтън (2004). Бактерии по биология, биотехнология и медицина, 6-то издание. John Wiley & Sons, Chichester.
8. Й. Вера. Фимбрии. В Lifeder. Възстановени от lifeder.com
9. AG Moat, JW Foster & MP Spector (2002). Микробна физиология, 4-ти изд. John Wiley & Sons, Chichester.