ХЕТЕРОТРОФНИ БАКТЕРИИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПРИМЕРИ ЗА ВИДОВЕ - БИОЛОГИЯ - 2025

На хетеротрофни бактерии, наричани също organotrofas са микроорганизми, които синтезират собствените биомолекули от сложни органични съединения въглеродни но може да улавят различни неорганични елементи въглерод. Някои трябва да паразитизират по-високи организми, за да оцелеят.

Хетеротрофните бактерии се класифицират във фотохетеротрофи и хемохетеротрофи. И двамата използват органични съединения като източник на въглерод, но се различават по това, че първите използват светлина като енергиен източник, а вторите използват химическа енергия.

Изображение вляво: цикъл на хетеотрофни и автотрофни бактерии, редактирани. Изображение вдясно: Илюстративно представяне на хетеротрофни бактерии. Източник: изображение вляво: Auto-and_heterotrophs.svg: Mikael Häggströmderivative work: Leptictidium / right image: Pixabay. COM

Хетеротрофните бактерии присъстват в множество екосистеми, като почви, вода, морски кален сняг, между другото, участващи в екологичния баланс. Могат да бъдат открити и паразитиращи по-висши организми, като растения, животни или хора, или като патогени, или като опортюнисти в симбиотична връзка.

Характеристики на хетеротрофните бактерии

В природата беше наблюдавано, че съществуването на различни видове бактерии прави живота на екосистемите възможен, тъй като продуктите, генерирани от едни, се използват от други по верига. Тези бактерии са стратегически разпространени, почти винаги стратифицирани.

Например, се вижда, че аеробните хетеротрофни бактерии често се появяват заедно с цианобактерии (фотоавтотрофни бактерии, които отделят кислород).

В този смисъл аеробните хетеротрофи и аеробните автотрофи могат да използват кислород, което от своя страна създава анаеробни условия в по-дълбоките слоеве, където се намират анаеробни бактерии.

В зависимост от характеристики като вида гориво, което използват за оцеляване, хетеротрофните бактерии могат да бъдат класифицирани в различни групи.

Сулфоредуктазни бактерии

Те са бактерии, които при анаеробни условия са способни да намалят сулфата (сол или естери на сярна киселина), без да го асимилират. Те го използват само като краен приемник на електрон в дихателната верига.

Тези бактерии помагат за разграждането на органичната материя и се намират в различни екологични ниши като пресни води, канализационни води, солени води, горещи извори и геотермални райони. Също така в серни залежи, нефтени и газови кладенци, както и в червата на бозайници и насекоми.

Хидролазни бактерии

Те са анаеробни бактерии, които разграждат органичните полимери (целулоза и хемицелулоза) на малки молекули, така че да могат да бъдат абсорбирани от клетъчните мембрани. За целта те имат система от ензими, наречени хидролази (ендоцелулаза, екскоцелулаза и целобиази).

След хидролизата се образуват различни органични киселини като млечна киселина, пропионова киселина, оцетна киселина, бутанол, етанол и ацетон. След това те се превръщат в метан.

Гнилостни бактерии

Те са бактерии, които участват в катаболното разграждане на азотните съединения при анаеробни условия, като се получават съединения с неприятна миризма, оттук и името им (гнилостно). Този процес генерира необходимите за развитието им въглерод и азот.

Не сяра червени бактерии от семейството

Тези бактерии се характеризират с това, че са прави, подвижни бацили с полярна флагела. Те са факултативни анаероби: при анаеробиозата те извършват процеса на фотосинтеза, но при аеробиоза не.

Тези бактерии фотоасимилират голямо разнообразие от органични съединения като захари, органични киселини, аминокиселини, алкохоли, мастни киселини и ароматни съединения.

Зелени несулфурни аноксигенни бактерии

Те са нишковидни бактерии, които могат да се развият като фотоавтотрофи, химиохетрофи или фотохетеротрофи.

Строги аеробни и факултативни анаеробни бактерии

Тук се въвеждат различни видове, които могат да бъдат част от обичайната микробиота на висшите организми или да действат като патогени на тях.

Разлики от автотрофните бактерии

начин на живот

Както химиохетеротрофните, така и хемоавтотрофните бактерии използват химическа енергия за живот. Те обаче се различават по това, че хемогетеротрофите са зависими организми, тъй като те трябва да паразитизират други висши организми, за да получат необходимите за развитието им органични съединения.

Тази характеристика ги отличава от хемоавтотрофните бактерии, които са напълно свободно живеещи организми (сапрофити), които приемат прости неорганични съединения от околната среда, за да изпълняват жизнените си функции.

От своя страна, фотогетеротрофите и фотоавтотрофите са сходни по това, че и двете използват слънчевата светлина, за да я преобразуват в химическа енергия, но се различават по това, че фотохетеротрофите усвояват органичните съединения, а фотоавтотрофите правят това с неорганичните съединения.

Среда на живот

От друга страна, хемохетеротрофните бактерии се различават от хемоавтотрофите в местообитанието, където се развиват.

Хемохетеротрофните бактерии обикновено паразитизират по-висшите организми, за да живеят. От друга страна, хемоавтотрофните бактерии могат да издържат на екстремни условия на околната среда.

В тези среди хемоавтотрофните бактерии получават неорганичните елементи, от които се нуждаят, за да живеят, вещества, които обикновено са токсични за други микроорганизми. Тези бактерии окисляват тези съединения и ги превръщат в по-екологични вещества.

хранене

Хетеротрофните бактерии само асимилират сложни органични съединения, които вече са образувани, за да могат да синтезират необходимите за развитието им биомолекули. Един от източниците на въглерод, най-използван от тези бактерии, е глюкозата.

За разлика от тях, автотрофните бактерии просто се нуждаят от вода, неорганични соли и въглероден диоксид, за да си набавят хранителните вещества. Тоест, от прости неорганични съединения те могат да синтезират органични съединения.

Въпреки че хетеротрофните бактерии не използват въглероден диоксид като източник на въглерод, нито като последен акцептор на електрон, в някои случаи те могат да го използват в малки количества за извършване на карбоксилиране в определени анаболни и катаболни пътища.

Микроскопско изследване

В някои екосистеми могат да се вземат проби за изследване на популацията на фотоавтотрофни и фотохетеротрофни бактерии. За това се използва техниката на микроскопия на базата на епифлуоресценция: Използват се флуорохром като примулин и възбуждащи филтри за синя и ултравиолетова светлина.

Хетеротрофните бактерии не оцветяват с тази техника, докато автотрофите придобиват ярък белезникав син цвят, показвайки също автофлуоресценцията на бактериохлорофила. Хетеротрофният брой се получава чрез изваждане на общия брой бактерии минус автотрофите.

Производство на болести

В този смисъл бактериите, които причиняват заболявания при хора, животни и растения, принадлежат към групата на хемохетеротрофните бактерии.

Автотрофните бактерии са сапрофитни и не причиняват заболявания при хората, тъй като не е необходимо да паразитизират по-висшите организми, за да живеят.

Примери за хетеротрофни видове бактерии

Photoheterotrophs

Бактериите, принадлежащи към тази група, винаги са фотосинтетични, тъй като останалите микроорганизми, които споделят тази класификация, са еукариотни водорасли.

Сярните бактерии обикновено са фотоавтотрофни, но понякога могат да растат фотохетеротрофно. Те обаче винаги ще изискват малки количества неорганичен материал (H ₂ S), докато не-сулфуровите са фотохетеротрофни.

Сред фотохетеротрофните бактерии откриваме несериозните червени бактерии, като бактериите от семейство Bradyrhizobiaceae, род Rhodopseudomonas.

От друга страна, има несулфурни зелени бактерии, както и хелиобактерии.

Най-

Те са факултативни хемоавтотрофи, тоест обикновено използват молекулен водород като енергиен източник за производство на органични вещества, но също така са в състояние да използват определен брой органични съединения за същата цел.

Chemoheterotrophs

Хемохетеротрофните бактерии, участващи в азотната фиксация

Бактерии от семейство Frankiaceae, група Rhizobiaceae и родовете Azotobacter, Enterobacter, Klebsiella и Clostridium. Тези микроорганизми участват във фиксирането на елементарен азот.

Повечето могат да направят това независимо, но някои от тях трябва да установят симбиотични връзки с коренища и бобови растения.

Този процес подпомага обновяването на почвата, превръщайки елементарен азот в нитрати и амоняк, които са полезни, стига последните да са в ниски концентрации в почвата.

След това нитратите и амоният могат да бъдат абсорбирани от растенията, така че тези бактерии да са изключително важни в природата. Ризобиите са бактериите, които се използват най-много в селското стопанство и са част от биоторите.

Хемохетеротрофни бактерии, които участват в процесите на хидролиза и ацидогенеза на органични вещества

Гнилостни хемохетеротрофни бактерии

В тази категория попадат видове от род Clostridium: C. botulinum, C. perfringens, C. sporongenes, C. tetani и C. tetanomorphum. По същия начин, някои видове от родовете Fusobacterium, Streptococcus, Micrococcus и Proteus също са гнилостни.

Факултативни аеробни и анаеробни химиохетеротрофни бактерии

Тук са открити всички бактерии, които причиняват инфекциозни заболявания у човека и животните. Също и тези, които са част от обичайната микробиота.

Примери: семейства Streptococaceae, Staphylococaceae, Enterobacteriaceae, Mycobacteriaceae, Pasteurellaceae, Neisseriaceae, семейства Pseudomonadaceae, много други.

Препратки

1. González M, González N. Наръчник по медицинска микробиология. 2-ро издание, Венецуела: Дирекция на медиите и публикациите на университета в Карабобо; 2011 година.
2. Corrales L, Antolinez D, Bohórquez J, Corredor A. Анаеробни бактериални процеси, които осъществяват и допринасят за устойчивостта на планетата. Нова, 2015; 13 (24): 55-81. Достъпно на: Достъпно от:
3. Факултативни бактерии. (2019 г., 6 май). Уикипедия, Свободната енциклопедия. Дата на консултация: 06:53, 8 май 2019 г. от es.wikipedia.org.
4. Бианкини Л. Микробиология на околната среда. Класификация и филогения на хетеротрофните бактерии. 2012. Висша техника в управлението на околната среда.
5. Хенао А, Комба N, Алварадо Е, Сантамария Дж. Автотрофни и хетеротрофни бактерии, свързани с кален морски сняг върху рифове с континентален отток. Университет, 2015, 20 (1): 9-16.