- Kenmerken van heterotrofe bacteriën
- Sulforeductase-bacteriën
- Hydrolase-bacteriën
- Rottende bacteriën
- Niet-zwavelrode bacteriën van de familie
- Groene niet-zwavelhoudende anoxygene bacteriën
- Strikte aërobe en facultatieve anaërobe bacteriën
- Verschillen met autotrofe bacteriën
- Levensstijl
- Habitat
- Voeding
- Microscopisch onderzoek
- Ziekteproductie
- Voorbeelden van heterotrofe bacteriesoorten
- Fotoheterotrofen
- De
- Chemoheterotrofen
- Chemoheterotrofe bacteriën die betrokken zijn bij stikstoffixatie
- Chemoheterotrofe bacteriën die deelnemen aan de hydrolyse- en acidogeneseprocessen van organisch materiaal
- Verrottende chemoheterotrofe bacteriën
- Facultatieve aërobe en anaërobe chemoheterotrofe bacteriën
- Referenties
De heterotrofe bacteriën , ook wel organotrofas genoemd, zijn micro-organismen die hun eigen biomoleculen synthetiseren uit complexe organische koolstofhoudende verbindingen, maar die verschillende anorganische elementen koolstof kunnen vangen. Sommigen moeten hogere organismen parasiteren om te kunnen overleven.
Heterotrofe bacteriën worden ingedeeld in fotoheterotrofen en chemoheterotrofen. Beide gebruiken organische verbindingen als een bron van koolstof, maar verschillen doordat de eerste licht als energiebron gebruiken en de laatste chemische energie.
Afbeelding links: cyclus van heteotrofe en autotrofe bacteriën bewerkt. Afbeelding rechts: illustratieve weergave van heterotrofe bacteriën. Bron: afbeelding links: Auto-and_heterotrophs.svg: Mikael Häggströmderivative werk: Leptictidium / afbeelding rechts: Pixabay. com
Heterotrofe bacteriën zijn aanwezig in tal van ecosystemen, zoals bodems, water, mariene modderige sneeuw, onder andere, die bijdragen aan het ecologische evenwicht. Ze kunnen ook parasiteren op hogere organismen, zoals planten, dieren of mensen, hetzij als pathogenen, hetzij als opportunisten in een symbiotische relatie.
Kenmerken van heterotrofe bacteriën
In de natuur is waargenomen dat het bestaan van verschillende soorten bacteriën het leven van ecosystemen mogelijk maakt, aangezien de producten die door de ene worden gegenereerd, door anderen in een keten worden gebruikt. Deze bacteriën zijn strategisch verdeeld, bijna altijd gestratificeerd.
Men heeft bijvoorbeeld gezien dat aërobe heterotrofe bacteriën vaak samen met cyanobacteriën (foto-autotrofe bacteriën die zuurstof afgeven) voorkomen.
In die zin kunnen aërobe heterotrofen en aërobe autotrofen zuurstof gebruiken, waardoor anaërobe omstandigheden ontstaan in de diepere lagen waar anaërobe bacteriën worden aangetroffen.
Afhankelijk van kenmerken zoals het type brandstof dat ze gebruiken om te overleven, kunnen heterotrofe bacteriën in verschillende groepen worden ingedeeld.
Sulforeductase-bacteriën
Het zijn bacteriën die onder anaërobe omstandigheden sulfaat (zout of esters van zwavelzuur) kunnen reduceren zonder het te assimileren. Ze gebruiken het alleen als de laatste elektronenacceptor in de ademhalingsketen.
Deze bacteriën helpen bij de afbraak van organisch materiaal en worden aangetroffen in verschillende ecologische niches zoals zoet water, rioolwater, zout water, warmwaterbronnen en geothermische gebieden. Ook in zwavelafzettingen, olie- en gasbronnen, maar ook in de darmen van zoogdieren en insecten.
Hydrolase-bacteriën
Het zijn anaërobe bacteriën die organische polymeren (cellulose en hemicellulose) afbreken tot kleine moleculen zodat ze kunnen worden opgenomen door celmembranen. Om dit te doen, hebben ze een systeem van enzymen genaamd hydrolasen (endocellulase, excocellulase en cellobiases).
Na hydrolyse worden verschillende organische zuren gevormd zoals melkzuur, propionzuur, azijnzuur, butanol, ethanol en aceton. Deze worden vervolgens omgezet in methaangas.
Rottende bacteriën
Het zijn bacteriën die deelnemen aan de katabole afbraak van stikstofverbindingen onder anaërobe omstandigheden, met de productie van verbindingen met een onaangename geur, vandaar hun naam (bederfelijk). Dit proces genereert de koolstof en stikstof die ze nodig hebben voor hun ontwikkeling.
Niet-zwavelrode bacteriën van de familie
Deze bacteriën worden gekenmerkt doordat ze rechte, beweeglijke bacillen zijn met een polair flagellum. Het zijn facultatieve anaëroben: bij anaerobiose voeren ze het fotosyntheseproces uit, maar bij aerobiose niet.
Deze bacteriën fotoassimileren een grote diversiteit aan organische verbindingen zoals suikers, organische zuren, aminozuren, alcoholen, vetzuren en aromatische verbindingen.
Groene niet-zwavelhoudende anoxygene bacteriën
Het zijn draadvormige bacteriën die zich kunnen ontwikkelen als foto-autotrofen, chemohetrofieën of fotoheterotrofen.
Strikte aërobe en facultatieve anaërobe bacteriën
Voer hier verschillende soorten in die deel kunnen uitmaken van de gebruikelijke microbiota van hogere organismen, of als pathogenen hiervan kunnen optreden.
Verschillen met autotrofe bacteriën
Levensstijl
Zowel chemoheterotrofe als chemoautotrofe bacteriën gebruiken chemische energie om te leven. Ze verschillen echter doordat chemoheterotrofen afhankelijke organismen zijn, omdat ze andere hogere organismen moeten parasiteren om de organische verbindingen te verkrijgen die nodig zijn voor hun ontwikkeling.
Deze eigenschap onderscheidt ze van chemoautotrofe bacteriën, die totaal vrijlevende organismen (saprofyten) zijn, die eenvoudige anorganische verbindingen uit de omgeving halen om hun vitale functies te vervullen.
Op hun beurt zijn fotoheterotrofen en foto-autotrofen vergelijkbaar in die zin dat ze allebei zonlicht gebruiken om het in chemische energie om te zetten, maar ze verschillen doordat fotoheterotrofen organische verbindingen assimileren en foto-autotrofen dat doen met anorganische verbindingen.
Habitat
Aan de andere kant verschillen chemoheterotrofe bacteriën van chemoautotrofen in de habitat waar ze zich ontwikkelen.
Chemoheterotrofe bacteriën parasiteren over het algemeen hogere organismen om te leven. Anderzijds zijn chemo-autotrofe bacteriën bestand tegen extreme omgevingsomstandigheden.
In deze omgevingen krijgen chemoautotrofe bacteriën de anorganische elementen die ze nodig hebben om te leven, stoffen die over het algemeen giftig zijn voor andere micro-organismen. Deze bacteriën oxideren deze verbindingen en zetten ze om in milieuvriendelijkere stoffen.
Voeding
Heterotrofe bacteriën assimileren alleen complexe organische verbindingen die al zijn voorgevormd om de biomoleculen te synthetiseren die nodig zijn voor hun ontwikkeling. Een van de koolstofbronnen die het meest door deze bacteriën wordt gebruikt, is glucose.
Autotrofe bacteriën hebben daarentegen gewoon water, anorganische zouten en kooldioxide nodig om hun voedingsstoffen binnen te krijgen. Dat wil zeggen, van eenvoudige anorganische verbindingen kunnen ze organische verbindingen synthetiseren.
Hoewel heterotrofe bacteriën kooldioxide niet als koolstofbron gebruiken, noch als laatste elektronenacceptor, kunnen ze het in sommige gevallen in kleine hoeveelheden gebruiken om carboxyleringen uit te voeren in bepaalde anabole en katabole routes.
Microscopisch onderzoek
In sommige ecosystemen kunnen monsters worden genomen om de populatie van fotoautotrofe en fotoheterotrofe bacteriën te bestuderen. Hiervoor wordt de techniek van microscopie op basis van epifluorescentie gebruikt: Fluorochroom zoals primuline en excitatiefilters voor blauw en ultraviolet licht worden gebruikt.
Heterotrofe bacteriën kleuren niet met deze techniek, terwijl autotrofen een heldere witachtig blauwe kleur krijgen, wat ook de autofluorescentie van het bacteriochlorofyl laat zien. Het heterotrofe aantal wordt verkregen door het totale aantal bacteriën minus de autotrofen af te trekken.
Ziekteproductie
In die zin behoren de bacteriën die ziekten veroorzaken bij mens, dier en plant tot de groep van chemoheterotrofe bacteriën.
Autotrofe bacteriën zijn saprofytisch en veroorzaken geen ziekten bij mensen, omdat ze geen hogere organismen hoeven te parasiteren om te leven.
Voorbeelden van heterotrofe bacteriesoorten
Fotoheterotrofen
De bacteriën die tot deze groep behoren, zijn altijd fotosynthetisch, aangezien de rest van de micro-organismen die deze classificatie delen, eukaryote algen zijn.
Zwavelbacteriën zijn over het algemeen foto-autotroof, maar kunnen soms fotoheterotroof groeien. Zij zullen echter altijd nodig kleine hoeveelheden anorganisch materiaal (H 2 S), terwijl niet-zwavelhoudende daarvan zijn photoheterotrophic.
Onder de fotoheterotrofe bacteriën vinden we de niet-sulforeuze rode bacteriën, zoals de bacteriën van de Bradyrhizobiaceae-familie, genus Rhodopseudomonas.
Aan de andere kant zijn er niet-zwavelhoudende groene bacteriën, evenals heliobacteriën.
De
Het zijn facultatieve chemo-autotrofen, dat wil zeggen dat ze normaal gesproken moleculaire waterstof gebruiken als energiebron om organisch materiaal te produceren, maar ze zijn ook in staat om een bepaald aantal organische verbindingen voor hetzelfde doel te gebruiken.
Chemoheterotrofen
Chemoheterotrofe bacteriën die betrokken zijn bij stikstoffixatie
Bacteriën van de familie Frankiaceae, groep Rhizobiaceae en de geslachten Azotobacter, Enterobacter, Klebsiella en Clostridium. Deze micro-organismen nemen deel aan de fixatie van elementaire stikstof.
De meesten kunnen dit onafhankelijk doen, maar sommigen moeten symbiotische relaties aangaan met rhizobiaceae en peulvruchten.
Dit proces helpt de bodemvernieuwing door elementaire stikstof om te zetten in nitraten en ammoniak, wat gunstig is zolang de laatste in lage concentraties in de bodem aanwezig zijn.
Nitraat en ammonium kunnen dan door planten worden opgenomen, waardoor deze bacteriën uitermate belangrijk zijn in de natuur. Rhizobia is de meest gebruikte bacterie in de landbouw en maakt deel uit van biofertilizers.
Chemoheterotrofe bacteriën die deelnemen aan de hydrolyse- en acidogeneseprocessen van organisch materiaal
Verrottende chemoheterotrofe bacteriën
In deze categorie zijn soorten van het geslacht Clostridium: C. botulinum, C. perfringens, C. sporongenes, C. tetani en C. tetanomorphum. Evenzo zijn sommige soorten van de geslachten Fusobacterium, Streptococcus, Micrococcus en Proteus ook bederfelijk.
Facultatieve aërobe en anaërobe chemoheterotrofe bacteriën
Hier worden alle bacteriën aangetroffen die infectieziekten veroorzaken bij mens en dier. Ook degenen die deel uitmaken van de gebruikelijke microbiota.
Voorbeelden: Streptococaceae, Staphylococaceae, Enterobacteriaceae, Mycobacteriaceae, Pasteurellaceae, Neisseriaceae, Pseudomonadaceae families en vele anderen.
Referenties
- González M, González N. Manual of Medical Microbiology. 2e editie, Venezuela: Directoraat media en publicaties van de Universiteit van Carabobo; 2011.
- Corrales L, Antolinez D, Bohórquez J, Corredor A. Anaërobe bacterieprocessen die leiden tot en bijdragen aan de duurzaamheid van de planeet. Nova, 2015; 13 (24): 55-81. Beschikbaar op: Beschikbaar vanaf: http://www.scielo.org
- Facultatieve bacteriën. (2019, 6 mei). Wikipedia, de gratis encyclopedie. Consultatiedatum: 06:53, 8 mei 2019 op es.wikipedia.org.
- Bianchini L. Milieumicrobiologie. Classificatie en fylogenie van heterotrofe bacteriën. 2012. Hogere techniek in milieubeheer.
- Henao A, Comba N, Alvarado E, Santamaría J.Autotrofe en heterotrofe bacteriën geassocieerd met modderige zeesneeuw op riffen met continentale afvoer. Univ.Sci.2015, 20 (1): 9-16.