Nutriție bacteriană - Curs de biologie, pe
Introducere
Bacteriile se înmulțesc din alimente și substanțe nutritive care le sunt puse la dispoziție în mediile de cultură. Bacteriile știu cum să folosească o mulțime de substanțe nutritive (de exemplu: zahăr, alcool, aminoacizi, hidrocarburi, substanțe minerale) Nevoile de nutrienți sunt apoi clasificate în 3 categorii: - Nevoi de constituție de bază (H2O, sursă de carbon, azot și sare minerală) - Nevoi de energie (lumină, reacție chimică) - Nevoi constitutive specifice (factor de creștere)
I) Nevoi constitutive de bază
O bacterie este alcătuită din 95% din C, H, O, N, S, P, || K, Ca, Mg, Fe. Întregul constituie macroelementele, care sunt împărțite în 2, în funcție de cantitatea necesară microorganismelor: - Elemente majore (g/L): Pentru sinteza carbohidraților, lipidelor (CHONSP) - Minore elemente (mg/L): Pentru echilibrul fizico-chimic al celulelor sub formă de cation, joacă un rol în cataliza enzimatică (KCaMgFe) Au nevoie de alte elemente în cantități foarte mici, microelemente precum Mn, Co, Mo, Ni, Cu, care joacă un rol în cataliza enzimatică.
1 Elementele majore
1.1 Nevoi CHO
Aceste nevoi sunt satisfăcute împreună, o bacterie este alcătuită din 50% CHO. Doc 1 Microorganismele au două surse posibile: - Sursa de CHO mineral, cu CO2 și H2O → Autotrofie - Sursa de CHO organic, cu carbohidrați ... → Heterotrof Notă: Există bacterii care la un moment dat în viața lor sunt autotrofe și devin heterotrofe în funcție de în ceea ce privește factorii de mediu, acest lucru le oferă un avantaj semnificativ.
1.2 Necesități NSP
1.2.1 Azot (N) Acest element de seră pentru sinteza proteinelor (reprezintă 10% în greutate în E.coli) Se găsește sub diferite forme doc 2: - Azot inert (N2) · Fixare directă · Fixare prin heterocisti · Fixare simbiotică ( ex: Rhizobium Doc 3, bacteriile pătrund în celulele plantei și formează un filament infecțios și dau naștere unor tumori mici, noduli, în interiorul cărora bacteriile inițiază fixarea azotului din aer - Azot combinat (mai frecvent) · Nitrat NO3- · Amoniu NH4 + · Nitrit NO2- Multe bacterii nu preiau azot prin nitrați. Totuși, pentru ca acest nitrat să fie disponibil, alți microorganisme le transformă. Compuși de azot în nitrați asimilabili de majoritatea bacteriilor, este nitrificare 1.2.2 Sulf asimilează sulful prin sulfați, iar acesta prin asimilarea directă Doc 4 1.2.3 Fosfor Folosit pentru sinteza proteinelor, ATP, sursa p Cel mai frecvent este fosfatul (sau ortofosfatul) PO43- Notă: Dacă nu există fosfat, unele bacterii au o enzimă, fosfataza alcalină, care le permite să transforme fosforul organic în fosfat.
2 Elemente minore
Acestea intervin în echilibrul fizico-chimic și în cataliza numeroaselor enzime. - K + este necesar pentru enzime pentru sinteza proteinelor - Ca2 + este necesar pentru sporulare, mai precis pentru achiziționarea termorezistenței tunicelor Aceste elemente se găsesc sub formă de cationi în cantități mici în mediul înconjurător și sunt asimilat direct.
3 microelemente
Aceștia sunt cationi care joacă un rol în cataliza enzimatică (de exemplu, Mn2 + catalizează transferul grupărilor fosfat pentru sinteza ATP sau a acizilor nucleici). Oligoelementele sunt prezente în urme în sol și apă.
II) Cerințe de energie
Două surse majore de energie:
- - Lumina → bacterii fototrofice
- - Reacții chimice (redox) → bacterii chemotrofice
1 Bacterii fototrofice
Acestea sunt microorganisme care produc molecule prin fotosinteză. Acestea sunt clasificate în funcție de sursa de carbon și de sursa de electroni: Ø Sursa de C și minerală (e- adesea derivată din sulfură de H2S) → Bacterii fotoautotrofe
Două familii mari:
- Chlorobacteriaceae (sau bacterii verzi sulfuroase), de exemplu, chlorobium sp.
- Thiorhodaceae (sau bacterii sulfuroase violete) ex: Thiocystis
Ele cresc în sol și au boabe de sulf. Toate sunt strict anaerobe Ø Sursă de C și e organică (ex: acid acetic) → Bacterii fotoeterotrofe
O familie:
* Arthiorhodaceae (sau bacterii purpurii nesulfuroase) de exemplu: Rhodospirillum
Sunt aeroanaerobe 2 Bacterii chemotrofe Ø Sursă de C și organice e → Bacterii chimioeterotrofe Exemplu: Pseudomonas sp., Bacillus, Arthrobacter, Actinomyces Ø Sursă de C și e-mineral → Bacterii chemoautotrofe Sunt implicate în cicluri biogeochimice Notă: Există în lumea bacteriană microorganisme care nu își derivă energia prin lumină, nici prin reacție chimică, dar deviază energia din celulele gazdă. Sunt bacterii parazite obligatorii, deci microorganisme paratrofice. Exemplu: Chlamydia, deviază energia animalelor, Rickettsia deviază energia din celulele roșii din sânge