البكتيريا غير المتجانسة: خصائص وأمثلة من الأنواع

تعد البكتيريا غير المتجانسة ، والتي تسمى أيضًا "العضويات العضوية" ، كائنات دقيقة تقوم بتوليف جزيئاتها الحيوية من مركبات الكربون العضوية المعقدة ، على الرغم من أنها يمكن أن تلتقط عناصر غير عضوية غير الكربون. يحتاج البعض إلى تطفل الكائنات الحية العليا من أجل البقاء.

تصنف البكتيريا غير المتجانسة إلى كروت ضوئية وكرومات كيميائية. كلاهما يستخدم المركبات العضوية كمصدر للكربون ، لكنهما يختلفان في أن الأول يستخدم الضوء كمصدر للطاقة والأخير يستخدم الطاقة الكيميائية.

توجد البكتيريا غير المتجانسة في العديد من النظم البيئية ، مثل التربة والمياه والثلوج البحرية الموحلة ، وغيرها ، التي تشارك في التوازن البيئي. كما يمكن العثور عليها وهي تتطفل على الكائنات الحية الأعلى ، مثل النباتات أو الحيوانات أو البشر ، إما كممرضات أو للانتهازيين في علاقة تكافلية.

خصائص البكتيريا المغايرة

لقد لوحظ في الطبيعة أن وجود أنواع مختلفة من البكتيريا يجعل حياة الأنظمة الإيكولوجية ممكنة ، لأن المنتجات التي ينتجها أحدها تستخدم من قبل الآخرين في سلسلة. يتم توزيع هذه البكتيريا استراتيجيا ، دائما تقريبا بطريقة طبقية.

على سبيل المثال ، فقد تبين أن البكتيريا غير المتجانسة الهوائية تظهر عادة مع البكتيريا الزرقاء (البكتيريا ذاتية التغذية التي تطلق الأكسجين).

في هذا المعنى ، يمكن أن تغاير المغاير الهوائية والاضطرابات الذاتية الهوائية الأكسجين ، مما يؤدي بدوره إلى ظهور ظروف لاهوائية في الطبقات الأعمق حيث توجد البكتيريا اللاهوائية.

اعتمادًا على خصائص مثل نوع الوقود الذي يستخدمونه للبقاء على قيد الحياة ، يمكن تصنيف البكتيريا غير المتجانسة إلى مجموعات مختلفة.

بكتريا Sulforeductase

وهي بكتيريا قادرة في ظل الظروف اللاهوائية على تقليل الكبريتات (استرات الملح أو حامض الكبريتيك) دون استيعابها. يستخدمونها فقط كمتقبل نهائي للإلكترون في السلسلة التنفسية.

تساعد هذه البكتيريا في تدهور المواد العضوية وتوجد في مجالات بيئية مختلفة مثل المياه العذبة ومياه المجاري والمياه المالحة والمياه الحرارية والمناطق الحرارية الأرضية. أيضا في رواسب الكبريت وآبار النفط وآبار الغاز ، وكذلك في الأمعاء من الثدييات والحشرات.

البكتيريا الهيدرولوجية

إنها بكتيريا لاهوائية تقسم البوليمرات العضوية (السليلوز وهيمسيلولوز) إلى جزيئات صغيرة حتى يمكن امتصاصها بواسطة أغشية الخلايا. لهذا ، لديهم نظام من الانزيمات تسمى hydrolases (endocellulase ، excocelulase و cellobiases).

بعد التحلل المائي ، تتشكل أحماض عضوية مختلفة مثل حمض اللبنيك وحمض البروبيونيك وحمض الخليك والبيوتانول والإيثانول والأسيتون. ثم يتم تحويلها إلى غاز الميثان.

البكتيريا المتعفنة

إنها بكتيريا تشارك في التحلل الهابط للمركبات النيتروجينية في الظروف اللاهوائية ، مع إنتاج مركبات الرائحة الكريهة ، والتي تنشأ منها طوائفها (المتعفنة). تولد هذه العملية الكربون والنيتروجين الذي يحتاجونه لتنميتهم.

البكتيريا الحمراء غير الكبريتية للعائلة Bradyrhizobiaceae ، جنس Rhodopseudomonas

تتميز هذه البكتيريا بكونها مستقيمة ومتحركة وذات عصيات قطبية سوطية. هم اللاهوائية الاختيارية: في اللاهوائي ينفذون عملية التمثيل الضوئي ، ولكن في الأيروبيوسيس لا يؤدونها.

هذه البكتيريا photoassimilate مجموعة واسعة من المركبات العضوية مثل السكريات والأحماض العضوية والأحماض الأمينية والكحول والأحماض الدهنية والمركبات العطرية.

البكتيريا الخضراء غير الكبريتية غير المؤكسدة

إنها بكتريا خيطية يمكن أن تتطور كحركات ضوئية ، أو كيميائية مغنطيسية أو مضادات حيوية.

البكتيريا الهوائية واللاهوائية الصارمة

أدخل هنا الأنواع المختلفة التي يمكن أن تكون جزءًا من الكائنات الحية الدقيقة المعتادة للكائنات الحية العليا ، أو تعمل كممرضات لهذه الكائنات.

الاختلافات مع البكتيريا ذاتية التغذية

طريقة الحياة

تستخدم كل من البكتيريا الكيميائية التغذية والكيميائية الطاقة الكيميائية للعيش. ومع ذلك ، فإنهم يختلفون في أن التغير الكيميائي كائنات حية ، لأنهم يحتاجون إلى تطفل الكائنات الحية الأخرى العليا للحصول على المركبات العضوية اللازمة لتنميتها.

هذه الخاصية تميزها عن البكتيريا الكيمائية المغذية ، والتي هي كائنات حية خالية تمامًا (الخلايا البدينة) ، والتي تأخذ من البيئة مركبات بسيطة غير عضوية لأداء وظائفها الحيوية.

من ناحية أخرى ، تتشابه الصور الضوئية مع الصور الضوئية في أن كلا منهما يستخدم أشعة الشمس لتحويله إلى طاقة كيميائية ، لكنهما يختلفان في أن الشعيرات الضوئية تستوعب المركبات العضوية وأن الصور الضوئية تفعل ذلك مع المركبات غير العضوية.

موطن

من ناحية أخرى ، تختلف البكتيريا ذات التغذية الكيمائية عن المواد الكيميائية في الموائل التي تتطور فيها.

البكتيريا كيميائية التغذية تغلف الكائنات الحية الأعلى بشكل عام. من ناحية أخرى ، يمكن للبكتيريا الكيموتوتروفيك تحمل الظروف البيئية القاسية.

في هذه البيئات تحصل البكتيريا ذات التغذية الكيمائية على العناصر غير العضوية التي تحتاجها للعيش ، وهي المواد التي تكون عادة سامة للكائنات الحية الدقيقة الأخرى. هذه البكتيريا أكسدة هذه المركبات وجعلها مواد صديقة للبيئة.

تغذية

تقوم البكتيريا غير المتجانسة فقط باستيعاب المركبات العضوية المعقدة التي تم تشكيلها بالفعل لتكون قادرة على تجميع الجزيئات الحيوية اللازمة لتنميتها. الجلوكوز هو أحد مصادر الكربون الأكثر استخدامًا في هذه البكتيريا.

على العكس من ذلك ، تحتاج البكتيريا ذاتية التغذية ببساطة إلى الماء والأملاح غير العضوية وثاني أكسيد الكربون للحصول على عناصرها الغذائية. وهذا هو ، من المركبات غير العضوية البسيطة يمكن توليف المركبات العضوية.

ومع ذلك ، على الرغم من أن البكتيريا غير المتجانسة لا تستخدم ثاني أكسيد الكربون كمصدر للكربون ، ولا كمستقبل آخر للإلكترون ، فإنها في بعض الأحيان يمكن أن تستخدمه بكميات صغيرة لأداء الكربوكسيل في بعض الطرق الابتنائية والتقلصية.

دراسة مجهرية

في بعض النظم الإيكولوجية ، يمكن أخذ عينات لدراسة سكان البكتيريا ذات التأثير الضوئي الضئيل والبكتوري. للقيام بذلك ، يتم استخدام تقنية المجهري المستندة إلى epifluorescence: يستخدم Fluorochrome كمرشحات للإثارة الأولية والإثارة للضوء الأزرق والأشعة فوق البنفسجية.

لا يتم تلوين البكتيريا غير المتجانسة بهذه التقنية ، بينما تتخذ البكتيريا ذاتية التغذية لونًا أزرقًا أبيضًا لامعًا ، مشيرة إلى التألق الذاتي للبكتريا كلوروفيل. يتم الحصول على عدد من heterotrophs عن طريق طرح العدد الإجمالي للبكتيريا ناقص البكتيريا ذاتية التغذية.

إنتاج المرض

وبهذا المعنى ، فإن البكتيريا التي تسبب الأمراض في البشر والحيوانات والنباتات تنتمي إلى مجموعة البكتيريا التغذوية الكيميائية.

البكتيريا ذاتية التغذية هي بيلة دموية ولا تسبب أمراضًا لدى البشر ، لأنها لا تحتاج إلى تطفل الكائنات الحية الأعلى للعيش.

أمثلة على أنواع البكتيريا غير المتجانسة

Fotoheterótrofas

البكتيريا التي تنتمي إلى هذه المجموعة هي دائما التمثيل الضوئي ، لأن بقية الكائنات الحية الدقيقة التي تشترك في هذا التصنيف هي الطحالب حقيقية النواة.

عادة ما تكون البكتيريا الكبريتية ذاتي التغذية ، ولكن في بعض الأحيان يمكن أن تنمو كاذبة للضوء. ومع ذلك ، سوف يحتاجون دائمًا إلى كميات صغيرة من المواد غير العضوية (H 2 S) ، في حين أن المواد غير الكبريتية تكون ضارّة التغذية.

نجد من بين البكتيريا الضامة للبكتيريا البكتيريا الحمراء غير الكبريتية ، مثل ، على سبيل المثال ، بكتيريا العائلة Bradyrhizobiaceae ، جنس Rhodopseudomonas.

من ناحية أخرى ، تم العثور على البكتيريا الخضراء غير الكبريتية ، وكذلك البكتيريا الحلزونية.

بكتيريا الهيدروجينوما

إنها تكتلات كيميائية اختيارية ، أي أنها عادة ما تستخدم الهيدروجين الجزيئي كمصدر للطاقة لإنتاج المادة العضوية ، لكنها أيضًا قادرة على استخدام عدد معين من المركبات العضوية مع نفس الغرض.

Quimioheterótrofas

البكتيريا كيميائية التغذية تشارك في تثبيت النيتروجين

بكتيريا عائلة Frankiaceae ، مجموعة Rhizobiaceae والأجناس Azotobacter و Enterobacter و Klebsiella و Clostridium . هذه الكائنات الحية الدقيقة تشارك في تثبيت النيتروجين عنصري.

يستطيع معظمهم القيام بذلك بشكل مستقل ، لكن البعض يحتاج إلى إقامة علاقات تكافلية مع ريزوبيا والبقوليات.

تساعد هذه العملية في تجديد التربة ، وتحويل النيتروجين الأولي إلى نترات والأمونيوم ، وهي مفيدة طالما أن الأخيرة في تركيزات منخفضة في التربة.

يمكن بعد ذلك امتصاص النترات والأمونيوم بواسطة النباتات ، بحيث تكون لهذه البكتيريا أهمية كبيرة في الطبيعة. ريزوبيا هي أكثر أنواع البكتيريا المستخدمة في الزراعة ، وهي جزء من الأسمدة الحيوية.

البكتيريا كيميائية التغذية التي تشارك في عمليات التحلل المائي والتكوين الحمضي للمواد العضوية

المكورات العقدية ، البروبيونيبكتريوم ، المطثيات ، المكورات العقدية والبكتيريا . هذه البكتيريا لها خاصية التفاعل مع البكتيريا التي تنتمي لعائلة البكتريا المعوية.

البكتيريا ذات التغذية الكيمائية التي تشارك في الطور الميثاني المنشأ وغير الميثاني المنشأ للتخمر اللاهوائي

Bacteroides sp و Clostridium sp و Bifidobacterium sp و Sphaerophorus sp و Fusobacteium sp و Veillonella sp و Peptococcus sp ، من بين أشياء أخرى .

البكتيريا التعتيم الكيميائي التعسفي

في هذه الفئة ، توجد الأنواع من جنس Clostridium: C. botulinum ، C. perfringens ، C. sporongenes ، C. tetani و C. tetanomorphum. وبالمثل ، فإن بعض الأنواع من أجناس Fusobacterium و Streptococcus و Micrococcus و Proteus هي أيضًا عوامل تعفن.

البكتيريا الهوائية والكيميائية اللاهوائية الاختيارية الاختيارية

هنا جميع البكتيريا التي تسبب الأمراض المعدية في الإنسان والحيوان. أيضا تلك التي هي جزء من microbiota المعتادة.

أمثلة: العائلات Streptococaceae ، المكورات العنقودية ، Enterobacteriaceae ، المتفطرة ، Pasteurellaceae ، النيسيرية ، Neisseriaceae ، Pseudomonadaceae ، من بين أشياء أخرى كثيرة.