البكتيريا غيرية التغذية: خصائص وأمثلة على الأنواع - مادة الاحياء - 2026

و البكتيريا متغايرة ، وتسمى أيضا organotrofas هي الكائنات الحية الدقيقة التي تجميع الجزيئات الحيوية الخاصة بهم من المركبات العضوية المعقدة الكربونية ولكن قد قبض على عناصر غير عضوية مختلفة الكربون. يحتاج البعض إلى تطفل الكائنات الحية الأعلى من أجل البقاء.

يتم تصنيف البكتيريا غيرية التغذية إلى متغاير ضوئي وكيميائي متغاير. يستخدم كلاهما المركبات العضوية كمصدر للكربون ، لكنهما يختلفان في أن الأول يستخدم الضوء كمصدر للطاقة والأخير يستخدم الطاقة الكيميائية.

الصورة على اليسار: تم تحرير دورة من البكتيريا ذاتية التغذية وذاتية التغذية. الصورة على اليمين: تمثيل توضيحي للبكتيريا غيرية التغذية. المصدر: الصورة اليسرى: Auto-and_heterotrophs.svg: Mikael Häggströmderivative work: Leptictidium / right image: Pixabay. كوم

توجد البكتيريا غير المتجانسة في العديد من النظم البيئية ، مثل التربة والمياه والثلوج البحرية الموحلة ، من بين أمور أخرى ، تشارك في التوازن البيئي. يمكن أيضًا العثور عليها تتطفل على الكائنات الحية الأعلى ، مثل النباتات أو الحيوانات أو البشر ، إما كمسببات للأمراض أو باعتبارها انتهازية في علاقة تكافلية.

خصائص البكتيريا غيرية التغذية

لقد لوحظ في الطبيعة أن وجود أنواع مختلفة من البكتيريا يجعل حياة النظم البيئية ممكنة ، حيث أن المنتجات التي يولدها أحدهم يستخدمها الآخرون في سلسلة. يتم توزيع هذه البكتيريا بشكل استراتيجي ، ودائمًا ما تكون طبقية.

على سبيل المثال ، لوحظ أن البكتيريا الهوائية غيرية التغذية تظهر غالبًا مع البكتيريا الزرقاء (البكتيريا ذات التغذية الضوئية التي تطلق الأكسجين).

وبهذا المعنى ، يمكن للكائنات غيرية التغذية الهوائية والتغذية الذاتية الهوائية استخدام الأكسجين ، مما يؤدي بدوره إلى خلق ظروف لاهوائية في الطبقات العميقة حيث توجد البكتيريا اللاهوائية.

اعتمادًا على خصائص مثل نوع الوقود الذي تستخدمه للبقاء على قيد الحياة ، يمكن تصنيف البكتيريا غيرية التغذية إلى مجموعات مختلفة.

بكتيريا سلفوريدوكتاز

إنها بكتيريا قادرة في ظل الظروف اللاهوائية على تقليل الكبريتات (الملح أو إسترات حمض الكبريتيك) دون استيعابها. يستخدمونها فقط كمستقبل نهائي للإلكترون في السلسلة التنفسية.

تساعد هذه البكتيريا في تدهور المواد العضوية وتوجد في مختلف المجالات البيئية مثل المياه العذبة ومياه الصرف الصحي والمياه المالحة والينابيع الساخنة والمناطق الحرارية الأرضية. أيضا في رواسب الكبريت ، آبار النفط والغاز ، وكذلك في أمعاء الثدييات والحشرات.

بكتيريا هيدرولاز

إنها بكتيريا لاهوائية تعمل على تكسير البوليمرات العضوية (السليلوز والهيميسليلوز) إلى جزيئات صغيرة بحيث يمكن امتصاصها بواسطة أغشية الخلايا. للقيام بذلك ، لديهم نظام من الإنزيمات يسمى hydrolases (endocellulase ، excocellulase و cellobiases).

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

البكتيريا المتعفنة

إنها بكتيريا تشارك في التحلل التقويضي للمركبات النيتروجينية في ظل الظروف اللاهوائية ، مع إنتاج مركبات ذات رائحة كريهة ، ينشأ منها اسمها (متعفن). تولد هذه العملية الكربون والنيتروجين اللذين يحتاجانهما لتنميتهما.

البكتيريا الحمراء غير الكبريتية من الأسرة

تتميز هذه البكتيريا بكونها عصيات مستقيمة متحركة ذات سوط قطبي. هم اللاهوائيات الاختيارية: في اللاهوائية يقومون بعملية التمثيل الضوئي ، ولكن في الهوائية لا يفعلون.

تقوم هذه البكتيريا بتمثيل مجموعة كبيرة ومتنوعة من المركبات العضوية مثل السكريات والأحماض العضوية والأحماض الأمينية والكحوليات والأحماض الدهنية والمركبات العطرية.

البكتيريا الخضراء غير الكبريتية غير المؤكسدة

وهي عبارة عن بكتيريا خيطية يمكن أن تتطور على شكل تأثيرات ضوئية أو كيميائية كيميائية أو كائنات ضوئية.

البكتيريا الهوائية واللاهوائية الصارمة

أدخل هنا أنواعًا مختلفة يمكن أن تكون جزءًا من الكائنات الحية الدقيقة المعتادة للكائنات الحية الأعلى ، أو تعمل كعوامل ممرضة لهذه الكائنات.

الاختلافات من البكتيريا ذاتية التغذية

أسلوب الحياة

تستخدم كل من البكتيريا الكيماوية التغذوية والبكتيريا الكيميائية التغذية الطاقة الكيميائية للعيش. ومع ذلك ، فإنهم يختلفون في أن كائنات التغذية الكيميائية هي كائنات معتمدة ، لأنها تحتاج إلى تطفل كائنات أخرى أعلى للحصول على المركبات العضوية اللازمة لتطورها.

هذه الخاصية تميزها عن البكتيريا الكيميائية المغذية ، وهي كائنات حية حرة تمامًا (نباتات رمية) ، والتي تأخذ مركبات غير عضوية بسيطة من البيئة لأداء وظائفها الحيوية.

من جانبهم ، تتشابه التغذية الضوئية والتغذية الضوئية من حيث استخدامهما لأشعة الشمس لتحويلها إلى طاقة كيميائية ، لكنهما يختلفان في أن المواد الغذائية المتغايرة ضوئيًا تستوعب المركبات العضوية والتغذية الضوئية تفعل ذلك مع المركبات غير العضوية.

الموطن

من ناحية أخرى ، تختلف البكتيريا الكيميائية التغذوية عن البكتيريا الكيميائية المغذية في الموطن حيث تتطور.

تتطفل البكتيريا الكيماوية التغذوية عمومًا على الكائنات الحية الأعلى لتعيش. من ناحية أخرى ، يمكن للبكتيريا ذات التغذية الكيميائية أن تتحمل الظروف البيئية القاسية.

في هذه البيئات ، تحصل البكتيريا ذات التغذية الكيميائية على العناصر غير العضوية التي تحتاجها للعيش ، وهي مواد سامة بشكل عام للكائنات الحية الدقيقة الأخرى. تعمل هذه البكتيريا على أكسدة هذه المركبات وتحويلها إلى مواد صديقة للبيئة.

التغذية

البكتيريا غير المتجانسة تستوعب فقط المركبات العضوية المعقدة التي تم تشكيلها مسبقًا لتكون قادرة على تصنيع الجزيئات الحيوية اللازمة لتطورها. الجلوكوز هو أحد مصادر الكربون الأكثر استخدامًا من قبل هذه البكتيريا.

في المقابل ، تحتاج البكتيريا ذاتية التغذية ببساطة إلى الماء والأملاح غير العضوية وثاني أكسيد الكربون للحصول على العناصر الغذائية. أي أنه من خلال المركبات غير العضوية البسيطة يمكنهم تصنيع مركبات عضوية.

ومع ذلك ، على الرغم من أن البكتيريا غيرية التغذية لا تستخدم ثاني أكسيد الكربون كمصدر للكربون ، ولا كآخر متقبل للإلكترون ، إلا أنها في بعض الحالات يمكنها استخدامه بكميات صغيرة لتنفيذ الكربوكسيل في بعض المسارات الابتنائية والتقويضية.

دراسة ميكروسكوبية

في بعض النظم البيئية ، يمكن أخذ عينات لدراسة مجموعة البكتيريا الضوئية ذاتية التغذية والبكتيريا التغذوية الضوئية. لهذا ، يتم استخدام تقنية الفحص المجهري على أساس epifluorescence: يتم استخدام الفلوروكروم مثل Primulin ومرشحات الإثارة للضوء الأزرق والأشعة فوق البنفسجية.

لا تلطخ البكتيريا غيرية التغذية بهذه التقنية ، في حين أن autotrophs لها لون أزرق مائل إلى البياض ، مما يُظهر أيضًا التألق التلقائي للبكتيريا الكلوروفيل. يتم الحصول على العد غير المتجانسة عن طريق طرح العدد الإجمالي للبكتيريا مطروحًا منه ذاتي التغذية.

إنتاج المرض

وبهذا المعنى ، فإن البكتيريا التي تسبب الأمراض للإنسان والحيوان والنبات تنتمي إلى مجموعة البكتيريا الكيماوية التغذوية.

البكتيريا ذاتية التغذية هي رخامية ولا تسبب المرض للإنسان ، لأنها لا تحتاج إلى تطفل الكائنات الحية الأعلى للعيش.

أمثلة على أنواع البكتيريا غيرية التغذية

التغذية الضوئية

دائمًا ما تكون البكتيريا التي تنتمي إلى هذه المجموعة تقوم بعملية التمثيل الضوئي ، لأن باقي الكائنات الحية الدقيقة التي تشترك في هذا التصنيف هي طحالب حقيقية النواة.

تكون بكتيريا الكبريت بشكل عام ضوئية ذاتية التغذية ، ولكنها قد تنمو أحيانًا بطريقة التغذية الضوئية. ومع ذلك ، فإنها ستحتاج دائمًا إلى كميات صغيرة من المواد غير العضوية (H ₂ S) ، في حين أن المواد غير الكبريتية هي ضوئية التغذية.

من بين البكتيريا الضوئية ، نجد البكتيريا الحمراء غير الكبريتية ، مثل بكتيريا عائلة Bradyrhizobiaceae ، جنس Rhodopseudomonas.

من ناحية أخرى ، هناك بكتيريا خضراء غير كبريتية ، وكذلك بكتيريا هيليوباكتيريا.

ال

إنها مواد كيميائية اختيارية ، أي أنها تستخدم الهيدروجين الجزيئي عادة كمصدر للطاقة لإنتاج مادة عضوية ، لكنها أيضًا قادرة على استخدام عدد معين من المركبات العضوية لنفس الغرض.

التغذية الكيميائية

البكتيريا الكيميائية التغذوية المشاركة في تثبيت النيتروجين

بكتيريا عائلة Frankiaceae ومجموعة Rhizobiaceae وأجناس Azotobacter و Enterobacter و Klebsiella و Clostridium. تشارك هذه الكائنات الدقيقة في تثبيت عنصر النيتروجين.

يمكن لمعظمهم القيام بذلك بشكل مستقل ، لكن البعض يحتاج إلى إقامة علاقات تكافلية مع الجذور والبقوليات.

تساعد هذه العملية في تجديد التربة ، وتحويل عنصر النيتروجين إلى نترات وأمونيا ، وهي مفيدة طالما أن الأخيرة بتركيزات منخفضة في التربة.

يمكن بعد ذلك امتصاص النترات والأمونيوم بواسطة النباتات ، بحيث تكون هذه البكتيريا مهمة للغاية في الطبيعة. Rhizobia هي البكتيريا الأكثر استخدامًا في الزراعة ، وهي جزء من الأسمدة الحيوية.

البكتيريا الكيميائية التغذوية التي تشارك في عمليات التحلل المائي والتكوين الحمضي للمواد العضوية

البكتيريا المتعفنة التغذوية الكيميائية

في هذه الفئة توجد أنواع من جنس كلوستريديوم: C. botulinum و C. perfringens و C. sporongenes و C. tetani و C. tetanomorphum. وبالمثل ، فإن بعض الأنواع من أجناس Fusobacterium و Streptococcus و Micrococcus و Proteus تتعفن أيضًا.

الاختيارية الهوائية واللاهوائية للبكتيريا الكيميائية التغدية التغذوية

يوجد هنا جميع البكتيريا المسببة للأمراض المعدية للإنسان والحيوان. أيضا تلك التي هي جزء من الجراثيم المعتادة.

أمثلة: Streptocaceae ، Staphylocaceae ، Enterobacteriaceae ، Mycobacteriaceae ، Pasteurellaceae ، Neisseriaceae ، عائلات Pseudomonadaceae ، من بين أشياء أخرى كثيرة.

المراجع

1. González M، González N. Manual of Medical Microbiology. الطبعة الثانية ، فنزويلا: إدارة وسائل الإعلام والمنشورات بجامعة كارابوبو ؛ 2011.
2. Corrales L، Antolinez D، Bohórquez J، Corredor A. عمليات البكتيريا اللاهوائية التي تنفذ وتساهم في استدامة الكوكب. نوفا ، 2015 ؛ 13 (24): 55-81. متاح على: متاح من:
3. البكتيريا الاختيارية. (2019 ، 6 مايو). ويكيبيديا، الموسوعة الحرة. تاريخ الاستشارة: 06:53 ، 8 مايو 2019 من es.wikipedia.org.
4. Bianchini L. علم الأحياء الدقيقة البيئية. تصنيف وتطور الجراثيم غيرية التغذية. 2012. التقنية العليا في الإدارة البيئية.
5. Henao A ، Comba N ، Alvarado E ، Santamaría J. ذاتي التغذية والبكتيريا غيرية التغذية المرتبطة بالثلج البحري الموحل على الشعاب المرجانية مع الجريان السطحي القاري. 2015، 20 (1): 9-16.