ลักษณะและตัวอย่างของแบคทีเรีย HETEROTROPHIC - ชีววิทยา - 2025

แบคทีเรีย heterotrophicเรียกว่า organotrofas เป็นจุลินทรีย์ที่สังเคราะห์สารชีวโมเลกุลของตัวเองจากสารอินทรีย์คาร์บอนที่ซับซ้อน แต่อาจแตกต่างกันจับองค์ประกอบคาร์บอนนินทรีย์ บางคนจำเป็นต้องปรสิตสิ่งมีชีวิตที่สูงขึ้นเพื่อที่จะอยู่รอด

เฮเทอโรโทรฟิคแบคทีเรียแบ่งออกเป็นโฟโตเฮเทอโรโทรฟและคีโมเฮเทอโรโทรฟ ทั้งสองใช้สารประกอบอินทรีย์เป็นแหล่งของคาร์บอน แต่ต่างกันที่ในอดีตใช้แสงเป็นแหล่งพลังงานและส่วนหลังใช้พลังงานเคมี

ภาพด้านซ้าย: วงจรของ heteotrophic และ autotrophic bacteria แก้ไข ภาพด้านขวา: การแสดงตัวอย่างของแบคทีเรียที่แตกต่างกัน ที่มา: ภาพซ้าย: Auto-and_heterotrophs.svg: งาน Mikael Häggströmderivative: Leptictidium / ภาพขวา: Pixabay ดอทคอม

แบคทีเรียเฮเทอโรโทรฟิคมีอยู่ในระบบนิเวศจำนวนมากเช่นดินน้ำหิมะโคลนในทะเลเป็นต้นซึ่งมีส่วนร่วมในความสมดุลของระบบนิเวศ นอกจากนี้ยังสามารถพบว่าเป็นปรสิตในสิ่งมีชีวิตที่สูงกว่าเช่นพืชสัตว์หรือมนุษย์ไม่ว่าจะเป็นเชื้อโรคหรือเป็นนักฉวยโอกาสในความสัมพันธ์ทางชีวภาพ

ลักษณะของแบคทีเรียที่แตกต่างกัน

มีการสังเกตในธรรมชาติว่าการมีอยู่ของแบคทีเรียประเภทต่างๆทำให้ชีวิตของระบบนิเวศเป็นไปได้เนื่องจากผลิตภัณฑ์ที่สร้างขึ้นโดยคนอื่นจะถูกใช้โดยผู้อื่นในห่วงโซ่ แบคทีเรียเหล่านี้มีการกระจายอย่างมีชั้นเชิง

ตัวอย่างเช่นมีการเห็นว่าแบคทีเรียเฮเทอโรโทรฟิกแบบแอโรบิคมักปรากฏร่วมกับไซยาโนแบคทีเรีย (แบคทีเรียโฟโตโทรฟิคที่ปล่อยออกซิเจน)

ในแง่นี้เฮเทอโรโทรฟแบบแอโรบิคและออโตโทรฟแบบแอโรบิคสามารถใช้ออกซิเจนได้ในทางกลับกันการสร้างสภาวะไร้ออกซิเจนในชั้นลึกที่พบแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจน

ขึ้นอยู่กับลักษณะเฉพาะเช่นชนิดของเชื้อเพลิงที่ใช้เพื่อความอยู่รอดแบคทีเรียที่แตกต่างกันสามารถแบ่งออกเป็นกลุ่มต่างๆได้

แบคทีเรีย Sulforeductase

พวกมันเป็นแบคทีเรียที่อยู่ภายใต้สภาวะไร้ออกซิเจนสามารถลดซัลเฟต (เกลือหรือเอสเทอร์ของกรดซัลฟิวริก) ได้โดยไม่ต้องดูดซึมเข้าไป พวกเขาใช้เป็นตัวรับอิเล็กตรอนสุดท้ายในห่วงโซ่ทางเดินหายใจเท่านั้น

แบคทีเรียเหล่านี้ช่วยในการย่อยสลายอินทรียวัตถุและพบได้ตามซอกต่างๆของระบบนิเวศเช่นน้ำจืดน้ำทิ้งน้ำเค็มน้ำพุร้อนและพื้นที่ใต้พิภพ นอกจากนี้ในแหล่งสะสมของกำมะถันบ่อน้ำมันและก๊าซตลอดจนในลำไส้ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและแมลง

แบคทีเรียไฮโดรเลส

พวกมันเป็นแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนซึ่งสลายพอลิเมอร์อินทรีย์ (เซลลูโลสและเฮมิเซลลูโลส) เป็นโมเลกุลขนาดเล็กเพื่อให้เยื่อหุ้มเซลล์ดูดซึมได้ ในการทำเช่นนี้พวกเขามีระบบของเอนไซม์ที่เรียกว่าไฮโดรเลส (เอนโดเซลลูเลสเอ็กโคเซลลูเลสและเซลโลไบเอส)

หลังจากไฮโดรไลซิสกรดอินทรีย์ต่างๆจะเกิดขึ้นเช่นกรดแลคติกกรดโพรพิโอนิกกรดอะซิติกบิวทานอลเอทานอลและอะซิโตน สิ่งเหล่านี้จะถูกเปลี่ยนเป็นก๊าซมีเทน

แบคทีเรียเน่าเปื่อย

เป็นแบคทีเรียที่มีส่วนร่วมในการย่อยสลาย catabolic ของสารประกอบไนโตรเจนภายใต้สภาวะไร้ออกซิเจนโดยมีการผลิตสารประกอบที่มีกลิ่นไม่พึงประสงค์ซึ่งชื่อของพวกมัน (เน่าเสีย) เกิดขึ้น กระบวนการนี้สร้างคาร์บอนและไนโตรเจนที่จำเป็นสำหรับการพัฒนา

แบคทีเรียสีแดงที่ไม่ใช่กำมะถันของตระกูล

แบคทีเรียเหล่านี้มีลักษณะเป็นแบคทีเรียชนิดตรงที่เคลื่อนที่ได้โดยมีขั้วแฟลเจลลัม พวกมันเป็นแอโรบิคแบบไม่ใช้ออกซิเจน: ในแบบไม่ใช้ออกซิเจนพวกมันทำกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง แต่ในแอโรบิคพวกเขาไม่ได้ทำ

photoassimilate แบคทีเรียเหล่านี้ทำให้สารประกอบอินทรีย์ที่มีความหลากหลายเช่นน้ำตาลกรดอินทรีย์กรดอะมิโนแอลกอฮอล์กรดไขมันและสารประกอบอะโรมาติก

แบคทีเรีย anoxygenic ที่ไม่มีกำมะถันสีเขียว

พวกมันเป็นแบคทีเรียที่มีเส้นใยซึ่งสามารถพัฒนาเป็นโฟโตโตโทรฟ, เคมีบำบัดหรือโฟโตเทอโรโทรฟ

แบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนแบบแอโรบิคที่เข้มงวดและมีประสิทธิภาพ

ที่นี่ป้อนสิ่งมีชีวิตต่างๆที่สามารถเป็นส่วนหนึ่งของจุลินทรีย์ตามปกติของสิ่งมีชีวิตชั้นสูงหรือทำหน้าที่เป็นเชื้อโรค

ความแตกต่างจากแบคทีเรีย autotrophic

ไลฟ์สไตล์

ทั้ง chemoheterotrophic และ chemoautotrophic แบคทีเรียใช้พลังงานเคมีในการดำรงชีวิต อย่างไรก็ตามพวกเขาแตกต่างกันตรงที่คีโมเฮเทอโรโทรฟเป็นสิ่งมีชีวิตที่ขึ้นอยู่กับสิ่งมีชีวิตเนื่องจากพวกเขาต้องการปรสิตสิ่งมีชีวิตที่สูงกว่าอื่น ๆ เพื่อให้ได้สารประกอบอินทรีย์ที่จำเป็นสำหรับการพัฒนา

ลักษณะนี้ทำให้พวกมันแตกต่างจากแบคทีเรียคีโมออโตโทรฟิคซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตที่ปราศจากสิ่งมีชีวิต (saprophytes) ซึ่งใช้สารประกอบอนินทรีย์ที่เรียบง่ายจากสิ่งแวดล้อมเพื่อทำหน้าที่สำคัญ

ในส่วนของพวกมันโฟโตเฮเทอโรโทรฟและโฟโตโทรฟนั้นมีความคล้ายคลึงกันคือทั้งสองใช้แสงแดดเพื่อเปลี่ยนเป็นพลังงานเคมี แต่ต่างกันตรงที่โฟโตเทอโรโทรฟดูดซึมสารประกอบอินทรีย์และโฟโตโทรฟทำกับสารประกอบอนินทรีย์

ที่อยู่อาศัย

ในทางกลับกันแบคทีเรียคีโมเฮเทอโรโทรฟิกแตกต่างจากคีโมออโตโทรฟในถิ่นที่อยู่ที่พวกมันพัฒนา

Chemoheterotrophic แบคทีเรียโดยทั่วไปปรสิตสิ่งมีชีวิตที่สูงขึ้นเพื่อดำรงชีวิต ในทางกลับกันแบคทีเรียคีโมออโตโทรฟิกสามารถทนต่อสภาวะแวดล้อมที่รุนแรงได้

ในสภาพแวดล้อมเหล่านี้แบคทีเรียคีโมออโตโทรฟิคได้รับองค์ประกอบอนินทรีย์ที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะเป็นพิษต่อจุลินทรีย์อื่น ๆ แบคทีเรียเหล่านี้ออกซิไดซ์สารประกอบเหล่านี้และเปลี่ยนเป็นสารที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

อาหารการกิน

เฮเทอโรโทรฟิคแบคทีเรียจะดูดซึมสารประกอบอินทรีย์เชิงซ้อนที่ได้รับการปรับรูปแบบไว้แล้วเท่านั้นเพื่อให้สามารถสังเคราะห์สารชีวโมเลกุลที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาได้ หนึ่งในแหล่งคาร์บอนที่แบคทีเรียเหล่านี้ใช้มากที่สุดคือกลูโคส

ในทางตรงกันข้ามแบคทีเรีย autotrophic ต้องการน้ำเกลืออนินทรีย์และคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อรับสารอาหาร นั่นคือจากสารประกอบอนินทรีย์ธรรมดาสามารถสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ได้

อย่างไรก็ตามแม้ว่าแบคทีเรียที่แตกต่างกันจะไม่ใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นแหล่งของคาร์บอนหรือเป็นตัวรับอิเล็กตรอนตัวสุดท้ายในบางครั้งพวกเขาสามารถใช้มันในปริมาณเล็กน้อยเพื่อทำคาร์บอกซิเลชันในเส้นทางอะนาโบลิกและคาตาโบลิกบางอย่าง

การศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์

ในระบบนิเวศบางแห่งสามารถนำตัวอย่างไปศึกษาประชากรของแบคทีเรียโฟโตโทรฟิคและโฟโตฮีเทอโรโทรฟิก สำหรับสิ่งนี้จะใช้เทคนิคของกล้องจุลทรรศน์ที่ใช้ epifluorescence: ใช้ Fluorochrome เช่น primulin และ excitation filter สำหรับแสงสีน้ำเงินและอัลตราไวโอเลต

เฮเทอโรโทรฟิคแบคทีเรียจะไม่ย้อมสีด้วยเทคนิคนี้ในขณะที่ออโตโทรฟิคจะมีสีฟ้าขาวสว่างและแสดงการเรืองแสงอัตโนมัติของแบคทีเรียโอคลอโรฟิลล์ จำนวนเฮเทอโรโทรฟิกได้จากการลบจำนวนแบคทีเรียทั้งหมดลบด้วยออโตโทรฟ

การผลิตโรค

ในแง่นี้แบคทีเรียที่ก่อให้เกิดโรคในมนุษย์สัตว์และพืชอยู่ในกลุ่มของแบคทีเรียคีโมเฮเทอโรโทรฟิก

Autotrophic bacteria เป็นซาโพรไฟติกและไม่ก่อให้เกิดโรคในมนุษย์เพราะไม่จำเป็นต้องทำให้สิ่งมีชีวิตที่สูงขึ้นมีชีวิตอยู่ได้

ตัวอย่างของสายพันธุ์แบคทีเรียที่แตกต่างกัน

Photoheterotrophs

แบคทีเรียที่อยู่ในกลุ่มนี้สังเคราะห์แสงได้เสมอเนื่องจากจุลินทรีย์ที่เหลือที่แบ่งประเภทนี้คือสาหร่ายยูคาริโอต

โดยทั่วไปแบคทีเรียกำมะถันเป็นโฟโตโทรฟิค แต่บางครั้งก็สามารถเจริญเติบโตได้ อย่างไรก็ตามพวกเขาจะต้องใช้วัสดุอนินทรีย์ในปริมาณเล็กน้อย (H ₂ S) เสมอในขณะที่วัตถุที่ไม่มีกำมะถันเป็นสารโฟโตฮีเทอโรโทรฟิก

ในบรรดาแบคทีเรียโฟโตเฮเทอโรโทรฟิกเราพบแบคทีเรียสีแดงที่ไม่เป็นซัลเฟอร์เช่นแบคทีเรียในตระกูล Bradyrhizobiaceae สกุล Rhodopseudomonas

ในทางกลับกันมีแบคทีเรียสีเขียวที่ไม่ใช่กำมะถันเช่นเดียวกับเฮลิโอแบคทีเรีย

ลา

พวกเขาเป็น chemoautotrophs เชิงปัญญากล่าวคือโดยปกติแล้วพวกเขาใช้ไฮโดรเจนโมเลกุลเป็นแหล่งพลังงานในการผลิตสารอินทรีย์ แต่ก็ยังสามารถใช้สารประกอบอินทรีย์จำนวนหนึ่งเพื่อวัตถุประสงค์เดียวกันได้

Chemoheterotrophs

Chemoheterotrophic แบคทีเรียที่เกี่ยวข้องกับการตรึงไนโตรเจน

แบคทีเรียในวงศ์ Frankiaceae กลุ่ม Rhizobiaceae และสกุล Azotobacter, Enterobacter, Klebsiella และ Clostridium จุลินทรีย์เหล่านี้มีส่วนร่วมในการตรึงธาตุไนโตรเจน

ส่วนใหญ่สามารถทำได้โดยอิสระ แต่บางคนจำเป็นต้องสร้างความสัมพันธ์ทางชีวภาพกับ rhizobiaceae และพืชตระกูลถั่ว

กระบวนการนี้ช่วยในการต่ออายุของดินเปลี่ยนธาตุไนโตรเจนเป็นไนเตรตและแอมโมเนียมซึ่งเป็นประโยชน์ตราบใดที่ดินมีความเข้มข้นต่ำในดิน

ไนเตรตและแอมโมเนียมสามารถดูดซึมโดยพืชได้ซึ่งแบคทีเรียเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในธรรมชาติ Rhizobia เป็นแบคทีเรียที่ใช้มากที่สุดในการเกษตรและเป็นส่วนหนึ่งของปุ๋ยชีวภาพ

Chemoheterotrophic แบคทีเรียที่เข้าร่วมในกระบวนการไฮโดรไลซิสและกระบวนการสร้างกรดของสารอินทรีย์

แบคทีเรีย Chemoheterotrophic ที่เน่าเปื่อย

ในประเภทนี้ ได้แก่ ชนิดของสกุล Clostridium: C. botulinum, C. perfringens, C. sporongenes, C. tetani และ C. tetanomorphum ในทำนองเดียวกันบางสายพันธุ์ของ Fusobacterium, Streptococcus, Micrococcus และ Proteus ก็เน่าเสียเช่นกัน

แบคทีเรียคีโมเฮเทอโรโทรฟิกแบบแอโรบิคและแบบไม่ใช้ออกซิเจน

พบแบคทีเรียทั้งหมดที่ก่อให้เกิดโรคติดเชื้อในคนและสัตว์ นอกจากนี้ยังเป็นส่วนหนึ่งของไมโครไบโอต้าตามปกติ

ตัวอย่าง: Streptococaceae, Staphylococaceae, Enterobacteriaceae, Mycobacteriaceae, Pasteurellaceae, Neisseriaceae, วงศ์ Pseudomonadaceae และอื่น ๆ อีกมากมาย

อ้างอิง

1. González M, González N. คู่มือจุลชีววิทยาทางการแพทย์. พิมพ์ครั้งที่ 2 เวเนซุเอลา: ผู้อำนวยการฝ่ายสื่อและสิ่งพิมพ์ของมหาวิทยาลัยคาราโบโบ; 2011
2. คอร์ราเลส L, Antolinez D, Bohórquez J, Corredor A. แบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนเป็นกระบวนการที่ดำเนินการและนำไปสู่ความยั่งยืนของโลก โนวา 2015; 13 (24): 55-81. มีจำหน่ายที่: Available from: http://www.scielo.org
3. แบคทีเรีย Facultative (2019, 6 พ.ค. ). Wikipedia สารานุกรมเสรี วันที่ให้คำปรึกษา: 06:53, 8 พฤษภาคม 2019 จาก es.wikipedia.org.
4. Bianchini L. จุลชีววิทยาสิ่งแวดล้อม. การจำแนกประเภทและวิวัฒนาการของแบคทีเรียเฮเทอโรโทรฟิก 2555. เทคนิคขั้นสูงในการจัดการสิ่งแวดล้อม.
5. Henao A, Comba N, Alvarado E, Santamaría J. Autotrophic และ heterotrophic bacteria ที่เกี่ยวข้องกับหิมะในทะเลที่เป็นโคลนบนแนวปะการังที่มีการไหลบ่าของทวีป มหาวิทยาลัยวิทย์. 2558, 20 (1): 9-16.