METABOLISME BAKTERI: JENIS DAN KARAKTERISTIKNYA - BIOLOGI - 2025

The metabolisme bakteri mencakup serangkaian reaksi kimia yang diperlukan untuk kehidupan organisme ini. Metabolisme dibagi menjadi degradasi atau reaksi katabolik, dan sintesis atau reaksi anabolik.

Organisme ini menunjukkan fleksibilitas yang mengagumkan dalam hal jalur biokimianya, karena mampu menggunakan berbagai sumber karbon dan energi. Jenis metabolisme menentukan peran ekologis setiap mikroorganisme.

Sumber: pixabay.com

Seperti garis keturunan eukariotik, bakteri terutama terdiri dari air (sekitar 80%) dan sisanya dalam berat kering, terdiri dari protein, asam nukleat, polisakarida, lipid, peptidoglikan, dan struktur lainnya. Metabolisme bakteri bekerja untuk mencapai sintesis senyawa ini, menggunakan energi dari katabolisme.

Metabolisme bakteri tidak jauh berbeda dari reaksi kimia yang ada pada kelompok organisme lain yang lebih kompleks. Misalnya, ada jalur metabolisme umum di hampir semua makhluk hidup, seperti jalur pemecahan glukosa atau jalur glikolisis.

Pengetahuan yang akurat tentang kondisi nutrisi yang dibutuhkan bakteri untuk tumbuh sangat penting untuk pembuatan media kultur.

Jenis metabolisme dan karakteristiknya

Metabolisme bakteri sangat beragam. Organisme uniseluler ini memiliki beragam "gaya hidup" metabolik yang memungkinkan mereka untuk hidup di daerah dengan atau tanpa oksigen dan juga bervariasi antara sumber karbon dan energi yang mereka gunakan.

Plastisitas biokimia ini memungkinkan mereka untuk menjajah serangkaian habitat yang bervariasi dan memainkan peran yang beragam dalam ekosistem yang mereka huni. Kami akan menjelaskan dua klasifikasi metabolisme, yang pertama terkait dengan pemanfaatan oksigen dan yang kedua terkait dengan empat kategori nutrisi.

Penggunaan oksigen: anaerobik atau aerobik

Metabolisme dapat diklasifikasikan sebagai aerobik atau anaerobik. Untuk prokariota yang sepenuhnya anaerobik (atau anaerob obligat), oksigen dianalogikan dengan racun. Oleh karena itu, mereka harus hidup dalam lingkungan yang benar-benar bebas darinya.

Dalam kategori anaerob aerotolerant, bakteri mampu mentolerir lingkungan oksigen, tetapi tidak mampu respirasi sel - oksigen bukanlah akseptor elektron terakhir.

Spesies tertentu mungkin atau mungkin tidak menggunakan oksigen dan bersifat "fakultatif", karena mereka mampu mengubah dua metabolisme. Umumnya keputusan terkait dengan kondisi lingkungan.

Di ekstrem lain, kami memiliki kelompok aerob obligat. Sesuai dengan namanya, organisme ini tidak dapat berkembang tanpa adanya oksigen, karena sangat penting untuk respirasi sel.

Nutrisi: penting dan elemen jejak

Dalam reaksi metabolisme, bakteri mengambil nutrisi dari lingkungannya untuk mengekstraksi energi yang diperlukan untuk perkembangan dan pemeliharaannya. Nutrisi adalah zat yang harus dimasukkan untuk menjamin kelangsungan hidupnya melalui penyediaan energi.

Energi dari nutrisi yang diserap digunakan untuk sintesis komponen dasar sel prokariotik.

Nutrisi dapat diklasifikasikan sebagai esensial atau basa, yang meliputi sumber karbon, molekul nitrogen, dan fosfor. Nutrisi lain termasuk ion yang berbeda, seperti kalsium, kalium dan magnesium.

Elemen jejak hanya diperlukan dalam jumlah jejak atau jejak. Diantaranya adalah besi, tembaga, kobalt, dan lainnya.

Bakteri tertentu tidak mampu mensintesis asam amino tertentu atau vitamin tertentu. Unsur-unsur ini disebut faktor pertumbuhan. Secara logis, faktor pertumbuhan sangat bervariasi dan sangat bergantung pada jenis organisme.

Kategori nutrisi

Bakteri dapat diklasifikasikan ke dalam kategori nutrisi dengan mempertimbangkan sumber karbon yang mereka gunakan dan dari mana mereka mendapatkan energinya.

Karbon dapat diambil dari sumber organik atau anorganik. Istilah autotrof atau litotrof digunakan, sedangkan kelompok lain disebut heterotrof atau organotrof.

Autotrof dapat menggunakan karbon dioksida sebagai sumber karbon, dan heterotrof membutuhkan karbon organik untuk metabolisme.

Di sisi lain, ada klasifikasi kedua terkait dengan asupan energi. Jika organisme mampu menggunakan energi dari matahari, kami mengklasifikasikannya ke dalam kategori fototrof. Sebaliknya, jika energi diekstraksi dari reaksi kimia, mereka adalah organisme kemotrofik.

Jika kita menggabungkan kedua klasifikasi ini, kita akan mendapatkan empat kategori nutrisi utama bakteri (ini juga berlaku untuk organisme lain): fotoautotrof, fotoeterotrof, kemoautotrof, dan kemoheterotrof. Di bawah ini kami akan menjelaskan masing-masing kapasitas metabolisme bakteri:

Fotoautotrof

Organisme ini melakukan fotosintesis, dimana cahaya adalah sumber energi dan karbondioksida adalah sumber karbon.

Seperti tumbuhan, kelompok bakteri ini memiliki pigmen klorofil a, yang memungkinkannya menghasilkan oksigen melalui aliran elektron. Ada juga bakteri klorofil pigmen, yang tidak melepaskan oksigen dalam proses fotosintesis.

Fotoheterotrof

Mereka dapat menggunakan sinar matahari sebagai sumber energi, tetapi tidak beralih ke karbon dioksida. Sebaliknya, mereka menggunakan alkohol, asam lemak, asam organik, dan karbohidrat. Contoh yang paling menonjol adalah bakteri non-belerang hijau dan non-belerang ungu.

Kemoautotrof

Juga disebut kemoautotrof. Mereka memperoleh energi melalui oksidasi zat anorganik yang digunakan untuk mengikat karbon dioksida. Mereka biasa ditemukan pada respirator hidroterminal di laut dalam.

Kemoheterotrof

Dalam kasus terakhir, sumber karbon dan energi biasanya merupakan unsur yang sama, misalnya glukosa.

Aplikasi

Pengetahuan tentang metabolisme bakteri telah memberikan kontribusi besar pada bidang mikrobiologi klinis. Desain media kultur optimal yang dirancang untuk pertumbuhan beberapa patogen yang diminati didasarkan pada metabolismenya.

Selain itu, terdapat lusinan uji biokimia yang mengarah pada identifikasi beberapa organisme bakteri yang tidak diketahui. Protokol ini memungkinkan pembentukan kerangka taksonomi yang sangat andal.

Misalnya, profil katabolik dari kultur bakteri dapat dikenali dengan menerapkan uji oksidasi / fermentasi Hugh-Leifson.

Metodologi ini mencakup pertumbuhan dalam media semi padat dengan glukosa dan indikator pH. Dengan demikian, bakteri oksidatif mendegradasi glukosa, reaksi yang diamati berkat perubahan warna pada indikator.

Demikian pula, dimungkinkan untuk menetapkan jalur mana yang digunakan bakteri yang diinginkan dengan menguji pertumbuhannya pada substrat yang berbeda. Beberapa tes tersebut adalah: penilaian jalur fermentasi glukosa, deteksi katalase, reaksi oksidase sitokrom, dan lain-lain.

Referensi

1. Negroni, M. (2009). Mikrobiologi stomatologis. Panamerican Medical Ed.
2. Prats, G. (2006). Mikrobiologi klinis. Panamerican Medical Ed.
3. Rodríguez, J. Á. G., Picazo, JJ, & de la Garza, JJP (1999). Ringkasan Mikrobiologi Medis. Elsevier Spanyol.
4. Sadava, D., & Purves, WH (2009). Kehidupan: Ilmu Biologi. Panamerican Medical Ed.
5. Tortora, GJ, Funke, BR, & Case, CL (2007). Pengantar mikrobiologi. Panamerican Medical Ed.