חיידקים אנאירוביים יציביים: תכונות ודוגמאות - ביולוגיה - 2025

חיידקים אנאירוביים פקולטטיביים הם חיידקים המסוגלים לחיות תחת שני נוכחות והיעדרות של חמצן. חמצן הוא תרכובת תגובתית וחיונית לחיידקים רבים ועבור מרבית האורגניזמים החיים, אולם גורם זה קטלני עבור כמה מינים של חיידקים.

בין החיידקים האנאירוביים הפקולטטיביים ישנם מינים בעלי חשיבות תעשייתית ומסחרית, בין היתר בתעשיית המזון, התרופות או הקוסמטיקה. מינים אחרים, להפך, מסוגלים לייצר מחלות קטלניות עבור האדם.

חיידקים אנאירוביים פקולטטיביים סלמונלה enteritidis. צולם ונערך מתוך: משרד החקלאות האמריקני.

מאפיינים

המאפיין העיקרי של חיידקים אנאירוביים פקולטטיביים הוא שהם יכולים להשתמש בחמצן בתהליכים המטבוליים שלהם, אך הם יכולים גם להשתמש בהנשמה אנאירובית או במטבוליזם תסיסי בהיעדר חמצן.

מאפיין נוסף, הקשור לתהליך המטבולי, הוא שחיידקים פקולטטיביים חסרים את הפרמוסה האנזים סופרוקסיד. אנזים זה מאפיין חיידקים אירוביים קפדניים. תפקיד האנזים הוא פירוק של סופרוקסיד (O ₂ ^- ), תוצר ביניים של חילוף חומרים אירובי.

מטבוליזם אנרגטי

כל היצורים החיים חייבים להשיג אנרגיה לתהליכים החיוניים שלהם; אנרגיה זו מתקבלת ממזון, או שמסונתזת על ידי עצמם (אוטוטרופים) או מורחבת ו / או מעובדת בעבר (הטרוטרופים).

האנרגיה הכלולה במזון משמשת (באופן חלקי) לסינתזה של ATP באמצעות סדרה של תגובות כימיות המהוות חלק מהמטבוליזם. לשם כך עליהם לשבור קשרים כימיים בתוך המולקולות המרכיבות מזון.

שבירת קשרים אלה גורמת לשחרור של אלקטרונים או אטומי מימן שצריך להתקבל על ידי תרכובות אחרות. אם המקבל הסופי של אלקטרונים, או מימן, הוא תרכובת אורגנית, התגובה מכונה תסיסה, לעומת זאת, אם המקבל הסופי הוא תרכובת אורגנית, הרי שמדברים על נשימה.

במהלך הנשימה, המקבל הסופי הנפוץ ביותר עבור אלקטרונים הוא חמצן; זה נקרא נשימה אירובית. עם זאת, בהיעדר חמצן, אורגניזמים מסוימים, כמו חיידקים מסוימים, יכולים להשתמש בתרכובות אורגניות שאינן חמצן כמקבלי אלקטרונים סופיים, הנשימה אנאירובית מתרחשת.

סוגי חיידקים בהתאם לתלותם בחמצן

ניתן לסווג חיידקים בהתאם אם הם משתמשים בחמצן בחילוף החומרים שלהם באופן הבא:

אֶרוֹבִיקָה

הם משתמשים בחמצן כמקבל האלקטרונים הסופי בתהליכים מטבוליים. לכן הם מסוגלים לצמוח ולשגשג בנוכחות חמצן. לבסוף, מינים אירוביים קפדניים אינם יכולים לשרוד בתנאים אנוקסיים.

מיקרואירופילית

הם קבוצה של חיידקים שלמרות שהם זקוקים לחמצן, הם יכולים לשגשג רק בסביבות בהן ריכוזי האלמנט הזה נמוכים (פחות מ -10%) מהריכוז הרגיל באוויר (20%).

אנאירובי

מינים שאינם משתמשים בחמצן בתגובות המטבוליות שלהם. עבור כמה מינים אנאירוביים, חמצן הוא יסוד רעיל, ושהוא קטלני עבורם, אפילו בריכוזים נמוכים מאוד. עם זאת, מינים מסוימים יכולים לסבול זאת, ואפילו משתמשים בו בסופו של דבר; לפיכך, ניתן לחלק את החיידקים האנאירובים ל:

Aerotolentes

הם אינם מסוגלים להשתמש בחמצן בחילוף החומרים שלהם, אך הדבר אינו קטלני, ולכן הם יכולים לחיות בסביבות עם ריכוזי נורמליים של חמצן.

אופציונאלי

חיידקים שיכולים להשתמש בחמצן כמקבל האלקטרונים הסופי במהלך חילוף החומרים האנרגטי שלהם, אך בהיעדר יסוד זה הם יכולים לשרוד באמצעות מסלולי מטבוליות אחרים.

יישומים

יש חשיבות רבה לחיידקים האנאירוביים הפקולטטיביים מבחינה תעשייתית. קבוצה זו כוללת, למשל, חיידקים המשמשים להשגת משקאות אלכוהוליים מותססים, כמו יין או בירה.

הם משמשים גם בתעשיית המזון להשגת מזון מותסס כמו גבינה, יוגורט, בין היתר. מינים מסוימים משמשים גם לייצור פרוביוטיקה.

מחלות

בין החיידקים האנאירוביים הפקולטטיביים ישנם כמה מינים המסוגלים לגרום למחלות בעלות רלוונטיות קלינית שונה, החל משלשול מוגבל עצמי למחלות קטלניות, כולל גם רבות מהמחלות הנוזוקומיאליות.

מחלות אלה כוללות, למשל, שלשול חיידקי, דלקות בדרכי השתן, אנדוקרדיטיס, דלקת קרום המוח, דלקת הצפק, דלקת ריאות וספיגה. חלק מהמחלות הללו קשות לטיפול בגלל העמידות של החיידק לתרופות.

דוגמאות למינים מייצגים

אי קולי

זהו חבר בקבוצת Enterobacteriaceae, אשר בדרך כלל ניתן למצוא בדרכי העיכול של בני אדם. בין המאפיינים של מין זה ניתן למנות את העובדה שהוא מסוגל לתסיס את הלקטוז ולהשפיל את טריפטופן, אך הוא אינו יכול לגדול בתקשורת עם ציטרט כמקור הפחמן היחיד.

למרות שהוא חלק מפלורת המעי, חיידק זה מסוגל לגרום למחלות אצל בני אדם, כמו שלשול, דלקות בדרכי השתן ודלקת קרום המוח.

סלמונלה enteritidis

זהו מין אחר של Enterobacteriaceae, כמו E. coli, אך בניגוד לכך, הוא אינו מסוגל לתסס לקטוז, אך הוא יכול לשרוד בתרבויות עם ציטרט כמקור הפחמן היחיד. זה יכול לחיות במערכת העיכול של מגוון גדול של מינים בעלי חוליות, כולל כמה קרים בדם קר.

מין זה, יחד עם מינים אחרים מהסוג, אחראים לדלקת במערכת העיכול.

לקטוקוקוס לקטיס

חיידקים השייכים לקבוצת הלקטובצילוס, של צורות משתנות. זה יכול לצמוח מבודד, בזוגות או בצורה של שרשרת. התעשייה משתמשת במין זה בייצור מזונות כמו יוגורט, גבינה, כרוב כבוש, בין היתר.

הוא משמש גם כפרוביוטיקה, ומוכר בדרך כלל כבטוחה (GRAS) על ידי מינהל המזון והתרופות האמריקני של ארה"ב (FDA). עם זאת, יתכן שהוא אחראי למחלות נוזוקומיאליות, כמו אנדוקרדיטיס.

Lactobacillus rhamnosus

זהו נציג נוסף של קבוצת הלקטובצילים, כמו לקטוקוקוס לקטיס. מדובר בבילילוס לא נייד, שאינו מסוגל לייצר נבגים שיכולים לצמוח באופן יחיד או במושבות קצרות שרשרת. זה יכול להיות אנאירובי פנים או מיקרואירובי.

כמו L. lactis, הוא משמש בתעשיית המזון וכפרוביוטיקה. זה קשור גם למחלות נוזוקומיאליות, כולל בקטריה, דלקת קרום המוח ודלקת הצפק

Haemophilus influenzae

בסילוס קטן, לא נייד, אך מעל לכל הוא זקוק לרכיבי דם להתפתחותו. זהו אחד הגורמים העיקריים למחלות כמו דלקות בדרכי האוזן ודרכי הנשימה, דלקת קרום המוח ודלקת העיכול.

מורגנלה מורגי

חיידקים בצורת מוט, שחיים כמקובל במערכת העיכול של בני אדם, כמו גם בעלי חוליות אחרות. למרות היותו חבר מסורתי בפלורת המעיים של אורגניזמים בריאים, זה יכול להיות גורם זיהומי אופורטוניסטי באורגניזמים חולים או בעת זיהום פצעים.

בין המחלות הקשורות לחיידק זה ניתן למנות שלשול, דלקות בדרכי השתן, ספיגה, חיידק, דלקת ריאות, אמפיממה, זיהומים כירורגיים ועוד. חיידק זה מפתח עמידות לתרופות.

תרבית על אגר הדם של החיידק האנאירובי הפקולטטיבי Morganella morganii. צולם ונערך מתוך: חיידקים בתמונות.

הפניות

1. EW Nester, CE רוברטס, NN Pearsall & BJ McCarthy (1978). מִיקרוֹבִּיוֹלוֹגִיָה. מהדורה שנייה. הולט, ריינהרט ווינסטון.
2. א. הוג (2005). מיקרוביולוגיה חיונית. ג'ון וויילי ובניו בע"מ
3. חיידק. בויקיפדיה. התאושש מ- en.wikipedia.org.
4. ג. ליי. Lactobacillus rhamnosus. בליידר. התאושש מ- lifeder.com.
5. ג. ליי. מורגנלה מורגי. בליידר. התאושש מ- lifeder.com.
6. ד. סמארז'יה, נ 'אנטונאק, ג'יל הברנק (2001). טקסונומיה, פיזיולוגיה וצמיחה של לקטוקוקוס לקטיס: סקירה. Mljekarstvo ..
7. פ. סינגלטון (2004). חיידקים בביולוגיה, ביוטכנולוגיה ורפואה, מהדורה 6. ג'ון וויילי ובניו, צ'יצ'סטר.
8. ג'ה ורה. פימבריה. בליידר. התאושש מ- lifeder.com
9. AG Moat, JW Foster & MP Spector (2002). Microbial Physiology, edn 4. ג'ון וויילי ובניו, צ'יצ'סטר.