Metabolismus bakterií

Prezentace na téma: "Metabolismus bakterií"— Transkript prezentace:

1 Metabolismus bakterií

2 Bakterie se složením prvků zásadně neliší od ostatní živé hmoty.
Stejně jako buňky rostlinné a živočišné obsahují biogenní prvky (C, H, O, N, P, Na, K, Ca, Mg, Cl), prvky stopové (Cu, Mn, Zn, Co a další) a základní chemické sloučeniny. Těžké kovy (Cu, Mn) jsou především součástí bakteriálních enzymů.

3 Základní chemické sloučeniny se dělí podle velikosti molekul na 2 skupiny:
Skupina malých molekul voda aminokyseliny nukleotidy monosacharidy oligosacharidy glyceridy hexosaminy, včetně prekurzorů všech těchto látek Skupina velkých molekul bílkoviny nukleové kyseliny polysacharidy lipoproteiny peptidoglykan lipopolysacharidy

4 Metabolismus bakterií
Metabolismus je souhrn všech reakcí probíhajících v živé hmotě – tedy i uvnitř bakteriální buňky a v jejím bezprostředním okolí. Cílem těchto biochemických reakcí je zisk energie a stavebního materiálu.  Z vývojového hlediska se setkáváme s dokonalým metabolismem až u bakterií. Rickettsie mají pouze rudimentární metabolismus (defektní enzymatický aparát  nitrobuněčný parazitismus), viry nemají žádnou metabolickou aktivitu (nahrazuje ji hostitelská buňka), jen někdy produkují enzymy, které jsou faktory patogenity.

5 Dělení bakterií podle způsobu získávání energie a stavebního materiálu
Autotrofní získávají energii a stavební materiál výhradně z anorganických látek, které jsou zdrojem dusíku, CO2 je zdrojem C, (u některých druhů to mohou být i jednodušší organické sloučeniny – metan, etanol aj.) vytvářejí organické látky z látek anorganických a jejich štěpením pak uvolňují patřičnou energii

6 Dělení bakterií podle způsobu získávání energie a stavebního materiálu
Heterotrofní získávají energii a stavební materiál z energeticky bohatých organických látek některé organické sloučeniny nedovedou syntetizovat (chybí jim příslušný enzymatický systém) – dodáváme je proto do kultivačních médií

7 Dělení bakterií podle vztahu ke kyslíku a ve vybavení enzymy:
Aerobní bakterie mají dehydrogenázy i cytochromy, oxidoredukční pochody probíhají jen za přítomnosti kyslíku (Bordetella pertussis) Anaerobní bakterie obsahují pouze dehydrogenázy, v prostředí s kyslíkem hynou (klostridia) Fakultativně anaerobní bakterie jsou schopné adaptace podle podmínek prostředí, jsou vybaveny cytochromy i dehydrogenázami – patří sem většina lékařsky významných bakterií. Anaerobní aerotolerantní bakterie mají pouze dehydrogenázy, ale přítomnost kyslíku jim neškodí (laktobacily) Mikroaerofilní

8 V bakteriální buňce probíhá současně celá řada pochodů, při kterých na jedné straně vznikají syntézou či přeměnou z jednodušších látek jednotlivé složky bakteriální buňky (bílkoviny, nukleové kyseliny, polysacharidy, lipidy aj.) – jsou to reakce anabolické (asimilační). Na druhé straně jsou látky složitější štěpeny na látky jednodušší za současného uvolňování energie – jsou to reakce katabolické (disimilační).

9 Anabolismus a katabolismus probíhají v buňce současně, za normálních podmínek jsou ve vzájemné dynamické rovnováze. V případě, že převládá asimilace, buňka roste a dělí se, jakmile převládá disimilace, buňka se zmenšuje a nakonec odumírá.

10 Bakterie lze kultivovat na neživých mediích - kultivačních půdách
Podmínky kultivace: Optimální vlhkost (zdroj vody) Optimální teplota (37 °C) Optimální pH (7,2-7,4) Lactobacillus sp. roste při nižším pH Vibrio cholerae roste při vyšším pH Optimální složení kultivační půdy Optimální plynné prostředí Optimální osmotický tlak

11 Růstová křivka čas kvantita -CFU Stationární fáze Exponentiální fáze
Fáze odumírání Lag fáze čas