Mikrobni metabolizam

Mikrobni metabolizam je proces kojim mikrobi dobijaju energiju i nutrijente (e.g. ugljenik) koji su im neophodni da žive i da se reprodukuju. Mikrobi koriste mnoštvo različitih tipova metaboličkih strategija i vrste se obično mogu međusobno diferencirati na osnovu njihovih metaboličkih karakteristika. Specifična metabolička svojstva mikroba su glavni faktori u određivanju mikrobne ekološke niše, i često omogućavaju datom mikrobu da bude koristan u industrijskim procesima ili odgovoran za biogeohemijske cikluse.^[1]

Tipovi

Svi mikrobni metabolizmi se mogu grupisati koristeći tri principa:

1. Način na koji organizmi dobijaju ugljenik za sintetisanje ćelijske mase:

autotrofni – ugljenik se dobija iz ugljen-dioksida ( ${\ce {CO2}}$ )^[2]
heterotrofni – ugljenik se dobija iz organskih jedinjenja^[3]
miksotrofni – ugljenik se dobija iz organskih jedinjenja i putem fiksacije ugljen-dioksida^[4]

2. Način na koji organizmi dobijaju redukujuće ekvivalente koristeći bilo energiju konzervacije ili biosintetičke reakcije:

litotrofni – redukujući ekvivalenti se dobijaju iz neorganskih jedinjenja
organotrofni – redukujući ekvivalenti se dobijaju iz organskih jedinjenja

3. Način na koji organizmi dobijaju energiju za život i rast:

hemotrofni – energija se dobija iz spoljašnjih hemijskih jedinjenja
fototrofni – energija se dobija iz svetlosti

U praksi se ovi termini slobodno kombinuju. Tipični primeri su:

hemolitoautotrofi dobijaju energiju putem oksidacije neorganskih jedinjenja i ugljenika iz fikacije ugljen-dioksida. Primeri: nutrifikacione bakterije, sumpor-oksidujuće bakterije, gvožđe-oksidujuće bakterije, nolgas bakterije
fotolitoautotrofi dobijaju energiju iz svetla i ugljenika iz fiksacije ugljen-dioksida, koristeći redukujuće ekvivalente iz neorganskih jedinjenja. Primeri: modrozelene bakterije (voda (H
2O) kao donor redukujućeg ekvivalenta), Chlorobiaceae, Chromatiaceae (vodonik sulfid (H
2S) kao donor redukujućeg ekvivalenta), Chloroflexus (vodonik (H
2) kao donor redukujućeg ekvivalenta)
hemolitoheterotrofi dobijaju energiju iz oksidacije neorganskih jedinjenja, ali ne mogu da fiksiraju ugljen-dioksid ( ${\ce {CO2}}$ ). Primeri: neki pripadnici Thiobacilus, Beggiatoa, Nitrobacter spp., Wolinella (sa H
2 kao donorom redukujućeg ekvivalenta), nolgas bakterije, sulfat-redukujuće bakterije
hemoorganoheterotrofi dobijaju energiju, ugljenik i redukujuće ekvivalente za biosintetičke reakcije iz organskih jedinjenja. Primeri: većina bakterija, e. g. Escherichia coli, Bacillus spp., Actinobacteria
fotoorganoheterotrofi dobijaju energiju iz svetlosti, a ugljenik i redukujuće ekvivalente za reakcije biosinteze iz organskih jedinjenja. Neke vrste su striktno heterotrofne, mnoge druge imaju i sposobnost fiksiranja ugljen-dioksida i miksotrofne su. Primeri: Rhodobacter, Rhodopseudomonas, Rhodospirillum, Rhodomicrobium, Rhodocyclus, Heliobacterium, Chloroflexus (alternativno fotolitoautotrofima sa vodonikom)

Reference

^ Madigan,, Michael T.; Martinko, John M. (2005). Brock Biology of Microorganisms. Pearson Prentice Hall.
^ Kriega, Noel R.; Padgettb, Penelope J. (2011). „Taxonomy of Prokaryotes”. Methods in Microbiology.
^ S. Magdouli; S. Yan; R. D. Tyagi; R. Y. Surampalli (2013). „Heterotrophic Microorganisms: A Promising Source for Biodiesel Production”: 416—453.
^ Mauseth, James D. (2008). Botany: An Introduction to Plant Biology (4 изд.). Jones & Bartlett Publishers. ISBN 978-0-7637-5345-0.

[1] Madigan,, Michael T.; Martinko, John M. (2005). Brock Biology of Microorganisms. Pearson Prentice Hall.

[2] Kriega, Noel R.; Padgettb, Penelope J. (2011). „Taxonomy of Prokaryotes”. Methods in Microbiology.

[3] S. Magdouli; S. Yan; R. D. Tyagi; R. Y. Surampalli (2013). „Heterotrophic Microorganisms: A Promising Source for Biodiesel Production”: 416—453.

[4] Mauseth, James D. (2008). Botany: An Introduction to Plant Biology (4 изд.). Jones & Bartlett Publishers. ISBN 978-0-7637-5345-0.

[1]

[2]

[3]

[4]