박테리아 대사 : 유형 및 특성 - 생물학 - 2026

세균 대사는 이 생물의 생활에 필요한 일련의 화학 반응을 포함한다. 신진 대사는 분해 또는 이화 반응과 합성 또는 동화 반응으로 나뉩니다.

이 유기체는 다양한 탄소 및 에너지 원을 사용할 수있는 생화학 적 경로 측면에서 뛰어난 유연성을 보여줍니다. 신진 대사의 유형에 따라 각 미생물의 생태적 역할이 결정됩니다.

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진핵 세포 계통과 마찬가지로 박테리아는 주로 물 (약 80 %)로 구성되고 나머지는 건조 중량으로 구성되며 단백질, 핵산, 다당류, 지질, 펩티도 글리 칸 및 기타 구조로 구성됩니다. 박테리아 대사는 이화 작용의 에너지를 사용하여 이러한 화합물의 합성을 달성합니다.

세균 대사는 다른 더 복잡한 유기체 그룹에 존재하는 화학 반응과 크게 다르지 않습니다. 예를 들어, 포도당 분해 또는 해당 과정과 같은 거의 모든 생물체에는 일반적인 대사 경로가 있습니다.

박테리아가 성장하는 데 필요한 영양 조건에 대한 정확한 지식은 배양 배지를 만드는 데 필수적입니다.

신진 대사의 유형과 특성

박테리아의 대사는 매우 다양합니다. 이러한 단세포 유기체는 산소가 있거나없는 지역에서 살 수있는 다양한 대사 "라이프 스타일"을 가지고 있으며, 사용하는 탄소원과 에너지도 다양합니다.

이러한 생화학 적 가소성 덕분에 다양한 서식지에 서식하고 그들이 살고있는 생태계에서 다양한 역할을 할 수있었습니다. 우리는 두 가지 신진 대사 분류를 설명 할 것입니다. 첫 번째는 산소 이용과 관련된 것이고 두 번째는 네 가지 영양 범주에 대한 것입니다.

산소 사용 : 혐기성 또는 호기성

신진 대사는 호기성 또는 혐기성으로 분류 될 수 있습니다. 완전 혐기성 (또는 절대 혐기성 생물) 인 원핵 생물의 경우 산소는 독과 유사합니다. 따라서 그들은 완전히 자유로운 환경에서 살아야합니다.

호기 내성 혐기성 세균의 범주 내에서 박테리아는 산소 환경을 견딜 수 있지만 세포 호흡은 할 수 없습니다. 산소는 최종 전자 수용체가 아닙니다.

특정 종은 산소를 사용하거나 사용하지 않을 수 있으며 두 가지 대사를 번갈아 가며 사용할 수 있기 때문에 "통성"합니다. 일반적으로 결정은 환경 조건과 관련이 있습니다.

다른 극단에는 절대적인 에어로빅 그룹이 있습니다. 이름에서 알 수 있듯이 이러한 유기체는 세포 호흡에 필수적이기 때문에 산소가 없으면 발달 할 수 없습니다.

영양소 : 필수 성분 및 미량 원소

대사 반응에서 박테리아는 환경에서 영양분을 가져와 발달 및 유지에 필요한 에너지를 추출합니다. 영양소는 에너지 공급을 통해 생존을 보장하기 위해 포함되어야하는 물질입니다.

흡수 된 영양소의 에너지는 원핵 세포의 기본 성분 합성에 사용됩니다.

영양소는 탄소원, 질소 분자 및 인을 포함하는 필수 또는 기본으로 분류 될 수 있습니다. 다른 영양소에는 칼슘, 칼륨 및 마그네슘과 같은 다른 이온이 포함됩니다.

미량 원소는 미량 또는 미량으로 만 필요합니다. 그중에는 철, 구리, 코발트 등이 있습니다.

특정 박테리아는 특정 아미노산이나 특정 비타민을 합성 할 수 없습니다. 이러한 요소를 성장 인자라고합니다. 논리적으로, 성장 인자는 매우 다양하며 유기체의 유형에 따라 크게 달라집니다.

영양 카테고리

박테리아는 사용하는 탄소원과 에너지를 얻는 위치를 고려하여 영양 카테고리로 분류 할 수 있습니다.

탄소는 유기 또는 무기 공급원에서 가져올 수 있습니다. 용어 autotrophs 또는 lithotrophs가 사용되는 반면 다른 그룹은 종속 영양 영양 또는 유기 영양 영양이라고합니다.

독립 영양 생물은 이산화탄소를 탄소원으로 사용할 수 있으며 종속 영양 생물은 신진 대사를 위해 유기 탄소를 필요로합니다.

반면에 에너지 섭취와 관련된 두 번째 분류가 있습니다. 유기체가 태양 에너지를 사용할 수있는 경우 광 영양 생물 범주로 분류합니다. 반대로 화학 반응에서 에너지를 추출하면 화학 영양 생물입니다.

이 두 가지 분류를 결합하면 박테리아의 네 가지 주요 영양 범주를 얻을 수 있습니다 (다른 유기체에도 적용됨) : 광 독립 영양, 광 종속 영양, 화학 독립 영양 및 화학 종속 영양. 아래에서는 각각의 박테리아 대사 능력에 대해 설명합니다.

광 독립 영양 생물

이 유기체는 빛이 에너지의 원천이고 이산화탄소가 탄소의 원천 인 광합성을 수행합니다.

식물과 마찬가지로이 박테리아 그룹은 엽록소 a를 가지고있어 전자의 흐름을 통해 산소를 생성 할 수 있습니다. 광합성 과정에서 산소를 방출하지 않는 색소 박테리오 클로로필도 있습니다.

광 종속 영양 생물

그들은 햇빛을 에너지 원으로 사용할 수 있지만 이산화탄소로 바뀌지는 않습니다. 대신 알코올, 지방산, 유기산 및 탄수화물을 사용합니다. 가장 눈에 띄는 예는 녹색 비황 및 보라색 비황 박테리아입니다.

화학 독립 영양 생물

화학 독립 영양 생물이라고도합니다. 그들은 이산화탄소를 고정시키는 무기 물질의 산화를 통해 에너지를 얻습니다. 심해의 수문 호흡기에서 일반적입니다.

화학 종속 영양 생물

후자의 경우 탄소와 에너지의 원천은 일반적으로 포도당과 같은 동일한 요소입니다.

응용

세균 대사에 대한 지식은 임상 미생물학 분야에 엄청난 기여를했습니다. 관심있는 일부 병원체의 성장을 위해 설계된 최적의 배양 배지의 디자인은 그 대사에 기반합니다.

또한 알려지지 않은 박테리아 유기체를 식별하는 데 도움이되는 수십 가지 생화학 적 검사가 있습니다. 이러한 프로토콜을 사용하면 매우 신뢰할 수있는 분류 체계를 설정할 수 있습니다.

예를 들어, Hugh-Leifson 산화 / 발효 테스트를 적용하여 박테리아 배양의 이화 작용 프로파일을 확인할 수 있습니다.

이 방법론에는 포도당과 pH 지표가있는 반고체 배지에서의 성장이 포함됩니다. 따라서 산화성 박테리아는 지표의 색상 변화로 인해 관찰되는 반응 인 포도당을 분해합니다.

마찬가지로, 다른 기질에서 성장을 테스트하여 관심있는 박테리아가 사용하는 경로를 설정할 수 있습니다. 이러한 테스트 중 일부는 포도당의 발효 경로 평가, 카탈라아제 검출, 사이토 크롬 산화 효소 반응 등입니다.

참고 문헌

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