Fueling in Heterotrophs – Bacteria

00:00 Schauen wir uns diese drei Lebensstile ein wenig genauer an. Hier sehen wir die 'Verbrennung' in heterotrophen Organismen. Das sind Bakterien, die sich die Bausteine beschaffen müssen.

00:12 Wie Sie hier sehen können, sind die organischen Substrate die sie in der Zelle benötigen, in die Zelle durch einige der Transportmechanismen, über die wir gesprochen haben, importiert worden. Zum Beispiel ins Zytosol. Sie werden in die zentralen Stoffwechselwege, die in Farbe dargestellt sind, wozu auch die Glykolyse, der Tricarbonsäurecyclus (TCA), auch Krebs-Zyklus genannt und der Pentosephosphat Weg gehören, eingeschleust.

00:33 Diese nutzen den Elektronentransport zur Erzeugung von Energie in Form von NADH oder ATP und Vorstufen von Stoffwechselprodukte. Aus den Vorläufermetaboliten, den Vorstufen von Stoffwechselprodukte, werden dann Aminosäuren hergestellt, die dann für größere Moleküle verwendet werden. Dies sind also Beispiele von Bakterien, die das organische Material von extern erwerben müssen.

00:56 Sie können es nicht selbst herstellen. Die Chemoautotrophen können anorganische Ionen aufnehmen und sie in die Zelle importieren. Sie nutzen sie, um Energie durch einen Elektronenfluss in der Membran der Zelle zu erzeugen,. Sie können auch Kohlendioxid aufnehmen und in die Zelle einspeisen.

01:18 Sie stellen alle Vorläufermetaboliten, die sie benötigen, selbst her.

01:24 All diese Chemikalien, aus denen dann Aminosäuren und Lipide und so weiter hergestellt werden, können diese Bakterien synthetisieren. Es ist ziemlich bemerkenswert. Denken Sie also daran, im Vergleich dazu, müssen die Heterotrophen die Moleküle importieren.

01:38 Und schließlich gibt es noch die Photoautotrophen. Sie nutzen Licht zur Energiegewinnung in Form von ATP oder NAD. Sie importieren Kohlendioxid und stellen alle Vorläufer-Stoffwechselprodukte her, die sie brauchen. Ganz ähnlich wie die Autotrophen, nur daß hier das Licht zur Energiegewinnung genutzt wird.

02:00 Also drei bemerkenswert unterschiedliche, flexible und vielseitige Möglichkeiten, um neue Bakterien zu bilden.

02:07 Zusammen mit diesen Unterschieden im Stoffwechsel, klassifizieren wir Mikroben auch danach, wie sie auf Sauerstoff reagieren. Und ich möchte das hier mit euch besprechen. Wir haben eine Klasse von Bakterien, die wir Aerobier nennen. Eine andere Art, sie zu beschreiben sind strikte Aerobier. Diese Bakterien wachsen mit Luft, aber wenn man ihnen den Sauerstoff wegnimmt wachsen sie überhaupt nicht mehr. Sie sind also strikte Aerobier.

02:34 Sie brauchen Sauerstoff, um zu überleben. Ein Beispiel dafür sind die im Boden wachsenden Bakterien, Bacillus subtilis. Eine andere Klasse ist der Anaerobier, auch bekannt als strikter Anaerobier. Sie wachsen nicht an der Luft. Wenn man diese Bakterien im Labor züchten will, muss man sie in einem Vakuum züchten, ohne Luft. Sie wachsen auch ohne Sauerstoff, sie brauchen ihn nicht und es ist sogar schlecht für sie.

02:59 Ein Beispiel dafür ist Clostridium botulinum, ein Bakterium, das ein sehr starkes Toxin herstellt, das Botulismus-Toxin. Dann haben wir fakultative Bakterien. Diese Bakterien können an der Luft wachsen, aber sie können auch ohne Sauerstoff wachsen. Sie können in beide Richtungen gehen, deshalb nennen wir sie fakultativ. Ein Beispiel ist Escherichia coli, ein häufige Bewohner unseres Verdauungstraktes. Wir haben auch noch eine anderen Klasse, die wir indifferent nennen. Ein komischer Name für ein Bakterium. Wir nennen sie auch aerotolerante Anaerobier. Sie wachsen an der Luft und können aber auch ohne Sauerstoff wachsen. Ein Beispiel ist zum Beispiel Streptococcus pneumoniae, der Erreger der Lungenentzündung beim Menschen. Jetzt werden Sie sich vielleicht fragen, was ist der Unterschied zwischen einem fakultativen und einem indifferenten Bakterium? Nun, es gibt andere chemische Unterschiede und Unterschiede im Stoffwechsel, die diese beiden unterscheiden. Und schließlich haben wir so genannte mikroaerophile Bakterien. Diese wachsen ein wenig an der Luft, sie finden das nicht so gut, denn sie kommen auch ohne Sauerstoff zurecht. Ansich würden sie lieber keine Luft haben, aber wenn sie es haben, wird es ihr Wachstum nicht inhibieren. Ein Beispiel ist Campylobacter jejuni.