Enterobacter: Biochemische Eigenschaften und Sauerstoffbedarf

Enterobacter: Biochemische Eigenschaften und Sauerstoffbedarf

Bakterien werden typischer danach klassifiziert, ob sie Sauerstoff benötigen (aerobe Atmung) oder ohne Sauerstoff wachsen (anaerobe Atmung). Der Bedarf an Sauerstoff hängt davon ab, welchen Stoffwechselweg Bakterien nutzen, um Zucker in Adenosintriphosphat (ATP), eine nutzbare Energieform, umzuwandeln. Manche Bakterien sind fakultative Anaerobier oder obligate Anaerobier und sind auf einen Stoffwechselweg beschränkt. Enterobacter-Arten sind jedoch fakultative Anaerobier und leben sowohl in Gegenwart als auch in Abwesenheit von Sauerstoff. In Gegenwart von Sauerstoff sind Enterobacter-Arten in der Lage, Stoffwechselwege für den Energiestoffwechsel umzustellen. Die biochemischen Prozesse, die Bakterien im Energiestoffwechsel nutzen, sind nützlich für die laboratorische Identifizierung bakterieller Arten.

Häufige Formen von Enterobacter

Enterobacter cloacae, oder E. cloacae und E. aerogenes sind zwei der häufigeren Enterobacter-Arten. E. cloacae gilt als opportunistischer Krankheitserreger. Es lebt normalerweise kommensal in den Därmen von Tieren und unterstützt den Verdauungsprozess. Wie E. cloacae wird E. aerogenes normalerweise nicht als pathogene Art angesehen, solange es sich in einem Darmlebensraum befindet. Sobald Enterobacter jedoch einen Weg in den Blutkreislauf findet, verursachen die Bakterien Infektionen, hohes Fieber und Krankheiten. Antibiotika sind die bevorzugte Behandlungsmethode. Enterobacter-Arten kommen in vielen verschiedenen Lebensräumen vor, einschließlich Boden und Wasser.

Biochemischer Prozess der Enterobacter-Atmung

Atmung erfordert Sauerstoff, um Glukose zu ATP zu metabolisieren. Tiere, Protozoen und Bakterien sind Lebensformen, die alle zur Atmung fähig sind. Der Prozess ist komplex. Er erfordert Energie in Form von Glukose, die aufgespalten wird, wobei Energie chemisch gespeichert wird, indem eine Phosphatgruppe an Adenosindiphosphat hinzugefügt wird, um ATP zu bilden. Der Zyklus beginnt mit einem sechskohligen Zucker und endet mit der Bildung von 38 ATP-Molekülen. Die Anwesenheit von Sauerstoff ist erforderlich, weil Sauerstoff übrig gebliebene Wasserstoffmoleküle aufnimmt und Wasser bildet.

Biochemischer Prozess der anaeroben Atmung

Gärung ist ein biochemischer Prozess, bei dem ein sechskohliger Zucker aufgespalten wird, um ATP in Abwesenheit von Sauerstoff zu bilden. Gärung ist bei anaeroben Bakterien und Hefen ähnlich. Die Endprodukte sind die Bildung von zwei ATP-Molekülen aus ADP, Kohlendioxid und Ethanol. Anaerobe Atmung ist jedoch nicht so ATP-produktiv wie aerobe Atmung. In Gegenwart von Sauerstoff sind Enterobacter-Zellen in der Lage, 38 ATP zu produzieren, während bei anaeroben Atmung nur zwei ATP-Moleküle das Ergebnis sind.

Stickstofffixierung ist ein wichtiger biochemischer Prozess

Enterobacter-Arten, die im Boden leben, sind zu einem biochemischen Prozess unter Verwendung von Stickstoff fähig. Stickstofffixierung ist ein wichtiger biochemischer Prozess, weil sie Stickstoff aus der Luft in eine für Pflanzen nutzbare Form umwandelt. Atmosphärischer Stickstoff wird durch bakterielle Zellmembranen aufgenommen und vor der Freisetzung in den Boden in Ammoniak umgewandelt. Hülsenfrüchte haben eine kommensale Assoziation mit stickstofffixierenden Bakterien gebildet, ein Grund, warum Bohnen angebaut werden, um stickstoffarme Böden aufzufüllen.

Die Biochemie der Identifizierung

Die biochemischen Prozesse, die Bakterien haben, werden oft zu Identifikationszwecken verwendet. Der erste Schritt bei der Identifizierung von Bakterien ist das Wachsen von Zellen auf einer Platte mit Nährmedien. Bakterielle Zellen wachsen schnell und erscheinen als Flecken oder Kolonien auf der Platte. Verschiedene Arten bilden Kolonien bestimmter Größe und Farbe. Der Glukosestoffwechsel produziert in Enterobacter-Arten Säure- und Gasabfälle. Säure- und Gasproduktion werden leicht erkannt, wenn Medien pH-Indikatoren enthalten und Blasen beobachtet werden. Enterobacter sind auch zur Gärung fähig und werden in verschiedenen Medientypen kultiviert. Die Identifizierung ist ein wichtiger Schritt bei der Behandlung von Blut- und anderen Enterobacter-Infektionen. Die richtige Antibiotikabehandlung ist notwendig, um Infektionen durch Enterobacter-Arten zu stoppen.