BAKTERIOLOGJIA - USHQIMI, RRITJA DHE METABOLIZMI I BAKTEREVE

BAKTERIOLOGJIA

IMUNOLOGJIA

MIKOLOGJIA

PARAZITOLOGJIA

VIROLOGJIA

BAKTERIOLOGJIA – KAPITULLI 3
USHQIMI, RRITJA DHE METABOLIZMI I BAKTEREVE
Dr. Alvin Fox
Professor Emeritus
University of South Carolina School of Medicine

Përktheu:

Dr. Lul Raka
Asistent i Mikrobiologjisë në Fakultetin e Mjekësisë të Universitetit të Prishtinës dhe Mikrobiolog në Departamentin e Mikrobiologjisë të Institutit Kombëtar të Shëndetësisë Publike të Kosovës- Prishtinë, Kosovë

PORTUGALISHT

SPANJOLLISHT

VIDEO LIGJËRATA
ANGLISHTE

E-MAIL DR LUL RAKA

SHARE BOOKMARK PRINT THIS PAGE

Universiteti i Prishtinës

FJALËT KYÇE

Glikoliza
Fermentimi
Frymëmarrja anaerobe
Frymëmarrja aerobe
Fakultativ anaerob
Obligativ aerob
Obligativ anaerob
Anaerob aerotolerant
Mikroaerofil
Siderofore
Mezofile
Termofile
Psikrofile
Koha e gjenerimit
Cikli i acideve trikarboksilike ose cikli i Krebsit
Rruga glioksilate
Ubikuinone

Për t’u rritur, bakteret duhet të sigurojnë burime të energjisë, si p.sh. karbonin ”organik” – që e marrin nga sheqernat dhe acidet e ngopura si dhe jonet e metaleve (psh. hekuri). Rol të rëndësishëm për rritjen e baktereve kanë edhe temperatura optimale, pH dhe kërkesat për oksigjen.

Kërkesat për oksigjen

Bakteret obligative aerobe, duhet doemos të kenë prani të oksigjenit për t’u rritur, sepse ato nuk mund ta realizojnë procesin e fermentimit. Në anën tjetër, bakteret anaerobe nuk mund ta bëjnë fosforilimin oksidativ- madje, oksigjeni i shkatërron ato. Këto baktere nuk i posedojnë disa enzime, si p.sh. katalazën (zbërthen peroksid hidrogjenin në ujë dhe oksigjen), peroksidazën (zbërthen NADH + H₂O₂në NAD dhe O₂) dhe superoksid dismutazën (zbërthen superoksidin O₂^. në H₂O₂.) Këto enzime e bëjnë detoksifikimin e radikaleve të lira perokside dhe të oksigjenit, të cilat prodhohen gjatë metabolizmit në prani të oksigjenit. Anaerobet aerotolerante janë baktere që shfrytëzojnë frymëmarrjen anaerobe, por ato mund të mbijetojnë edhe në prani të oksigjenit. Bakteret fakultative anaerobe mund ta shfrytëzojnë edhe fermentimin edhe frymëmarrjen aerobe për të prodhuar energjinë gjatë proceseve metabolike. Në prani të oksigjenit, zakonisht mbyllet procesi i frymëmarrjes anaerobe dhe këto mikrobe kalojnë në sistemin aerob të frymëmarjes. Bakteret mikroaerofile rriten mirë në prani të sasive të ulëta të oksigjenit, por shkatërrohen në përqëndrime të larta të tij.

Kërkesat ushqimore

Në këto kërkesa ushqimore bëjnë pjesë burimet e karbonit, azotit, fosorit, sulfurit dhe jonet metalike si p.sh. hekuri. Bakteret sekretojnë disa molekula të vogla, të cilat e lidhin hekurin (sidoforet, p.sh. enterobaktina, mikobaktina). Pastaj, sideroforet, me hekur të lidhur futen brenda përmes receptorëve të qelizës bakterore. Njeriu, po ashtu posedon proteinat transportuese të hekurit (transferinat). Bakteret që nuk garojnë me strehuesin për burime të hekurit, janë patogjenë të dobët.

Temperatura

Bakteret mund të rriten në temperatura të ndryshme, duke filluar nga ato që jetojnë në temperatura afër ngrirjes e duke shkuar deri te temperaturat afër vlimit. Ato që rriten kah mesi i këtij rangu quhen baktere mezofile. Këtij grupi i përkasin të gjitha bakteret që janë patogjene për njeriun si dhe bakteret oportune. Bakteret që kanë zona optimale më të larta të rritjes quhen termofile, kurse ato më të ulëta quhen psikrofile.

Shumica e baktereve rriten më së miri në prani të pH neutrale; megjithatë, disa baktere mund të mbijetojnë e madje edhe të rriten në mjedise të larta acidike apo bazike.

FILM

Bakteret dhe fizioni binar
Low resolution Quicktime
High resolution Quicktime
© Mondo Media, San Francisco, Calif., USA and The MicrobeLibrary

Figura 1. Lakorja e rritjes

Matja e masës së baktereve në kulturat e lëngëta

Metodat më të shpeshta për matjet e tilla janë matja e:
a) turbiditetit (shkalla e turbullimit të kulturës së lëngët nga ana e baktereve – vlerë e cila mat numrin e përgjithshëm të baktereve (të gjalla dhe të vdekura). Kjo metodë zakonisht realizohet me spektrofotometër (Figura 1).
b) numri i baktereve të gjalla në kulturë – zakonisht përcaktohet përmes numrit të kolonive që rriten pas kultivimit të një vëllimi të ditur në pllakë (“numërimi në pllakë” i njësive koloni formuese - colony forming units). Rritja e baktereve mund të paraqitet me lakoren e rritjes (figura 1) ku jepet numri i qelizave të gjalla në raport me kohën. Koha e gjenerimit është koha e nevojshme për dyfishimin e popullacionit bakteror.

BURIMET E INTERNETIT
RRUGA METABOLIKE
Glikoliza
Cikli i Krebsit
Dr Karl Miller
George Washington University
3D version requires Chime

METABOLIZMI I SHEQERNAVE ( si shembull i skemave metabolike)

Glikoliza ( Rruga e Embden- Mejerhofit dhe Parnasit)

Kjo është rruga më e shpeshtë e katabolizmit të sheqernave te bakteret. Kjo rrugë metabolike, po ashtu, haset edhe te shumica e qelizave shtazore dhe bimore. Pas një serie të proceseve enzimatike vjen deri te zbërthimi i sheqernave në piruvat duke prodhuar ATP (adenozinë-trefosfat) dhe NADH (nikotinamid adenin dinukleotidi). Energjia kimike, e cila nevojitet për qëllime të biosintezës deponohet në komponimet e reja të posaformuara (ATP and NADH)

	NAD ---> NADH
Glukoza	------------------------------------>	Piruvati
(C6)	ADP ---> ATP	(C3)^*

^* I përgjigjet numrit të karbonit në molekulë

Ekzistojnë edhe rrugë të tjera alternative për katabolizmin e sheqernave dhe për prodhimin e energjisë të deponuar brenda ATP-së. Një rrugë e tillë është rruga pentozë fosfate (shanti heksozë monofosfat) që vërehet te shumica e qelizave shtazore dhe bimore. Me këtë rrugë krijohet NADPH. Rruga tjetër, e quajtur Entner Doudorof, vërehet kryesisht te qelizat bakterore.

Frymëmarrja anaerobe

Frymëmarrja anerobe përfshin glikolizën dhe fermentimin. Gjatë stadeve të mëvonshme të këtij procesi NADH (i krijuar gjatë glikolizës) zbërthehet prapa në NAD duke e humbur hidrogjenin. Hidrogjeni i shtohet piruvatit dhe varësisht nga lloji i baktereve, krijohen prodhime të ndryshme përfundimtare të metabolizmit.

	NADH --> NAD
Piruvati	--------------------------->	Alkoolet me vargje të shkurta ose acidet e ngopura (C3) (siç janë acidi llaktik ose etanoli) (C2-C4)

Frymëmarrja aerobe

Frymëmarrja aerobe përfshin glikolizën dhe ciklin e acideve trikarboksilike (cikli i Krebsit). Piruvatet zbërthehen plotësisht në dioksid karboni (C1) dhe gjatë këtij procesi NAD zbërthehet në NADH. Prandaj, gjatë fermentimit aerob, NADH krijohet prej dy burimeve (glikoliza dhe cikli i Krebsit). Fosforilimi oksidativ e zbërthen tepricën e NADH në NAD dhe prodhon më shumë ATP (energji e deponuar). Ubikuiononet dhe citokromet janë komponenta të vargut transportues të elektroneve, të përfshira në këtë proces të vonshëm. Hapi i fundit në këtë proces është shndërrimi i oksigjenit në ujë.

Cikli i Krebsit (C4-C6 përbërësit intermediarë)

	NAD ---> NADH
Piruvati	----------------------------------->	3 CO₂
(C3)		(C1)

Figura 2. Ciklet e Krebsit dhe Glioksalatit

Fosforilimi oksidativ

	NADH --> NAD
O₂	------------------------------------------>	H₂O
	ADP --> ATP

Cikli i Krebsit (Figura 2) përmban 4 dhe 6 atome karboni të ndërmjetme. Piruvati (C3) mund të kyçet në ciklin e Krebsit me ç’rast numri i atomeve të ndërmjetme të karbonit C4/C6 mbetet i njejtë apo rritet.

a) Humbja e CO₂ (C1) nga piruvati për të formuar acetyl CoA, pasuar me shtimin e komponentës C4 të ciklit (oksaloacetati) prodhon komponentën C6 (acidi citrik). Prandaj, numri i molekulave të prodhuara të C6 barazohet me numrin e molekulave të C4 që ishin prezente në fillim.

	-CO₂
C3	-->	C2
	C2
C4	-->	C6

b) Shtimi i CO₂ te piruvati jep komponimin C4. Në këtë nivel, krijohen molekula të tjera të C4 (komponenta ciklike).

	+CO₂
C3	-->	C4

Prandaj, nëse disa nga komponentat e ciklit hiqen dhe përdoren në rrugë të tjera të biosintezës, ato mund të rimbushen përmes këtij reaksioni.

BURIMET E INTERNETIT
RRUGA METABOLIKE
Fosforilimi oksidativ

Kimia e sintezës së ATP
Dr Karl Miller
George Washington University

BURIMET E INTERNETIT
RRUGA METABOLIKE

Beta oksidimi i acideve të ngopura
(Vargu tek)
Beta oksidimi i acideve të ngopura
(vargu çift)
Dr Karl Miller
George Washington University
3D version requires Chime

METABOLIZMI I ACIDEVE TË NGOPURA

Acidet e ngopura zbërtehehn në grupet acetil (C2) që futen në ciklin e Krebsit duke u bashkuar me komponentën intermediare C4 për të prodhuar C6. Gjatë ciklit, C2 i shtuar humbet pasi rigjenerohen CO₂ dhe C4 . Në përgjithësi, nuk ka rritje në numrin e molekulave intermediare të ciklit. Prandaj, nëse acidet e ngopura janë i vetmi burim i karbonit, atëherë nuk mund të hiqen intermediarët pa mbylljen e ciklit:

	+C2
C4	--->	C6

Bakteret shfrytëzojnë edhe ciklin glioksilat (Figura 2- modifikim i ciklit të Krebsit) në të cilin anashkalohen hapat enzimatikë që heqin dy molekula të CO₂ nga intermediarët. Komponenta intermediare C6 shndërrohet në dy komponenta C4 (të dy komponenta të ciklit). Prandaj, për çdo grup acetil (nga acidet e ngopura), mund të prodhohet një cikël shtesë për intermediarët. Rruga e glioksalatit nuk haset te qelizat shtazore, pasiqë ato shfrytëzojnë acidet e ngopura të preformuara që ndodhen në ushqim.

C6	-->	C4
		+	+C2
		C2	-->	C4

Në përfundim, mund të thuhet se cikli i Krebsit funksionon si model për biosintezë dhe prodhim të energjisë. Megjithatë, nëse intermediarët duhet të hiqen dhe të përdoren për rrugë të tjera metabolike, ato duhet të plotësohen. Procesi i plotësimit për shfrytëzimin e sheqernave dhe acideve yndyrore është i ndryshëm.

Kthehu në Seksionin e Bakteriologjisë të Microbiology and Immunology On-line

Faqja e përditësuar më Friday, August 15, 2014
Faqja mbahet nga Richard Hunt