Strategia metaboliczna – zespół procesów metabolicznych wyróżniany na podstawie podstawowych typów pokarmu, tj. źródeł substancji budulcowych (przede wszystkim węgla) i źródeł energii.

Kryteria wyróżniania strategii:

W przyrodzie występują różne kombinacje tych strategii. W związku z tym dany organizm może być określany terminem będącym kombinacją terminów oznaczających poszczególne strategie. Przykładowo, człowiek jest chemoorganoheterotrofem aerobowym, gdyż jest jednocześnie heterotrofem (odżywia się głównie substancjami organicznymi, będąc wszystkożercą), chemotrofem (źródłem energii magazynowanej w ATP jest utlenianie substancji chemicznych, np. glukozy), organotrofem (donorem elektronów są substancje chemiczne, np. glukoza), aerobem (ostatecznym akceptorem elektronów jest tlen). Strategie wraz z przyjmującymi je organizmami można grupować również w kategorie pośrednie – autotrotrofy można podzielić na chemoautotrofy i fotoautotrofy, fotoautotrofy na fotoorganoautotrofy i fotolitoautotrofy itd.

Przykłady organizmów przyjmujących możliwe strategie metaboliczne:

W niektórych wypadkach dany organizm jest zdolny do wykorzystywania różnych ścieżek metabolicznych, w zależności od warunków, np. niektóre organizmy zasadniczo fotoautotroficzne wobec braku dostępu do światła mogą odżywiać się heterotroficznie, jest to miksotrofia. Zjawisko to częste jest u protistów, np. euglenin, co wprowadzało konfuzję w dawnych systemach taksonomicznych uwzględniających jedynie podział na rośliny i zwierzęta. Ponadto niektóre organizmy zasadniczo heterotroficzne mogą przez ścisłą symbiozę z autotrofami korzystać z nieorganicznych źródeł węgla (np. rurkoczułkowce, organizmy posiadające zoochlorelle lub zooksantelle). Mięśnie zwierząt (organizmów tlenowych) mogą w warunkach niedoboru tlenu przejściowo prowadzić oddychanie beztlenowe.

Porównanie strategii metabolicznych

Fotosynteza Fotosynteza anoksygeniczna Chemosynteza Oddychanie beztlenowe Oddychanie tlenowe Fermentacja
Źródło węgla asymilacja CO2 asymilacja CO2 (poza halobakteriami); niektóre wykorzystują również inne związki organiczne (wtedy nie są autotrofami) asymilacja CO2 związki organiczne związki organiczne związki organiczne
Źródło energii energia świetlna energia świetlna utlenianie prostych związków nieorganicznych lub metanu utlenianie związków organicznych (glikoliza); wytworzenie gradientu elektrochemicznego i synteza ATP utlenianie związków organicznych (glikoliza); wytworzenie gradientu elektrochemicznego i synteza ATP utlenianie związków organicznych (glikoliza)
Źródło elektronów woda (fotoliza wody) związki nieorganiczne (np. H2S, H2, S) lub proste związki organiczne (np. jabłczan) proste związki nieorganiczne lub metan związki organiczne (pośrednictwo NADH, FADH2) związki organiczne (pośrednictwo NADH, FADH2) związki organiczne (pośrednictwo NADH)
Akceptor elektronów NADP+ (w fazie jasnej fotosyntezy) związki nieorganiczne lub proste związki organiczne tlen (w przypadku organizmów tlenowych), utlenione metale, utlenione formy siarki, CO2, CO utlenione związki mineralne (np. siarczany, azotany) lub rzadziej niektóre związki organiczne (np. fumaran) tlen związki organiczne; ten sam substrat jest donorem elektronów i utleniania się do CO2 (reakcja dysmutacji)
Przykłady organizmów rośliny, sinice bakterie purpurowe, bakterie zielone bakterie nitryfikacyjne, bakterie wodorowe bakterie denitryfikacyjne, bakterie desulfurykacyjne rośliny, ssaki drożdże Saccharomyces, bakterie kwasu mlekowego

Podsumowanie

Poniższa tabela pokazuje ewentualne kombinacje opisanych cech:

Źródło energii Źródło elektronów Źródło węgla Nazwa
Światło
Foto-		 Organiczne
-organo-		 Organiczne
-heterotrof		 Fotoorganoheterotrof
CO2
-autotrof		 Fotoorganoautotrof
Nieorganiczne
-lito-		 Organiczne
-heterotrof		 Fotolitoheterotrof
CO2
-autotrof		 Fotolitoautotrof
Związki chemiczne
Chemo-		 Organiczne
-organo-		 Organiczne
-heterotrof		 Chemoorganoheterotrof
CO2
-autotrof		 Chemoorganoautotrof
Nieorganiczne
-lito-		 Organiczne
-heterotrof		 Chemolitoheterotrof
CO2
-autotrof		 Chemolitoautotrof

Bibliografia

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.