AUTOTROFĀS BAKTĒRIJAS: RAKSTURLIELUMI, ATŠĶIRĪBAS AR HETEROTROFIEM UN PIEMĒRS - BIOLOĢIJA - 2025

The Autotrofisks baktērijas ir mikroorganismi, kam ir vielmaiņas aparāts visai sarežģīta. Šīs baktērijas spēj asimilēt neorganiskas vielas, pārveidot tās par organiskām vielām, kuras pēc tam tās izmanto, lai izveidotu biomolekulas, kas vajadzīgas to attīstībai.

Tādēļ šie mikroorganismu veidi ir neatkarīgi, tie uzvedas kā brīvi dzīvi organismi. Viņiem nav nepieciešams iebrukt citos organismos vai sadalīt atmirušās organiskās vielas, lai iegūtu barības vielas, kas vajadzīgas izdzīvošanai.

Sarkanās un zaļās autotrofiskās baktērijas. Avots: publicdomainpictures.net

Autotrofām baktērijām ir būtiska loma ekosistēmā, jo tās nodrošina organiskās vielas, kas vajadzīgas citu dzīvo būtņu attīstībai. Tas ir, tie pilda svarīgas funkcijas ekoloģiskā līdzsvara uzturēšanai.

Tiek uzskatīts, ka šie organismi ir pirmā dzīvības forma uz planētas; Un daudzās ekosistēmās viņi sāk barības ķēdi.

Autotrofās baktērijas ir sastopamas dažādās ekoloģiskās nišās. Piemēram, dubļains jūras sniegs, svaigi un sāļi ūdeņi, karstie avoti, augsnes, cita starpā, rada organiskas vielas.

Autotrofisko baktēriju raksturojums

Atkarībā no metabolisma sistēmas, ko autotrofiskās baktērijas izmanto, lai uzņemtu neorganiskus savienojumus un pārveidotu tos par organiskiem savienojumiem, tos klasificē kā fotoautotrofus vai kemoautotrofus.

Fotoautotrofi

Fotoautotrofos organismos ietilpst aļģes, augi un dažas baktērijas. Viņiem raksturīga saules enerģijas izmantošana kā enerģijas avots, lai veiktu neorganisko vielu pārvēršanu organiskajās vielās.

Fotoautotrofisko baktēriju gadījumā tās savukārt tiek sadalītas skābekļa un anoksigenos fotoautotrofos.

Skābekļa fotoautotrofās baktērijas

Šāda veida baktērijās notiek fotosintēzes process, kas sastāv no saules enerģijas uztveršanas caur zaļo pigmentu, ko sauc par bakterioflorofilu, un tās pārvēršanu ķīmiskajā enerģijā.

Enerģija tiek izmantota oglekļa dioksīda ņemšanai no apkārtējās vides un kopā ar ūdeni un minerālsāļiem, lai iegūtu glikozi un skābekli. Glikoze tiek izmantota iekšējiem vielmaiņas procesiem, un skābeklis tiek atbrīvots uz ārpusi.

Anoksogēnas fotoautotrofiskas baktērijas

Viņiem ir raksturīgas anaerobās baktērijas, jo elpošanas procesā viņi neizmanto skābekli, tos nebojājot. Viņi arī izmanto saules gaismu kā enerģijas avotu. Daži oksidē Fe ² , ja nav skābekļa.

Chemoautotrofi

Chemoautotrofās baktērijas vielmaiņas procesos izmanto ķīmisko enerģiju. To iegūst, neorganisko savienojumu oksidējot, papildus kā oglekļa avotu izmantojot CO2.

Samazināti neorganiski elementi, kas ņemti no vides, ietver sērūdeņradi, elementāro sēru, dzelzs dzelzi, molekulāro ūdeņradi un amonjaku.

To esamība garantē citu dzīvo būtņu dzīvību, jo neorganiskie savienojumi, ko tie ņem no apkārtējās vides, ir toksiski citiem mikroorganismiem. Turklāt autotrofisko baktēriju izdalītie savienojumi var tikt asimilēti ar dažām heterotrofām baktērijām.

Chemoautotrofās baktērijas ir ļoti daudz. Viņi parasti dzīvo naidīgās ekosistēmās, tas ir, viņi ir ekstremofili.

Ir arī citi organismi, kas uzvedas kā autotrofi, bet pieder citiem domēniem. Piemēram, Archaea domēns (metanogēni un termoacidofili). Tomēr, tā kā tās nav normālas baktērijas, šajā rakstā tās netiks apskatītas.

Autotrofās baktērijas iedala halogēnos, sēra oksidētājos un reducētājos, nitrifikatoros, dzelzs baktērijās un anammoksa baktērijās.

Halofīli

Tās ir baktērijas, kuras var izturēt lielu sāls koncentrāciju. Šīs baktērijas parasti ir stingri vai galēji halogēni. Viņi dzīvo jūras vidē, piemēram, Nāves jūrā.

Sēra oksidētāji

Tos sauc arī par suloksidējošām baktērijām. Šie mikroorganismi ņem neorganisko sēru no apkārtējās vides, lai to oksidētu un izveidotu savus vielmaiņas produktus.

Tas ir, tie uztver sērūdeņradi (smaku saturošu gāzi), kas rodas, sadaloties organiskajiem savienojumiem, kas satur sulfātu, un ko veic anaerobās heterotrofās baktērijas.

Suloksidācijas baktērijas ir aerobi chemoautotrofi un pārveido sērūdeņradi elementārā sēra formā.

Viņi iztur augstas temperatūras, dzīvo galējās ekoloģiskās nišās, piemēram, aktīvos vulkānos, karstajos avotos vai okeāna hidrotermālās ventilācijas atverēs, un pirīta (dzelzs sulfīda minerālu) atradnēs.

Dzelzs baktērijas

Tos var atrast dzelzs bagātā augsnē, upēs un gruntsūdeņos. Šāda veida baktērijas samazina dzelzs jonus un dažreiz mangānu samazinātā stāvoklī un oksidē, veidojot dzelzs vai mangāna oksīdu.

Dzelzs oksīds piešķir substrātam, kurā šīs baktērijas dzīvo, raksturīgu sarkanīgi oranžu krāsu.

Nitrifieri

Tās ir baktērijas, kas ir atbildīgas par reducēto neorganisko slāpekļa savienojumu, piemēram, amonija vai amonjaka, oksidēšanu, lai tos pārveidotu par nitrātiem.

Tos var atrast uz zemes, saldūdenī un sālsūdenī. Tie pilnībā attīstās tur, kur ir augsts olbaltumvielu sadalīšanās līmenis, no kā izriet amonjaka ražošana.

Anammox baktērijas

Tās ir baktērijas, kas anaerobi oksidē amonija jonu un nitrītu un veido slāpekļa gāzi.

Autotrofisko un heterotrofisko baktēriju atšķirības

Dzīvesveids

Visi autotrofisko baktēriju veidi (fotoautotrofi un chemoautotrofi) ir brīvi dzīvojoši, kas ir raksturīga īpašība ar fotoheterotrofiem, savukārt kemoheterotrofiem ir jāiegūst barības vielas, parazitējot cita veida organismus.

No otras puses, chemoautotrofās baktērijas atšķiras no chemoheterotrofiem pēc dzīvotnes, kur tās attīstās. Chemoautotrofās baktērijas bieži dzīvo ekstremālos vides apstākļos, kur tās oksidē neorganiskos elementus, kas ir toksiski citiem mikroorganismiem.

Turpretī chemoheterotrofās baktērijas parasti dzīvo augstāku organismu iekšienē.

Uzturs

Autotrofās baktērijas izmanto neorganiskas vielas, lai sintezētu organiskos savienojumus. Viņiem kā dzīvības avots ir vajadzīgs tikai ūdens, neorganiskie sāļi un oglekļa dioksīds.

Kaut arī heterotrofām baktērijām to augšanai un attīstībai ir nepieciešams oglekļa avots no jau izgatavotiem sarežģītiem organiskiem savienojumiem, piemēram, glikozes.

Mikroskopiskais pētījums

Dažu ekosistēmu autotrofisko baktēriju saskaitīšanu var veikt, izmantojot uz epifluorescenci balstītu mikroskopijas metodi.

Šajā tehnikā tiek izmantots fluorohroms, piemēram, primulīns un ierosmes filtri zilajai un ultravioletai gaismai. Autotrofās baktērijas no heterotrofiem atšķiras ar to, ka tās ir iekrāsotas spilgti balti zilā krāsā, neslēpjot bakterioflorofila auto-fluorescenci, turpretim heterotrofi nekrāsojas.

Slimību ražotāji

Autotrofās baktērijas ir saprofīti un neizraisa slimības cilvēkiem, jo ​​tām nav nepieciešams parazitēt augstākos organismus, lai dzīvotu.

Tieši pretēji, baktērijas, kas izraisa infekcijas slimības cilvēkiem, dzīvniekiem un augiem, pieder heterotrofisko baktēriju grupai, konkrēti, kemoheterotrofiem.

Autotrofisko baktēriju sugu piemēri

Skābekļa fotoautotrofi

Šajā klasifikācijā ir zilaļģes. Šīs ir vienīgās prokariotu šūnas, kas veic skābekļa fotosintēzi.

Tās ir ūdens baktērijas, visbiežāk sastopamas Prochlorococcus un Synechococcus ģints. Abi ir daļa no jūras pikoplanktona.

Ir zināmas arī Chroococidiopsis, Oscillatoria, Nostoc un Hapalosiphon ģints.

Anoksigēni fotoautotrofi

Šajā klasifikācijā ir:

- Sēra purpursarkanās vai sarkanās baktērijas Rhodospirillum rubrum, Rhodobacter sphaeroides, Rhodomicrobium vannielii. Tomēr tie var attīstīties arī fotoheterotrofiski.

- purpursarkani vai sēraini sarkani: Chromatium winesum, Thiospirillum jenense, Thiopedia rosea.

- Zaļumi bez sēra: Chloroflexus un Chloronema.

- Sēraini zaļumi: Chlorobium limicola, Prosthecochloris aestuarii, Pelodictyon clathratiforme.

- Heliobacterium modesticaldum.

Chemoautotrofi

Bezkrāsainas sēra baktērijas

Piemēri: Thiobacillus thiooxidans, Hydrogenovibrio crunogenus.

Slāpekļa baktērijas

Piemēri: Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrobacter un Nitrococcus ģinšu baktērijas.

Dzelzs baktērijas

Piemēri: Thiobacillus ferrooxidans, Actidithiobacillus ferrooxidans un Leptospirilum ferroxidans.

Ūdeņraža baktērijas

Lai veiktu dzīvībai svarīgus procesus, viņi izmanto molekulāro ūdeņradi. Hidrobakteriju piemērs.

Anammox baktērijas

Saldūdens celmu piemēri: Brocadia, Kuenenia, Jettenia, Anammoxoglobus.

Sālsūdens celma piemērs: Scalindua.

Atsauces

1. Henao A, Comba N, Alvarado E, Santamaría J. Autotrofiskas un heterotrofiskas baktērijas, kas saistītas ar dubļainu jūras sniegu uz rifiem ar kontinentālo noteci. Universitātes Sci. 2015, 20 (1): 9-16.
2. "Metanoģenēze." Wikipedia, bezmaksas enciklopēdija. 2018. gada 28. novembris, 19:53 UTC. 2019. gada 5. maijs, 21:11, pieejams vietnē: es.wikipedia.org.
3. Anammox. Wikipedia, bezmaksas enciklopēdija. 2016. gada 24. decembris, 12:22 UTC. 2019. gada 5. maijs, 21:13, es.wikipedia.org
4. Gastón J. Sulfātu izvadīšana anaerobā-aerobā kustīgās gultnes reaktorā. Darbs, lai iegūtu maģistra grādu vides inženierijā. 2088. gads, UNAM Inženieru institūts. Pieejams vietnē ptolomeo.unam
5. Nitrificējošās baktērijas. Wikipedia, bezmaksas enciklopēdija. 2018. gada 16. novembris, 15:13 UTC. 2019. gada 5. maijs, 22:21
6. Corrales L, Antolinez D, Bohórquez J, Corredor A. Anaerobās baktērijas: procesi, kas veic un veicina dzīvību uz planētas. NEIEŠU. 2015; 13 (23): 55-81. Pieejams vietnē: scielo.org.