- raksturojums
- Biotops
- Funkcija vidē
- Klasifikācija
- Chemoautotrofi
- Chemoheterotrofi
- Ķīmiski baktēriju veidi
- Bezkrāsainas sēra baktērijas
- Slāpekļa baktērijas
- Dzelzs baktērijas
- Ūdeņraža baktērijas
- Atsauces
Par chemotrophs vai chemosynthetic ir organismu grupa, lai izdzīvotu samazinātas neorganiskos savienojumus izmanto kā par izejvielu, no kuriem gūst enerģiju, lai vēlāk izmantotu to elpošanas metabolismu.
Šī īpašība, kas šiem mikroorganismiem dod enerģijas iegūšanu no ļoti vienkāršiem savienojumiem, lai radītu sarežģītus savienojumus, ir pazīstama arī kā ķemosintēze, tāpēc šos organismus dažreiz sauc arī par ķemosintētiskiem līdzekļiem.
Nitrobacter ir ķīmiski trofisku baktēriju ģints
Vēl viena būtiska īpašība ir tā, ka šie mikroorganismi atšķiras no pārējiem, augot stingri minerālu barotnēs un bez gaismas, tāpēc tos dažreiz sauc par ķemolitrofiem.
raksturojums
Biotops
Karstie avoti, Kemosintētisko baktēriju dzīvotne
Šīs baktērijas dzīvo tur, kur iekļūst mazāk nekā 1% saules gaismas, tas ir, tās plaukst tumsā, gandrīz vienmēr skābekļa klātbūtnē.
Tomēr ideāla vieta hemosintētisko baktēriju attīstībai ir pārejas slāņi starp aerobiem un anaerobiem apstākļiem.
Visizplatītākās vietas ir: dziļi nogulumi, zemūdens reljefu apkārtne vai zemūdens pacēlumi, kas atrodas okeānu vidusdaļā, kas pazīstami kā vidējie okeāna grēdas.
Šīs baktērijas spēj izdzīvot vidē ar ārkārtējiem apstākļiem. Šajās vietās var būt hidrotermiskās atveres, no kurām plūst karstais ūdens, vai pat magmas izplūde.
Funkcija vidē
Šie mikroorganismi ir svarīgi ekosistēmā, jo tie pārveido toksiskās ķīmiskās vielas, kas rodas no šīm atverēm, pārtikā un enerģijā.
Tāpēc ķīmiski sintētiskajiem organismiem ir būtiska loma minerālu pārtikas atjaunošanā un tie arī glābj enerģiju, kas pretējā gadījumā tiktu zaudēta.
Tas ir, tie veicina trofiskās ķēdes vai barības ķēdes uzturēšanu.
Tas nozīmē, ka tie veicina uzturvielu pārsūtīšanu caur dažādām bioloģiskās kopienas sugām, kurās katra barojas ar iepriekšējo un ir pārtika nākamajai, kas palīdz uzturēt līdzsvaru ekosistēmā.
Šīs baktērijas veicina arī dažu nelaimes gadījumu piesārņotas ekoloģiskās vides glābšanu vai uzlabošanu. Piemēram, naftas noplūdes vietās, tas ir, šajos gadījumos šīs baktērijas palīdz apstrādāt toksiskos atkritumus, lai tos pārveidotu par drošākiem savienojumiem.
Klasifikācija
Kemosintētiskos vai kemotrofiskos organismus iedala ķemoautotrofos un kemoheterotrofos.
Chemoautotrofi
Viņi izmanto CO 2 kā oglekļa avotu, tiek asimilēti caur Kalvina ciklu un tiek pārveidoti par šūnu komponentiem.
No otras puses, viņi iegūst enerģiju reducētu vienkāršu neorganisku savienojumu oksidēšanā, piemēram: amonjaks (NH 3 ), dihidrogēns (H 2 ), slāpekļa dioksīds (NO 2 - ), sērūdeņradis (H 2 S), sērs (S), sēra trioksīds (S 2 O 3 - ) vai dzelzs jons (Fe 2 + ).
Tas ir, ATP rodas oksidējošā fosforilēšanā neorganiskā avota oksidācijas laikā. Tāpēc viņi ir pašpietiekami, lai izdzīvotu, viņiem nav vajadzīga cita dzīva būtne.
Chemoheterotrofi
Atšķirībā no iepriekšējiem, šie iegūst enerģiju sarežģītu reducētu organisko molekulu, piemēram, glikozes, oksidācijas ceļā, veicot glikolīzi, triglicerīdu, izmantojot beta oksidāciju, un aminoskābes, izmantojot oksidatīvu deamināciju. Tādā veidā viņi iegūst ATP molekulas.
No otras puses, kemoheterotrofie organismi nevar izmantot CO 2 kā oglekļa avotu, kā to var izdarīt ķīmijotrofiskie organismi .
Ķīmiski baktēriju veidi
Bezkrāsainas sēra baktērijas
Kā norāda viņu nosaukums, tās ir baktērijas, kas oksidē sēru vai tā reducētos atvasinājumus.
Šīs baktērijas darbojas stingri aerobos apstākļos un ir atbildīgas par sērūdeņraža, kas rodas, sadaloties organiskajām vielām, pārvēršanu sulfātā (SO 4 -2 ) - savienojumā, kuru galu galā izmantos augi.
Sulfāts paskābina augsni līdz pH apmēram 2, sakarā ar H + protonu uzkrāšanos un veidojas sērskābe.
Šo īpašību izmanto noteiktas tautsaimniecības nozares, īpaši lauksaimniecībā, kur tās var labot īpaši sārmainās augsnēs.
To panāk, sēra pulveri ievadot augsnē, lai esošās specializētās baktērijas (sulfobaktērijas) oksidētu sēru un tādējādi līdzsvarotu augsnes pH līdz lauksaimniecībai piemērotām vērtībām.
Visas sēra oksidācijas ķīmijhrofiskās sugas ir gramnegatīvas un pieder pie patvēruma proteobaktērijām. Baktērijas, kas oksidē sēru, piemērs ir Acidithiobacillus thiooxidans.
Dažas baktērijas šūnā var uzkrāt elementāru sēru (S 0 ), kas nešķīst kā granulas, izmantošanai ārpus sēra avotiem.
Slāpekļa baktērijas
Šajā gadījumā baktērijas oksidē reducētos slāpekļa savienojumus. Ir divi veidi: nitrosificējošās baktērijas un nitrificējošās baktērijas.
Pirmie spēj oksidēt amonjaku (NH3), kas rodas, sadaloties organiskajām vielām, lai to pārveidotu par nitrītiem (NO 2 ), un otrie pārveido nitrītus par nitrātiem (NO 3 - ), savienojumiem, ko var izmantot augi. .
Kā nitrosificējošu baktēriju piemēri ir Nitrosomonas ģints, un kā nitrificējošās baktērijas ir Nitrobacter ģints.
Dzelzs baktērijas
Šīs baktērijas ir acidofīlas, tas ir, tām nepieciešama skāba pH, lai tās izdzīvotu, jo pie neitrāla vai sārmaina pH dzelzs savienojumi oksidējas spontāni, bez nepieciešamības pēc šo baktēriju klātbūtnes.
Tāpēc, lai šīs baktērijas varētu oksidēt dzelzs dzelzs savienojumus (Fe 2+ ) uz dzelzs (Fe 3+ ), barotnes pH obligāti jābūt skābam.
Jāatzīmē, ka dzelzs baktērijas lielāko daļu no ATP, kas saražotas elektronu transportēšanas reakcijās, iztērē, lai iegūtu nepieciešamo samazinošo jaudu CO 2 fiksācijā .
Tāpēc šīm baktērijām ir jāoksidē liels daudzums Fe +2, lai tās varētu attīstīties, jo no oksidācijas procesa tiek atbrīvots maz enerģijas.
Piemērs: baktērija Acidithiobacillus ferrooxidans pārveido dzelzs karbonātu skābos ūdeņos, kas caur ogļu raktuvēm plūst dzelzs oksīdā.
Visas dzelzs oksidējošās ķīmijrofiskās sugas ir gramnegatīvas un pieder pie patoloģiskajām proteobaktērijām.
No otras puses, visas sugas, kas oksidē dzelzi, arī spēj oksidēt sēru, bet ne otrādi.
Ūdeņraža baktērijas
Šīs baktērijas kā enerģijas avotu izmanto molekulāro ūdeņradi, lai iegūtu organiskās vielas un kā oglekļa avotu izmantotu CO 2 . Šīs baktērijas ir fakultatīvi chemoautotrofi.
Tie galvenokārt atrodami vulkānos. Niķelis ir būtisks tā dzīvotnē, jo visās hidrogēzes satur šo savienojumu kā metāla kofaktoru. Šīm baktērijām trūkst iekšējās membrānas.
Savā metabolismā ūdeņradis tiek iekļauts hidrogēzes plazmas membrānā, pārvietojot protonus uz ārpusi.
Tādā veidā ārējais ūdeņradis nonāk iekšā, darbojoties kā iekšējā hidrogenāze, pārvēršot NAD + par NADH, kas kopā ar oglekļa dioksīdu un ATP nonāk Kalvina ciklā.
Hydrogenomonas baktērijas kā enerģijas avotus spēj izmantot arī vairākus organiskos savienojumus.
Atsauces
- Preskota, Hārlija un Kleina mikrobioloģija 7. ed. McGraw-Hill Interamericana 2007, Madride.
- Wikipedia līdzautori, «Chemiotroph», Wikipedia, The Free Encyclopedia, en.wikipedia.org
- Geo F. Brooks, Karen C. Carroll, Janet S. Butel, Stephen A. Morse, Timothy A. Mietzner. (2014). Medicīniskā mikrobioloģija, 26e. McGRAW-HILL Interamericana de Editores, SA de CV
- González M, González N. Medicīniskās mikrobioloģijas rokasgrāmata. 2. izdevums, Venecuēla: Karabobo universitātes plašsaziņas līdzekļu un publikāciju direktorāts; 2011. gads.
- Jimeno, A. & Ballesteros, M. 2009. Bioloģija 2. Santillana veicinātāju grupa. ISBN 974-84-7918-349-3