FOTOTYPY: CHARAKTERISTIKA A KLASIFIKÁCIA - BIOLÓGIE - 2026

Fototrofní sú mikroorganizmy, ktoré získajú chemickú energiu pomocou slnečného žiarenia (svetelnej energie). Podľa zdroja uhlíka, ktorý používajú, sa delia na fotoautrofy a fotoheterotropy.

Fotoautotrofy sú tie, ktoré využívajú slnečné svetlo ako zdroj energie a používajú CO2 ako hlavný zdroj uhlíka. Fotoheterotrofy síce využívajú ako zdroj energie aj svetlo, ale ako zdroj uhlíka využívajú organické zlúčeniny.

Vlákna rodu Cyanobacteria Lyngbya (baktérie kyslíka fotosyntetického typu)

Tieto baktérie zohrávajú zásadnú úlohu v mikrobiálnej ekológii, najmä v biogeochemických cykloch síry a uhlíka, čo najviac využívajú rôzne formy, v ktorých sa tieto prvky nachádzajú v prírode.

Okrem vyššie uvedenej klasifikácie sa tiež delia na kyslíkové fototrofy a anoxygénne fototrofy. Cyanobaktérie sú známe ako kyslíkové fototrofy, zatiaľ čo anoxygénne baktérie zahŕňajú červené a zelené baktérie (síru a síru).

Sulfuroes sú všeobecne photolithoautotrophic, aj keď niektoré z nich môžu rásť photoorganoheterotrophic, ale stále vyžaduje malé množstvo H ₂ S, zatiaľ čo ne-siričitá sú photoheterotrophic.

Na druhej strane, väčšina sírnych baktérií je anaeróbna, hoci kyslík pre nich nie je toxický, jednoducho ich nepoužívajú.

V prípade nesírnych baktérií sú to vo všeobecnosti fakultatívne aeróby, v závislosti od podmienok, to znamená, že ak je svetlo a anaerobióza, proces, ktorý sa má vykonať, bude fotosyntéza, ale ak existuje aerobióza, urobia aeróbne dýchanie bez ohľadu na to, či je alebo nie je svetlo.

Je dôležité poznamenať, že zlúčenina, ktorá v týchto baktériách zachytáva svetlo, sa nazýva bakteriochlorofyl.

vlastnosti

Rôzne typy fotosyntetických baktérií sú široko distribuované vo vodných ekosystémoch, ale aj v suchozemských ekosystémoch s extrémnymi podmienkami, ako sú napríklad hypersalínové, kyslé, zásadité a hydrotermálne prieduchy.

Tieto mikroorganizmy boli málo študované kvôli niektorým nedostatkom, ako sú ťažkosti pri získavaní a udržiavaní čistých kultúr. Na tento účel sa však teraz vyvinuli rôzne techniky. Medzi nimi je technika tanierov Pour.

Druhy fototrofných alebo fotosyntetických baktérií

-Photrophs

Anoxygénne fototrofné baktérie sú veľmi rozmanitou skupinou mikroorganizmov s fotosyntetickou kapacitou, ktoré obývajú anaeróbne oblasti (bez kyslíka) väčšinou vodných systémov, ktoré sú vystavené slnečnému žiareniu.

Do tejto skupiny mikroorganizmov patria tieto rodiny: Chlorobiaceae (síra zelená), Chloroflexaceae (síra zelená), Rhodospirillaceae (síra červená), Ectothiorhodospiraceae a Chromatiaceae (síra červená).

Sírové červené baktérie rodiny

Sú prísne anaeróbne, preto sa používajú síry-odvodené zlúčeniny, ako je Na ₂ S, S, tiosíran, sulfid, molekulárnej vodík alebo jednoduchých nízkomolekulárnych organických zlúčenín ako donorov elektrónov .

Môžu mať rôzne morfológie, vrátane: špirály (Thiospirillum), bacilov (Chromatium), vajcovitých alebo vibrioidov (Thiopedia); sú usporiadané v priestore ako jednotlivé bunky alebo vo dvojiciach a sú pohyblivé v dôsledku bičíkov, posuvných alebo plynových vakuol.

Niektoré z jeho druhov obsahujú bakteriochlorofyl a a ďalšie b. Môžu tiež obsahovať karotenoidné pigmenty zo série spiriloxantín, okenón a rodopinal. Tieto majú funkciu ochrany proti fotooxidácii.

Okrem toho majú schopnosť akumulovať síru intracelulárne.

Rodina Sírne červené baktérie

Tieto nie sú schopné ukladať síru intracelulárne, ako sú tie z rodiny Chromatiaceae. Ich morfológia je vo forme vibrácií, sú usporiadané izolovane v priestore a sú pohyblivé.

Tieto baktérie sú dôležité pre svoju účasť v cykle uhlíka a síry a tiež ako potrava pre rôzne vodné organizmy.

Zelené sírne baktérie rodiny

Je to skupina mikroorganizmov, ktoré vykonávajú anoxygénnu fotosyntézu, ktoré obývajú oblasti bohaté na síru a anaeróbne v jazerách.

Sú fotolitoautotropné a povinné anaeróbne, väčšina z nich je imobilná, ale niektoré sa môžu pohybovať v dôsledku prítomnosti bičíkov.

Zatiaľ čo ostatné obsahujú plyn vačkov, ktoré umožňujú nastaviť zodpovedajúcu hĺbku v jazerách (oblasti bez kyslíka), a tiež získať potrebné množstvo svetelnej a H ₂ S.

Nehybní žijú na dne jazier, najmä v bahnitých bahnách bohatých na síru.

Dôvod, prečo môžu žiť vo veľkých hĺbkach, je vďaka chlorozómom, ktoré im umožňujú rásť pri nižšej intenzite svetla ako červené baktérie, a tiež kvôli ich schopnosti ľahko vydržať vysoké koncentrácie síry.

Predstavujú rôzne morfológie, medzi nimi: rovné bacily, koky a vibrácie. Sú distribuované jednotlivo alebo v reťaziach a môžu byť trávne zelené alebo čokoládovo hnedé.

Sú opraviť CO _2, cez reverzné Krebsovho cyklu. Okrem rodu Chlorobium (Vibrios) existujú ešte 2 rody: Pelodyction (straight bacilli) a Prosthecochloris (Cocoides).

Bezsírové vláknité zelené baktérie rodiny

Majú tvar rovných tyčí a sú usporiadané do nekonečných vlákien. Rod Chloronema má plynné vezikuly.

Oni opraviť CO ₂ cez hydroxypropionátu. Pohybujú sa posúvaním svojich vlákien. Pokiaľ ide o kyslík, sú voliteľné.

Väčšina z nich žije v jazerách alebo horúcich prameňoch pri teplotách od 45 do 70 ° C, čo znamená, že sú termofilné.

Chloroflexus aj Chloronema sú hybridy, pretože obsahujú chlorozómy ako zelené baktérie, ale ich reakčné centrum je rovnaké ako v prípade červených baktérií.

Bezsírové červené baktérie rodiny

Z hľadiska svojho metabolizmu sú najviac premenlivé, pretože hoci uprednostňujú vodné prostredie bohaté na rozpustnú organickú hmotu, s nízkymi koncentráciami kyslíka a dobre osvetlenými, môžu tiež vykonávať fotosyntézu za anaeróbnych podmienok.

Na druhej strane môžu tiež v tme rastút 'chemoheterotropne, pretože sú schopné využívať široký repertoár organických zlúčenín ako zdroje uhlíka a / alebo energie.

Sú mobilné, pretože majú polárne bičíky a sú rozdelené binárnym štiepením. Tieto typy baktérií sú v súčasnosti veľmi užitočné, najmä v oblastiach ako biotechnológia a medicína.

Najčastejšie sa vyskytujú pri procesoch bioremediácie kontaminovanej vody a pôdy, pri výrobe biofertilizátorov a herbicídov, pretože bolo zistené, že okrem iného produkujú účinné látky, ako je vitamín B12, ubichinón a kyselina 5-aminolevulinová.

Na izoláciu týchto baktérií sú potrebné špeciálne kultivačné médiá s 30 dňovou inkubáciou pri teplote miestnosti so svetelnými a tmavými cyklami 16/8, s použitím žiaroviek (2 200 luxov).

Rodina nesulfurovaných červených baktérií

Sú rovné, mobilné bacily s polárnym bičíkom, ktoré sa delia binárnym štiepením. Tieto baktérie sú fakultatívne z hľadiska kyslíka, pri aerobióze inhibujú fotosyntézu, ale pri anaerobióze to robia.

Môžu tiež asimilovať celú škálu organických zlúčenín, ako sú cukry, organické kyseliny, aminokyseliny, alkoholy, mastné kyseliny a aromatické zlúčeniny.

Rodina nesulfurovaných červených baktérií

Majú vajcovú morfológiu, sú pohyblivé peritickou bičíkom a delia sa pučaním. Majú tiež prostéku, to znamená predĺženie cytoplazmy a bunkovej steny, ktorých funkciou je zväčšiť povrch mikroorganizmu a získať tak viac potravy.

Má tiež exospory (spóry, ktoré sa tvoria zvonka).

Iné rody anoxygénnych baktérií

Medzi ne patria Heliobacteria, Erythrobacter a Chloroacidobacterium.

Heliobaktérie fixujú dusík veľmi dobre a sú bohaté na tropické pôdy poskytujúce tento prvok. Sú nevyhnutné v niektorých druhoch plodín, napríklad na ryžových poliach.

Erythrobacter má malý význam.

Chloroacidobaktérie sa veľmi podobajú fotosyntetickému aparátu sírnych zelených baktérií s chlorozómami.

- Kyslík fotosyntetický

Cyanobaktérie obsahujú chlorofyl, ako aj doplnkové pigmenty karotenoidy a fycobiliproteíny.

Pigmenty zapojené do fotofosforylačných reakcií (premena svetelnej energie na chemickú energiu) sa nazývajú pigmenty v reakčných centrách. Okolo týchto pigmentov sú pigmenty nazývané antény, ktoré pôsobia ako kolektory svetla.

V tejto skupine sú cyanobaktérie, ktoré sú fotoautotropmi. Medzi najdôležitejšie patrí rod Prochlorococcus, ktorý je najhojnejším a najmenším fotosyntetickým organizmom v morskom svete.

Na druhej strane existuje rod Synechococcus, ktorý je hojný v povrchových vodách a podobne ako Prochlorococcus je súčasťou morského picoplanktonu.

Referencie

1. Santamaría-Olmedo M, García-Mena J a Núñez-Cardona M. Izolácia a štúdium fototropných baktérií rodiny Chromatiaceae, ktoré obývajú Mexický záliv. III Stretnutie, účasť žien na vede.
2. Prispievatelia Wikipédie, „Prosteca“, Wikipedia, Encyklopédia zadarmo, es.wikipedia.org/
3. Cottrell MT, Mannino A, Kirchman DL. Aeróbne anoxygénne fototrofné baktérie v stredoatlantickom zátoke a v severnom Tichom oceáne. Appl Environ Microbiol. 2006; 72 (1): 557-64.
4. "Prochlorococcus." Wikipedia, slobodná encyklopédia. 28 apr. 2018, 20:55 UTC. 30. novembra 2018. es.wikipedia.org/
5. Synechococcus. »Wikipedia, Encyklopédia zadarmo. 15. novembra 2018, 12:52 UTC. 30. november 2018, 06:16. Prevzaté zo stránky es.wikipedia.org
6. "Photoautotroph." Wikipedia, slobodná encyklopédia. 18. augusta 2018, 21:45 UTC. 30. novembra 2018. Prevzaté zo stránky es.wikipedia.org
7. González M, González N. Manuál lekárskej mikrobiológie. 2. vydanie, Venezuela: riaditeľstvo médií a publikácií University of Carabobo; 2011.