- vlastnosti
- habitat
- Funkcia v prostredí
- klasifikácia
- chemoautotrophs
- Chemoheterotrophs
- Druhy chemotrofných baktérií
- Bezfarebné sírne baktérie
- Dusíkové baktérie
- Železné baktérie
- Vodíkové baktérie
- Referencie
Tieto chemotrofie alebo chemosynthetic sú skupinou organizmov prežiť zníženej anorganické zlúčeniny používané ako je surovina, z ktorej sú odvodené energie pre neskoršie použitie je v respiračným metabolizmu.
Táto vlastnosť, ktorú tieto mikroorganizmy získavajú z veľmi jednoduchých zlúčenín na generovanie komplexných zlúčenín, sa tiež nazýva chemosyntéza, a preto sa tieto organizmy niekedy nazývajú aj chemosyntetiká.
Nitrobacter je rod chemotrofných baktérií
Ďalšou dôležitou charakteristikou je, že sa tieto mikroorganizmy odlišujú od ostatných pestovaním v prísne minerálnych médiách a bez svetla, preto sa niekedy nazývajú chemolytrofy.
vlastnosti
habitat
Horúce pramene, biotop chemosyntetických baktérií
Tieto baktérie žijú tam, kde preniká menej ako 1% slnečného svetla, to znamená, že sa darí v tme, takmer vždy v prítomnosti kyslíka.
Ideálnym miestom pre vývoj chemosyntetických baktérií sú prechodné vrstvy medzi aeróbnymi a anaeróbnymi podmienkami.
Najbežnejšie miesta sú: hlboké sedimenty, okolie podmorských reliéfov alebo v podmorských vyvýšeniach nachádzajúcich sa v strednej časti oceánov, známe ako vyvýšeniny stredného oceánu.
Tieto baktérie sú schopné prežiť v prostrediach s extrémnymi podmienkami. Na týchto miestach môžu byť hydrotermálne prieduchy, z ktorých tečie horúca voda alebo dokonca odtok magmy.
Funkcia v prostredí
Tieto mikroorganizmy sú nevyhnutné v ekosystéme, pretože premieňajú toxické chemikálie pochádzajúce z týchto prieduchov na jedlo a energiu.
Preto zohrávajú chemosyntetické organizmy zásadnú úlohu pri získavaní minerálnych potravín a tiež pri záchrane energie, ktorá by sa inak stratila.
To znamená, že podporujú udržiavanie trofického reťazca alebo potravinového reťazca.
To znamená, že podporujú prenos výživných látok cez rôzne druhy biologického spoločenstva, v ktorom sa každý živí predchádzajúcim a je potravou pre ďalší, čo pomáha udržiavať rovnováhu ekosystému.
Tieto baktérie tiež prispievajú k záchrane alebo zlepšeniu niektorých ekologických prostredí kontaminovaných nehodami. Napríklad v oblastiach s únikom ropy, to znamená, že v týchto prípadoch tieto baktérie pomáhajú pri spracovaní toxického odpadu a jeho premene na bezpečnejšie zlúčeniny.
klasifikácia
Chemosyntetické alebo chemotrofné organizmy sa delia na chemoautotrofy a chemoheterotrofy.
chemoautotrophs
Používajú CO 2 ako zdroj uhlíka, pričom sa prispôsobil cez Calvin cyklu a prevedený do bunkových zložiek.
Na druhú stranu však získať energiu z oxidáciou redukovaných jednoduchých anorganických zlúčenín, ako sú napríklad: amoniak (NH 3 ), dihydrogenfosforečnan (H 2 ), oxid dusičitý (NO 2 - ), sírovodík (H 2 S), síra (S), a oxidu sírového (S 2 O 3 - ) alebo iónu železa (Fe 2 + ).
To znamená, že ATP sa vytvára oxidačnou fosforyláciou počas oxidácie anorganického zdroja. Preto sú sebestační a nepotrebujú na prežitie ďalšiu živú bytosť.
Chemoheterotrophs
Na rozdiel od predchádzajúcich získavajú energiu oxidáciou komplexných redukovaných organických molekúl, ako je napríklad glukóza prostredníctvom glykolýzy, triglyceridy prostredníctvom beta oxidácie a aminokyseliny oxidačnou deamináciou. Týmto spôsobom získajú molekuly ATP.
Na druhej strane chemoheterotropné organizmy nemôžu používať CO 2 ako zdroj uhlíka, ako to môžu chemoautotrofné organizmy.
Druhy chemotrofných baktérií
Bezfarebné sírne baktérie
Ako už názov napovedá, jedná sa o baktérie, ktoré oxidujú síru alebo jej redukované deriváty.
Tieto baktérie sú striktne aeróbne a sú zodpovedné za transformáciu sírovodík, ktorý je produkovaný pri rozklade organickej hmoty, previesť na síran (SO 4 -2 ), zlúčenina, ktorá sa bude nakoniec využije rastlinami.
Síran okyslí pôdu na pH asi 2, kvôli akumulácii H + protónov a vytvára sa kyselina sírová.
Túto charakteristiku používajú niektoré odvetvia hospodárstva, najmä v poľnohospodárstve, kde môžu korigovať extrémne zásadité pôdy.
To sa dosahuje zavedením práškovej síry do pôdy, takže prítomné špecializované baktérie (sulfobaktérie) oxidujú síru a tým vyrovnávajú pH pôdy na hodnotách vhodných pre poľnohospodárstvo.
Všetky chemolytické druhy oxidujúce síru sú gramnegatívne a patria do kmeňa Proteobacteria. Príkladom baktérie, ktorá oxiduje síru, sú Aciditiobacillus tiooxidans.
Niektoré baktérie môžu akumulovať nerozpustnú elementárnu síru (S 0 ) vo forme granúl vo vnútri bunky, ktorá sa má použiť, keď sú vyčerpané vonkajšie zdroje síry.
Dusíkové baktérie
V tomto prípade baktérie oxidujú redukované zlúčeniny dusíka. Existujú dva typy, nitrozifikačné baktérie a nitrifikačné baktérie.
Prvé látky sú schopné oxidovať amoniak (NH3), ktoré sa generujú rozkladom organických látok na ich premenu na dusitany (NO 2 ), a tie druhé transformujú dusitany na dusičnany (NO 3 - ), zlúčeniny, ktoré môžu rastliny používať. ,
Príkladom nitrozifikačných baktérií je rod Nitrosomonas a nitrifikačné baktérie je rod Nitrobacter.
Železné baktérie
Tieto baktérie sú acidofilné, to znamená, že na to, aby prežili, vyžadujú kyslé pH, pretože pri neutrálnom alebo zásaditom pH železité zlúčeniny spontánne oxidujú, bez potreby prítomnosti týchto baktérií.
Preto, aby tieto baktérie mohli oxidovať zlúčeniny železa (Fe 2+ ) na železité (Fe 3+ ), musí byť pH média nevyhnutne kyslé.
Je potrebné poznamenať, že železo baktérie trávia väčšinu ATP vyrobeného vo reverznej transportu elektrónov reakcií, získať potrebné redukčné schopnosť vo fixáciu CO 2 .
Preto musia tieto baktérie oxidovať veľké množstvá Fe +2, aby sa mohli vyvíjať, pretože z oxidačného procesu sa uvoľňuje malé množstvo energie.
Príklad: baktéria Acidithiobacillus ferrooxidans transformuje uhličitan železa prítomný v kyslých vodách, ktoré tečú cez uhoľné bane, na oxid železa.
Všetky chemolytické druhy oxidujúce železo sú gramnegatívne a patria do kmeňa Proteobaktérie.
Na druhej strane všetky druhy, ktoré oxidujú železo, sú tiež schopné oxidovať síru, ale nie naopak.
Vodíkové baktérie
Tieto baktérie používajú molekulárnej vodík ako zdroj energie na výrobu organických látok a použitia CO 2, ako zdroj uhlíka. Tieto baktérie sú fakultatívne chemoautotrofy.
Vyskytujú sa hlavne v sopkách. Nikel je nevyhnutný vo svojom prostredí, pretože všetky hydrogenázy obsahujú túto zlúčeninu ako kovový kofaktor. Tieto baktérie nemajú vnútornú membránu.
Pri svojom metabolizme je vodík inkorporovaný do hydrogenázy v plazmatickej membráne, čím dochádza k translokácii protónov smerom von.
Týmto spôsobom prechádza vonkajší vodík do interiéru, ktorý pôsobí ako vnútorná hydrogenáza, premieňajúc NAD + na NADH, ktoré spolu s oxidom uhličitým a ATP prechádzajú do Calvinovho cyklu.
Hydrogenomonasové baktérie sú tiež schopné používať rad organických zlúčenín ako zdrojov energie.
Referencie
- Prescott, Harley a Klein Microbiology 7. vydanie. McGraw-Hill Interamericana 2007, Madrid.
- Prispievatelia Wikipédie, «Chemiotroph,» Wikipedia, Encyklopédia zadarmo, en.wikipedia.org
- Geo F. Brooks, Karen C. Carroll, Janet S. Butel, Stephen A. Morse, Timothy A. Mietzner. (2014). Medical Microbiology, 26e. McGRAW-HILL Interamericana de Editores, SA de CV
- González M, González N. Manuál lekárskej mikrobiológie. 2. vydanie, Venezuela: riaditeľstvo médií a publikácií University of Carabobo; 2011.
- Jimeno, A. & Ballesteros, M. 2009. Biológia 2. Skupina propagátorov Santillany. ISBN 974-84-7918-349-3