Značilne fototrofi in klasifikacija



The fototrofi to so mikroorganizmi, ki pridobivajo kemično energijo in izkoriščajo sončno svetlobo (svetlobno energijo). Razdeljeni so na fotoautotrofe in fotoheterotrofe glede na vir ogljika, ki ga uporabljajo.

Fotoautotrofi so tisti, ki uporabljajo sončno svetlobo kot vir energije in uporabljajo CO2 kot glavni vir ogljika. Fotoheterotrofi uporabljajo tudi svetlobo kot vir energije, vendar uporabljajo organske spojine kot vir ogljika.

Te bakterije imajo ključno vlogo v mikrobiološki ekologiji, zlasti v biogeokemičnih ciklih žvepla in ogljika, kar najbolj izkorišča različne načine, na katere te elemente najdemo v naravi..

Poleg prejšnje klasifikacije so razdeljeni tudi na kisikove fototrofe in anoksigene fototrofe. Cianobakterije so znane kot kisikove fototrofe, medtem ko so rdeče in zelene bakterije (žveplene in nesverične) najdene med anoksigenimi..

Žveplovi so na splošno fotolitoautotrofni, čeprav lahko nekateri rastejo v fotoorganoheterotrofni obliki, vendar še vedno zahtevajo majhne količine H2S, medtem ko so ne-žvepleni fotoheterotrofni.

Po drugi strani pa je večina žveplenih bakterij anaerobne, čeprav kisik za njih ni strupen, ga le ne uporabljajo..

Pri ne-žveplenih bakterijah so ponavadi fakultativni aerobi, odvisno od pogojev, to je, če je svetloba in anaerobioza proces fotosinteze, če pa aerobioza povzroči aerobno dihanje, ne glede na to, ali je svetloba ali ne

Pomembno je omeniti, da se spojina, ki ujame fotone svetlobe v teh bakterijah, imenuje bakterioklorofil.

Indeks

  • 1 Značilnosti
  • 2 Vrste fototrofnih ali fotosintetičnih bakterij
    • 2.1 -Anoksigenski pojavi
    • 2.2 - Fotosinteza kisika
  • 3 Reference

Funkcije

Različne vrste fotosintetičnih bakterij so široko razširjene v vodnih ekosistemih, pa tudi v kopenskih ekosistemih ekstremnih pogojev, kot so hipersalinični, kislinski, alkalni in hidrotermalni vdori..

Ti mikroorganizmi so bili malo raziskani zaradi nekaterih pomanjkljivosti, kot so težave pri pridobivanju in ohranjanju čistih kultur. Vendar pa je trenutno za ta namen razvitih več tehnik. Med njimi je tehnika Pour plate.

Vrste fototrofnih ali fotosintetičnih bakterij

-Fototrofi anoksigena

Fotogenične fototrofne bakterije so skupina zelo raznovrstnih mikroorganizmov s sposobnostjo fotosinteze, ki živijo v anaerobnih conah (brez kisika) vodnih sistemov v večini, z izpostavljenostjo sončni svetlobi..

V to skupino mikroorganizmov spadajo naslednje družine: Chlorobiaceae (žvepla), Chloroflexaceae (brez žvepla), Rhodospirillaceae (rdeča, ne žveplena), Ectothiorhodospiraceae in Chromatiaceae (oba žveplena rdeča).

Sulfurous rdeče bakterije v družini Chromatiaceae

Gre za stroge anaerobne plošče, zato kot sestavine žveplovih derivatov, kot je Na2S, S, tiosulfat, žveplo, molekularni vodik ali preproste organske spojine z nizko molekulsko maso.

Lahko imajo različne morfologije, med njimi spiralno (Thiospirillum), bacili (Chromatium), jajčaste ali vibrioidne (Thiopedia); razporejene so v prostoru kot posamezne celice ali v parih in so gibljive zaradi zastavic, z drsenjem ali z vakuolami s plinom.

Nekatere vrste vsebujejo bakterioklorofil a in druge b. Prav tako lahko predstavijo karotenoidne pigmente iz spiriloksantina, okenona in rodopinalne serije. Ti delujejo kot zaščita pred foto-oksidacijo.

Poleg tega imajo sposobnost, da kopičijo žveplo znotraj celice.

Žveplene rdeče bakterije družine Ectothiorhodospiraceae

Te ne morejo shraniti žvepla znotraj celic, kot to počnejo v družini Chromatiaceae. Njihova morfologija je v obliki Vibriosov, ki so posamično urejeni v prostoru in so mobilni.

Te bakterije so pomembne za njihovo sodelovanje v ciklu ogljika in žvepla, pa tudi za hrano za različne vodne organizme.

Sulfurous zelene bakterije družine Chlorobiaceae, spol Klorobium

So skupina mikroorganizmov, ki proizvajajo anoksigensko fotosintezo, ki naseljuje območja bogata z žveplom in anaerobnimi jezeri..

So fotolitoautotrofni in obvezni anaerobi, večina je nepremičnih, nekateri pa se lahko premikajo zaradi prisotnosti flagelov..

Medtem ko drugi vsebujejo plinaste mehurčke, ki vam omogočajo, da prilagodite pravilno globino v jezerih (območja brez kisika) in dobite tudi količino svetlobe in H2S potrebno.

Nepokretni živijo v dnu jezer, zlasti v blatnem blatu, ki je bogato z žveplom.

Razlog, zakaj lahko živijo na velikih globinah, je zaradi klorozomov, ki jim omogočajo, da rastejo pri manjši svetlobi kot rdeče bakterije, in tudi zaradi njihove zmožnosti, da zlahka prenesejo visoke koncentracije žvepla..

Predstavljajo raznolike morfologije, med njimi ravne bacile, koke in vibrije. Porazdeljeni so ločeno ali v verigi in so lahko zelene trave ali čokoladno rjave barve.

Fijan CO2, preko povratnega Krebsovega cikla. Poleg žanra Klorobium (Vibrios) je še 2 zvrsti: Pelodicija (Ravni bacili) in Prosthecochloris (Cocoids).

Ne-žveplene nitaste zelene bakterije družine Chloroflexaceae, zvrsti Chloroflexus in Chloronema

Oblikovane so kot ravne bakterije in razporejene v filamente. Spol Chloronema ima plinaste mehurčke.

Postavili so CO2 hidroksipropionatno pot. Premikajo se z drsenjem svojih filamentov. V zvezi s kisikom so neobvezne.

Večina živi v jezerih ali termalnih vrelcih pri temperaturah med 45 in 70 ° C, to so termofili.

Toliko Chloroflexus in Chloronema So hibridi, imajo klorozome kot zelene bakterije, toda njihovo središče reakcije je enako kot rdeče bakterije

Ne-žveplene rdeče bakterije družine Rhodospirillaceae, Spol Rhodospirillum

Glede metabolizma se najbolj spreminjajo, saj čeprav imajo raje vodna okolja, bogata z organsko snovjo, z nizko koncentracijo kisika in dobro osvetljeno, lahko tudi opravljajo fotosintezo v anaerobnih pogojih..

Po drugi strani pa lahko rastejo tudi kemoheterotrofno v temi, saj lahko uporabljajo širok repertoar organskih spojin kot ogljikov in / ali energetski vir..

So mobilni, ker imajo polarni flagellum in so razdeljeni z binarno cepitvijo. Ta vrsta bakterij je trenutno zelo uporabna, zlasti na področjih, kot so biotehnologija in medicina.

Njena najpogostejša uporaba je v procesih bioremediacije onesnaženih voda in tal, pri proizvodnji bioloških gnojil in herbicidov, saj je bilo ugotovljeno, da med drugim proizvajajo aktivne snovi, kot so vitamin B12, ubikinon in 5-aminolevulinska kislina..

Za izolacijo teh bakterij potrebujejo posebna gojišča s 30 dnevi inkubacije pri sobni temperaturi s svetlobnimi in temnimi cikli 16/8, z žarnicami (2.200 luksov)..

Neosumljene rdeče bakterije družine Bradyrhizobiaceae, spol Rhodopseudomonas

Gre za ravne bacile, mobilne s polarnim flagellumom, ki jih delimo z binarno cepitvijo. Te bakterije so fakultativne glede kisika, pri aerobiozi pa zavirajo fotosintezo, vendar pri anaerobiozi, če jo izvajajo.

Lahko tudi fotoasimilirajo različne organske spojine, kot so sladkorji, organske kisline, aminokisline, alkoholi, maščobne kisline in aromatične spojine..

Neosumljene rdeče bakterije družine Hyphomicrobiaceae, spol Rodomikrobij

Imajo jajčasto morfologijo, so mobilne po obsegu in se delijo z brstenjem. Imajo tudi prosteco, to je podaljšanje citoplazme in celične stene, katere funkcija je povečati površino mikroorganizma in tako pridobiti več hrane..

Ima tudi eksospore (spore, ki se tvorijo navzven).

Drugi genomi anoksigenih bakterij

Med njimi so Heliobakterija, Erythrobacter in Kloroacidobakterija.

The heliobacteria Določajo dušik zelo dobro in imajo veliko tropskih tal, ki zagotavljajo ta element. Bistvenega pomena so pri nekaterih vrstah gojenja, na primer na riževih poljih.

Erythrobacter ni pomembno.

Kloroacidobakterija podobni so fotosintetičnemu aparatu zelenih žveplovih bakterij s klorozomi.

-Fotosintetike kisika

Cianobakterije imajo klorofil in tudi dodatne karotenoide in fikobiliproteine.

Pigmenti, ki posegajo v reakcije fotofosforilacije (pretvorba svetlobne energije v kemijsko energijo), se imenujejo pigmenti reakcijskega centra. V okolici teh pigmentov so pigmenti, imenovani antena, ki delujejo kot svetlobni zbiralci.

V tej skupini so cianobakterije, ki so fotoautotrofne. Med najpomembnejšimi so žanr Prochlorococcus ki je najbolj bogat in najmanjši fotosintetični organizem v morskem svetu.

Po drugi strani pa obstaja žanr Synechococcus, v površinskih vodah in podobno Prochlorococcus so del morskega pikoplanktona.

Reference

  1. Santamaría-Olmedo M, García-Mena J in Núñez-Cardona M. Izolacija in študija fototrofnih bakterij v družini Chromatiaceae ki živijo v Mehiškem zalivu. III srečanje, sodelovanje žensk v znanosti.
  2. Sodelavci Wikipedije, "Prosteca", Wikipedija, Prosta enciklopedija,  es.wikipedia.org/
  3. Cottrell MT, Mannino A, Kirchman DL. Aerobne anoksigene fototrofne bakterije v srednjem Atlantiku in severno pacifiški gori. Appl Environ Microbiol. 2006; 72 (1): 557-64.
  4. "Prochlorococcus. " Wikipedija, Prosta enciklopedija. 28 Apr 2018, 20:55 UTC. 30. november 2018. en.wikipedia.org/
  5. "Synechococcus." Wikipedija, Prosta enciklopedija. 15. november 2018, 12:52 UTC. 30. november 2018, 06:16. Vzeto iz es.wikipedia.org
  6. "Photoautotroph." Wikipedija, Prosta enciklopedija. 18. avgust, 2018, 21:45 UTC. 30. november 2018. Vzeto iz es.wikipedia.org
  7. González M, González N. Priročnik za medicinsko mikrobiologijo. 2. izdaja, Venezuela: Direktorat za medije in publikacije Univerze Carabobo; 2011.