Značilne kemofizike in vrste



The kemotrofije ali kemosintetika je skupina organizmov, ki za preživetje uporabljajo reducirane anorganske spojine, kot surovino, od koder dobijo energijo, da jo kasneje uporabijo pri presnovi dihal..

Ta lastnost, da ti mikroorganizmi pridobivajo energijo iz zelo enostavnih spojin za tvorbo kompleksnih spojin, je znana tudi kot kemosinteza, zato se včasih ti organizmi imenujejo tudi kemosintetični..

Druga pomembna značilnost je, da se ti mikroorganizmi razlikujejo od ostalih z gojenjem v strogo mineralnih in svetlobnih okoljih, zato jih včasih imenujemo kemolitotrofi..

Indeks

  • 1 Značilnosti
    • 1.1 Habitat
    • 1.2 Delovanje v okolju
  • 2 Razvrstitev
    • 2.1 Chemoautotrofi
    • 2.2 Chemoheterotrofi
  • 3 Vrste kemiotropnih bakterij
    • 3.1 Brezbarvna bakterija žvepla
    • 3.2 Dušikove bakterije
    • 3.3 Železne bakterije
    • 3.4 Vodikove bakterije
  • 4 Reference

Funkcije

Habitat

Te bakterije živijo tam, kjer sončna svetloba prodre v manj kot 1%, se pravi v temi, skoraj vedno v prisotnosti kisika.

Idealno mesto za razvoj kemosintetičnih bakterij pa so prehodne plasti med aerobnimi in anaerobnimi pogoji.

Najpogostejša območja so: globoki sedimenti, okolica podmorskih reliefov ali podmorske vzpetine, ki se nahajajo v srednjem delu oceanov, znane kot srednji oceanski grebeni..

Te bakterije lahko preživijo v okoljih z ekstremnimi pogoji. V teh krajih lahko pride do hidrotermalnih odprtin, od koder teče topla voda ali celo izhoda magme.

Funkcija v okolju

Ti mikroorganizmi so bistveni v ekosistemu, saj preoblikujejo strupene kemikalije, ki izhajajo iz teh odprtin, v hrano in energijo..

Zato imajo kemosintetični organizmi temeljno vlogo pri pridobivanju mineralnih živil in tudi reševalni energiji, ki bi se sicer izgubila..

To pomeni, da dajejo prednost vzdrževanju trofične verige ali prehranjevalne verige.

To pomeni, da spodbujajo prenos hranljivih snovi skozi različne vrste biološke skupnosti, v kateri se vsak prehranjuje s prejšnjim in je naslednji, ki pomaga ohranjati ekosistem v ravnovesju..

Te bakterije prispevajo tudi k reševanju ali izboljšanju nekaterih ekoloških okolij, onesnaženih z nesrečami. Na primer na območjih razlitja nafte, to je v teh primerih, te bakterije pomagajo pri obdelavi strupenih odpadkov, da jih spremenijo v bolj neškodljive spojine..

Razvrstitev

Kemosintetični ali cheyotrophic organizmi so razvrščeni v kemoautotrofi in kemoheterotrofi..

Chemoautotrofi

Uporabljajo CO2 kot vir ogljika, ki se asimilira skozi Calvinovo kolesarsko pot in pretvori v celične komponente.

Po drugi strani pa pridobivajo energijo oksidacije reduciranih enostavnih anorganskih spojin, kot so: amoniak (NH).3), dihidrogen (H2), dušikov dioksid (NO2-vodikov sulfid (H2S), žveplo (S), žveplov trioksid (S)2O3-) ali železovega iona (Fe2+).

To pomeni, da ATP nastane z oksidativno fosforilacijo med oksidacijo anorganskega vira. Zato so samozadostni, ne potrebujejo drugega živega bitja za preživetje.

Chemoheterotrophs

Za razliko od prejšnjih pridobivajo energijo z oksidacijo kompleksnih zmanjšanih organskih molekul, kot so glukoza preko glikolize, trigliceridi preko beta oksidacije in aminokisline preko oksidativne deaminacije. Tako dobijo ATP molekule.

Po drugi strani pa kemoheterotrofni organizmi ne morejo uporabljati CO2 kot vir ogljika, kot tudi kemoautotrofni organizmi.

Vrste kemiotropnih bakterij

Brezbarvna bakterija žvepla

Kot že ime pove, so bakterije, ki oksidirajo žveplo ali njegove reducirane derivate.

Te bakterije so stroge aerobne in so odgovorne za pretvorbo vodikovega sulfida, ki nastane pri razgradnji organske snovi, da ga pretvorijo v sulfat (SO)4-2), spojina, ki jo bodo na koncu uporabljale rastline.

Sulfat nakopiči zemljo do pH približno 2, ker se kopičijo protoni H+ in nastane žveplova kislina.

To značilnost izkoriščajo nekateri gospodarski sektorji, zlasti v kmetijstvu, kjer lahko popravijo izjemno alkalno zemljo.

To se doseže z vnosom žvepla v prah v tla, tako da specializirane bakterije (sulfobakterije) oksidirajo žveplo in tako uravnavajo pH tal pri vrednostih, primernih za kmetijstvo..

Vse kemolitotropne vrste, ki oksidirajo žveplo, so gram-negativne in spadajo v vrsto Proteobacteria. Primer bakterij, ki oksidirajo žveplo, je Acidithiobacillus tiooxidans.

Nekatere bakterije lahko nabirajo elementarno žveplo (S0) netopne v obliki zrn v celici, ki se uporabljajo, ko so izčrpani zunanji viri žvepla.

Dušikove bakterije

V tem primeru bakterije oksidirajo reducirane dušikove spojine. Obstajata dve vrsti nitrozifikacijskih in nitrifikacijskih bakterij.

Prvi so sposobni oksidirati amoniak (NH3), ki nastanejo iz razgradnje organskih snovi in ​​ga pretvorijo v nitrite (NO.2) in slednji pretvorijo nitrite v nitrate (NO3-), spojine, ki jih uporabljajo rastline.

Primeri nitrozificirajočih bakterij so rod Nitrosomonas in kot nitrificirajoče bakterije je rod Nitrobacter.

Železne bakterije

Te bakterije so acidofilne, kar pomeni, da potrebujejo kisli pH, da bi preživele, saj pri nevtralnem ali alkalnem pH spojine železa spontano oksidirajo, brez potrebe po teh bakterijah..

Zato, da te bakterije oksidirajo spojine železovega železa (Fe2+) železo (Fe3+) pH medija mora biti kisel.

Opozoriti je treba, da železna bakterija porabi večino ATP, proizvedenega v reakcijah elektronskega povratnega transporta, da pridobi potrebno redukcijsko moč pri fiksaciji CO \ t2.

Zato morajo te bakterije oksidirati velike količine Fe+2 da se lahko razvije zaradi dejstva, da se iz procesa oksidacije sprosti malo energije.

Primer: bakterija Acidithiobacillus ferrooxidans transformira železov karbonat, ki je prisoten v kislih vodah, ki tečejo skozi rudnike premoga v železovem oksidu.

Vse kemolitotropne vrste, ki oksidirajo železo, so gram-negativne in spadajo v vrsto Proteobacteria.

Po drugi strani pa lahko vse vrste, ki oksidirajo železo, oksidirajo žveplo, ne pa obratno.

Vodikove bakterije

Te bakterije uporabljajo molekularni vodik kot vir energije za proizvodnjo organske snovi in ​​uporabo CO2 kot vir ogljika. Te bakterije so fakultativna kemoautotrofna.

Najdemo jih predvsem v vulkanih. V svojem habitatu je nikelj nujen, saj vse hidrogenaze vsebujejo to spojino kot kovinski kofaktor. Te bakterije nimajo notranje membrane.

V svoji presnovi je vodik vključen v hidrogenazo plazemske membrane, ki prenaša protone v zunanjost.

Na ta način zunanji vodik prehaja v notranjost, ki deluje kot notranja hidrogenaza, ki pretvarja NAD+ NADH, ki skupaj z ogljikovim dioksidom in ATP gredo skozi Calvinov cikel.

Bakterije Hidromonogoni Prav tako lahko kot vir energije uporabljajo določeno število organskih spojin.

Reference

  1. Prescott, Harley in Klein Microbiology 7. izd. McGraw-Hill Interamericana 2007, Madrid.
  2. Prispevki Wikipedije, "Quimiótrofo," Wikipedija, Prosta enciklopedija, es.wikipedia.org
  3. Geo F. Brooks, Karen C. Carroll, Janet S. Butel, Stephen A. Morse, Timothy A. Mietzner. (2014). Medicinska mikrobiologija, 26e. McGRAW-HILL Interamericana de Editores, S.A. C.V.
  4. González M, González N. Priročnik za medicinsko mikrobiologijo. 2. izdaja, Venezuela: Direktorat za medije in publikacije Univerze Carabobo; 2011.
  5. Jimeno, A. & Ballesteros, M. 2009. Biologija 2. Santillana Promoter Group. ISBN 974-84-7918-349-3