Характерна хемофизика и видове

на chemotrophs или хемосинтетични са група организми, които за оцеляване използват редуцирани неорганични съединения, като суровина, от където получават енергия, за да я използват по-късно в респираторния метаболизъм.

Това свойство, което тези микроорганизми имат за получаване на енергия от много прости съединения за генериране на комплексни съединения, е известно също като хемосинтеза, така че понякога тези организми се наричат ​​още хемосинтетични..

Друга важна характеристика е, че тези микроорганизми се различават от останалите чрез отглеждане в строго минерална и без светлина среда, така че те понякога се наричат ​​хемолитотрофи..

индекс

• 1 Характеристики
  • 1.1 Хабитат
  • 1.2 Функция в околната среда
• 2 Класификация
  • 2.1 Хемоавтотрофи
  • 2.2 Хемогетеротрофи
• 3 Видове химиотропни бактерии
  • 3.1 Безцветни бактерии от сяра
  • 3.2 Азотни бактерии
  • 3.3 Железни бактерии
  • 3.4 Водородни бактерии
• 4 Препратки

функции

хабитат

Тези бактерии живеят там, където слънчевата светлина прониква по-малко от 1%, т.е. те се развиват на тъмно, почти винаги в присъствието на кислород.

Въпреки това, идеалното място за развитието на хемосинтетични бактерии са преходните слоеве между аеробни и анаеробни условия.

Най-често срещаните места са: дълбоките седименти, околностите на подводните релефи или в подводните възвишения, разположени в средната част на океаните, известни като средно-океански хребети..

Тези бактерии могат да оцелеят в среда с екстремни условия. На тези места може да има хидротермални отвори, от които тече топла вода или дори изход за магма.

Функция в околната среда

Тези микроорганизми са от съществено значение в екосистемата, тъй като те преобразуват токсичните химикали, произтичащи от тези отвори, в храни и енергия..

Ето защо хемосинтетичните организми играят основна роля в оползотворяването на минералните храни, а също и в спасителната енергия, която в противен случай би била загубена..

Това означава, че те подкрепят поддържането на трофичната верига или хранителната верига.

Това означава, че те насърчават прехвърлянето на хранителни вещества чрез различните видове биологична общност, в която всеки се храни с предходното и е следващият, който помага за поддържане на равновесие на екосистемата..

Тези бактерии също допринасят за спасяването или подобряването на някои екологични среди, замърсени с инциденти. Например в райони с разливи на петрол, т.е. в тези случаи тези бактерии помагат за третирането на токсични отпадъци, за да ги превърнат в по-безвредни съединения..

класификация

Хемосинтетичните или хайотрофните организми са класифицирани като хемоавтотрофи и хемогетеротрофи..

chemoautotrophs

Те използват CO₂ като въглероден източник, асимилиран чрез цикъла на Калвин и преобразуван в клетъчни компоненти.

От друга страна, те получават енергията на окисление на редуцирани прости неорганични съединения, като например: амоняк (NH)₃), дихидроген (Н₂), азотен диоксид (NO₂^-), сероводород (Н₂S), сяра (S), серен триоксид (S)₂О₃^-) или железен йон (Fe₂⁺).

Това означава, че АТР се генерира чрез окислително фосфорилиране по време на окислението на неорганичния източник. Следователно те са самостоятелни, не се нуждаят от друго живо същество, за да оцелеят.

chemoheterotrophs

За разлика от предишните, те получават енергия чрез окисляване на сложни редуцирани органични молекули, като глюкоза чрез гликолиза, триглицериди чрез бета окисление и аминокиселини чрез окислително деаминиране. По този начин те получават АТР молекули.

От друга страна, хемогетеротрофните организми не могат да използват СО₂ като въглероден източник, както и хемоавтотрофните организми.

Видове химиотропни бактерии

Безцветни бактерии от сяра

Както подсказва името, те са бактерии, които окисляват сярата или нейните редуцирани производни.

Тези бактерии са строги аеробни и са отговорни за превръщането на сероводорода, получен при разлагането на органичната материя, за превръщането му в сулфат (SO).₄^-2), съединение, което в крайна сметка ще бъде използвано от растенията.

Сулфатът подкислява почвата до рН приблизително 2, тъй като протоните на Н се натрупват⁺ и се образува сярна киселина.

Тази характеристика се използва от определени сектори на икономиката, особено в селското стопанство, където те могат да коригират изключително алкалната земя.

Това става чрез въвеждане на сяра в почвата, така че присъстващите специализирани бактерии (sulfobacteria) окисляват сярата и така да балансират рН на почвата при стойности, подходящи за селското стопанство..

Всички хемолитотропни видове, които окисляват сярата, са грам-отрицателни и принадлежат към вида Proteobacteria. Пример за бактерии, които окисляват сярата Acidithiobacillus tiooxidans.

Някои бактерии могат да натрупват елементарна сяра (S⁰) неразтворими във формата на гранули във вътрешността на клетката, които се използват, когато се изчерпват външни източници на сяра.

Азотни бактерии

В този случай бактериите окисляват редуцирани азотни съединения. Има два вида нитрозиращи и нитрифициращи бактерии.

Първите са способни да окисляват амоняк (NH3), който се генерира от разлагането на органичната материя, за да я превърнат в нитрити (NO.₂), а последните превръщат нитритите в нитрати (NO₃^-), съединения, които могат да се използват от растенията.

Примери за нитрозимулиращи бактерии са род Nitrosomonas и като нитрифициращи бактерии има род Nitrobacter.

Железни бактерии

Тези бактерии са ацидофилни, т.е. изискват киселинно рН, за да оцелеят, тъй като при неутрално или алкално рН железните съединения се окисляват спонтанно, без да се нуждаят от тези бактерии..

Следователно, тези бактерии да окисляват съединенията на железното желязо (Fe²⁺) железен (Fe³⁺рН на средата трябва да бъде кисела.

Трябва да се отбележи, че желязната бактерия прекарва по-голямата част от АТР, произведена в реакциите на електронния обратен транспорт, за да получи необходимата редуцираща сила при фиксирането на СО₂.

Ето защо тези бактерии трябва да окисляват големи количества Fe⁺² за да може да се развива, поради факта, че се отделя малко енергия от окислителния процес.

Пример: бактерията Acidithiobacillus ferrooxidans трансформира железния карбонат, присъстващ в кисели води, които преминават през въглищните рудници в железен оксид.

Всички хемолитотропни видове, които окисляват желязото, са грам-отрицателни и принадлежат към вида Proteobacteria.

От друга страна, всички видове, които окисляват желязото, също са способни да окисляват сярата, но не и обратното.

Водородни бактерии

Тези бактерии използват молекулен водород като източник на енергия за производство на органична материя и използване на СО₂ като въглероден източник. Тези бактерии са факултативни хемоавтотрофни.

Те се срещат главно в вулкани. В своето местообитание никелът е незаменим, тъй като всички хидрогенази съдържат това съединение като метален кофактор. Тези бактерии нямат вътрешна мембрана.

При неговия метаболизъм, водородът се включва в хидрогеназата на плазмената мембрана, пренасяща протоните навън.

По този начин външният водород преминава във вътрешността, действайки като вътрешна хидрогеназа, превръщаща NAD⁺ на NADH, който заедно с въглеродния диоксид и АТР преминават през цикъла на Калвин.

Бактериите Hidrogenomonas Също така могат да използват определен брой органични съединения като енергийни източници.

препратки

1. Prescott, Harley и Klein Microbiology 7th ed. McGraw-Hill Interamericana 2007, Мадрид.
2. Уикипедия, „Quimiótrofo“, Уикипедия, Свободната енциклопедия, es.wikipedia.org
3. Гео Ф. Брукс, Карен С. Карол, Джанет С. Бутел, Стивън Морс, Тимъти А. Мицнер. (2014). Медицинска микробиология, 26е. McGRAW-HILL Interamericana de Editores, S.A. C.V.
4. González M, González N. Ръководство за медицинска микробиология. 2-ро издание, Венецуела: Дирекция на медиите и публикации на Университета в Карабобо; 2011.
5. Jimeno, A. & Ballesteros, М. 2009. Биология 2. Santillana Promoter Group. ISBN 974-84-7918-349-3