Iseloomulik kemofüüsika ja tüübid

The chemiotrophs või kemosünteetiline on organismide rühm, mis suudab ellujäämiseks kasutada vähendatud anorgaanilisi ühendeid toorainena, kust nad saavad energiat, et hiljem seda hingamisteede ainevahetuses kasutada..

Seda omadust, mis neil mikroorganismidel on keeruliste ühendite saamiseks väga lihtsatest ühenditest energia saamiseks, tuntakse ka kemosünteesina, nii et mõnikord nimetatakse neid organisme ka kemosünteesiks..

Teine oluline omadus on see, et need mikroorganismid eristuvad ülejäänud omadest, kasvades rangelt mineraal- ja valgusvabas keskkonnas, seega nimetatakse neid mõnikord kemolitotroofideks..

Indeks

• 1 Omadused
  • 1.1 Elupaik
  • 1.2 Funktsioon keskkonnas
• 2 Klassifikatsioon
  • 2.1 Kemoautotroofid
  • 2.2 Chemoheterotroofid
• 3 Kemotroopsete bakterite tüübid
  • 3.1 Väävli värvitu bakter
  • 3.2 Lämmastikbakterid
  • 3.3 Raudbakterid
  • 3.4 Vesiniku bakterid
• 4 Viited

Omadused

Elupaik

Need bakterid elavad seal, kus päikesevalgus tungib alla 1%, st nad arenevad pimedas, peaaegu alati hapniku juuresolekul..

Kuid ideaalne koht kemosünteetiliste bakterite väljatöötamiseks on aerobiliste ja anaeroobsete tingimuste vahelised üleminekukihid.

Kõige levinumad kohad on: sügavad setted, veealuste reljeefide ümbrus või ookeanide keskmises osas asuvad veealused kõrgused, mida tuntakse kui ookeani keskmisi servi..

Need bakterid suudavad elada äärmuslikes tingimustes. Nendes kohtades võib esineda hüdrotermilisi tuulutusavad, kust kuumaveevool või isegi magma väljalaskeava.

Funktsioon keskkonnas

Need mikroorganismid on ökosüsteemis hädavajalikud, kuna need muudavad nendest tuulutusavadest tulenevad toksilised kemikaalid toiduks ja energiaks.

Sellepärast mängivad kemosünteetilised organismid olulist rolli mineraalsete toiduainete taaskasutamisel ja päästavad ka energiat, mis muidu kaotaks.

See tähendab, et nad soodustavad trofilise ahela või toiduahela säilitamist.

See tähendab, et nad soodustavad toitainete ülekandumist bioloogilise kogukonna erinevate liikide kaudu, kus igaüks toidab eelmist ja on järgmine, mis aitab säilitada ökosüsteemi tasakaalus..

Need bakterid aitavad kaasa ka mõnede õnnetustega saastunud ökoloogiliste keskkondade päästmisele või parandamisele. Näiteks naftareostuse piirkondades, st nendel juhtudel aitavad need bakterid toksiliste jäätmete töötlemist, muutes need ohtlikumaks ühendiks.

Klassifikatsioon

Kemosünteetilised või cheyotrophilised organismid liigitatakse kemoautotroofideks ja kemoheterotroofideks.

Chemoautotrofid

Nad kasutavad CO₂ süsinikuallikana, assimileeritakse Calvini tsükli raja kaudu ja muundatakse rakulisteks komponentideks.

Teisest küljest saavad nad vähendatud lihtsate anorgaaniliste ühendite, näiteks ammoniaagi (NH) oksüdeerimise energiat.₃), dihüdrogeen (H₂), lämmastikdioksiid (NO₂^-), vesiniksulfiid (H₂S), väävel (S), vääveltrioksiid (S)₂O₃^-) või raudioon (Fe₂⁺).

See tähendab, et ATP tekib oksüdatiivse fosforüülimise teel anorgaanilise allika oksüdeerimise ajal. Seetõttu on nad iseseisvad, nad ei vaja ellujäämiseks teist elusolendit.

Chemoheterotroofid

Erinevalt varasematest, saavad nad energiat komplekssete redutseeritud orgaaniliste molekulide, nagu glükoosi kaudu glükolüüsi kaudu, oksüdeerimise, beeta oksüdeerimise kaudu triglütseriidide ja oksüdatiivse deaminatsiooni teel aminohapete kaudu. Sel viisil saavad nad ATP molekule.

Teisest küljest ei saa kemoheterotroofsed organismid CO-d kasutada₂ süsinikuallikana, nagu ka kemoautotroofsed organismid.

Kemotroopsete bakterite tüübid

Väävli värvitu bakter

Nagu nimigi ütleb, on need bakterid, mis oksüdeerivad väävlit või selle vähendatud derivaate.

Need bakterid on ranged aeroobsed ja vastutavad orgaanilise aine lagunemisel tekkinud vesiniksulfiidi muundamise eest, et muuta see sulfaatiks (SO₄^-2) ühend, mida taimed lõpuks kasutavad.

Sulfaat hapestab pinnase pH tasemeni umbes 2, sest H-i prootonid kogunevad⁺ moodustub väävelhape.

Seda omadust kasutavad teatud majandussektorid, eriti põllumajanduses, kus nad suudavad parandada väga aluselist maad.

Seda tehakse väävli pulbriga pinnasesse, nii et olemasolevad bakterid (sulfobakterid) oksüdeerivad väävli ja tasakaalustavad seega pinnase pH väärtused, mis sobivad põllumajanduses..

Kõik väävlit oksüdeerivad kemolitotroopsed liigid on gramnegatiivsed ja kuuluvad valgu Proteobacteria alla. Näide väävlit oksüdeerivatest bakteritest on Acidithiobacillus tiooxidans.

Mõned bakterid võivad koguda elementaarset väävlit (S⁰) rakus olevate graanulite kujul lahustumatu, mida kasutatakse väävli väliste allikate ammendumisel.

Lämmastikbakterid

Sel juhul oksüdeerivad bakterid vähendatud lämmastikuühendid. Nitrosiseerivaid ja nitrifitseerivaid baktereid on kahte tüüpi.

Esimesed on võimelised oksüdeerima ammoniaaki (NH3), mis tekib orgaanilise aine lagunemisel, et muuta see nitrititeks (NO.₂) ja viimane muudab nitritid nitraatideks (NO₃^-), taimedes kasutatavad ühendid.

Nitrosifitseerivate bakterite näited on perekond Nitrosomonas ja nitrifitseerivate bakteritena on perekond Nitrobacter.

Raua bakterid

Need bakterid on acidofiilsed, st nad vajavad ellujäämiseks happelist pH-d, sest neutraalsel või aluselisel pH-l oksüdeerivad raudühendid spontaanselt, ilma et oleks vaja neid baktereid..

Seega, et need bakterid oksüdeeriksid raua rauaühendeid (Fe²⁺) raud (Fe³⁺), sööde pH peab olema happeline.

Tuleb märkida, et raudbakterid kulutavad suurema osa elektron-pöördtranspordi reaktsioonides toodetud ATP-st, et saada CO-i fikseerimisel vajalik redutseeriv võimsus.₂.

Seetõttu peavad need bakterid oksüdeerima suuri Fe koguseid⁺² et oleks võimalik areneda, kuna oksüdatsiooniprotsessist vabaneb vähe energiat.

Näide: bakter Acidithiobacillus ferrooxidans muundab söekaevandustes voolava hapnikuvetes sisalduva raudkarbonaadi rauaoksiidiks.

Kõik raua oksüdeerivad kemolitotroopsed liigid on gramnegatiivsed ja kuuluvad valgu Proteobacteria alla.

Teisest küljest on kõik rauda oksüdeerivad liigid võimelised väävlit oksüdeerima, kuid mitte vastupidi.

Vesiniku bakterid

Need bakterid kasutavad orgaanilist ainet tootva energiaallikana molekulaarset vesinikku ja kasutavad CO₂ süsinikuallikana. Need bakterid on fakultatiivsed kemoautotroofsed.

Neid leidub peamiselt vulkaanides. Oma elupaigas on nikkel asendamatu, kuna kõik hüdrogeenid sisaldavad seda ühendit metallikofaktorina. Nendel bakteritel puudub sisemine membraan.

Oma ainevahetuses lülitub vesinik plasmamembraani hüdrogeeni, mis teisendab protoneid väljapoole.

Sel viisil liigub väline vesinik sisemusse, mis toimib sisemise hüdrogeenina, muutes NAD-i⁺ NADH-le, mis koos süsinikdioksiidi ja ATP-ga läbivad Calvini tsükli.

Bakterid Hüdromonoonid Samuti saavad nad energiaallikatena kasutada teatud arvu orgaanilisi ühendeid.

Viited

1. Prescott, Harley ja Klein Microbiology 7th ed. McGraw-Hill Interamericana 2007, Madrid.
2. Wikipedia toetajad, "Quimiótrofo", Wikipedia, vaba entsüklopeedia, es.wikipedia.org
3. Geo F. Brooks, Karen C. Carroll, Janet S. Butel, Stephen A. Morse, Timothy A. Mietzner. (2014). Meditsiiniline mikrobioloogia, 26e. McGRAW-HILL Interamericana de Editores, S.A. C.V.
4. González M, González N. Meditsiinilise mikrobioloogia käsiraamat. 2. väljaanne, Venezuela: Carabobo ülikooli meedia ja väljaannete direktoraat; 2011.
5. Jimeno, A. & Ballesteros, M. 2009. Bioloogia 2. Santillana promootori rühm. ISBN 974-84-7918-349-3