Charakteristická chemofyzika a typy

chemotrofie alebo chemosyntetiká sú skupinou organizmov, ktoré na prežitie používajú redukované anorganické zlúčeniny ako surovinu, odkiaľ získavajú energiu, aby ju neskôr mohli použiť v respiračnom metabolizme.

Táto vlastnosť, že tieto mikroorganizmy majú získavať energiu z veľmi jednoduchých zlúčenín na generovanie komplexných zlúčenín, je tiež známa ako chemosyntéza, takže niekedy sa tieto organizmy nazývajú aj chemosyntéza..

Ďalšou dôležitou vlastnosťou je, že tieto mikroorganizmy sa odlišujú od zvyšku pestovaním v prísne minerálnom a svetlom prostredí, takže sa niekedy nazývajú chemolitotrofy..

index

• 1 Charakteristiky
  • 1.1
  • 1.2 Funkcia v prostredí
• 2 Klasifikácia
  • 2.1 Chemoautotrofy
  • 2.2 Chemoheterotrofy
• 3 Typy chemiotropných baktérií
  • 3.1 Bezfarebné baktérie síry
  • 3.2 Dusíkaté baktérie
  • 3.3 Železné baktérie
  • 3.4 Vodíkové baktérie
• 4 Odkazy

rysy

habitat

Tieto baktérie žijú tam, kde slnečné svetlo preniká menej ako 1%, to znamená, že sa vyvíjajú v tme, takmer vždy v prítomnosti kyslíka.

Ideálnym miestom pre vývoj chemosyntetických baktérií sú však prechodné vrstvy medzi aeróbnymi a anaeróbnymi podmienkami.

Najbežnejšími lokalitami sú hlboké sedimenty, okolie podmorských reliéfov alebo v podmorských výškach nachádzajúcich sa v strednej časti oceánov, známych ako stredomorské hrebene..

Tieto baktérie dokážu prežiť v prostredí s extrémnymi podmienkami. Na týchto miestach môžu byť hydrotermálne prieduchy, odkiaľ prúdi horúca voda, alebo dokonca vývod magmy.

Funkcia v prostredí

Tieto mikroorganizmy sú nevyhnutné v ekosystéme, pretože premieňajú toxické chemikálie pochádzajúce z týchto otvorov na potraviny a energiu..

Chemosyntetické organizmy preto zohrávajú zásadnú úlohu pri získavaní minerálnych potravín a tiež pri záchrane energie, ktorá by sa inak stratila..

To znamená, že podporujú udržanie 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 ďalším, ktorý pomáha udržiavať rovnováhu ekosystému..

Tieto baktérie tiež prispievajú k záchrane alebo zlepšeniu niektorých ekologických prostredí kontaminovaných nehodami. Napríklad v oblastiach úniku ropy, to znamená, že v týchto prípadoch tieto baktérie pomáhajú pri spracovaní toxického odpadu, aby sa z nich stali viac neškodné zlúčeniny..

klasifikácia

Chemosyntetické alebo cheyotrofné organizmy sú klasifikované do chemoautotrofov a chemoheterotrofov.

chemoautotrophs

Používajú CO₂ ako zdroj uhlíka, ktorý je asimilovaný prostredníctvom cyklu Calvinovho cyklu a premenený na bunkové zložky.

Na druhej strane získavajú energiu oxidácie redukovaných jednoduchých anorganických zlúčenín, ako sú: amoniak (NH)₃), dihydrogen (H₂), oxid dusičitý (NO₂^-), sírovodík (H₂S), síra (S), oxid sírový (S)₂O₃^-) alebo iónu železa (Fe₂⁺).

To znamená, že ATP je generovaný oxidačnou fosforyláciou počas oxidácie anorganického zdroja. Preto sú sebestační, nepotrebujú ďalšiu živú bytosť na prežitie.

chemoheterotrophs

Na rozdiel od predchádzajúcich získavajú energiu prostredníctvom oxidácie komplexných redukovaných organických molekúl, ako je glukóza prostredníctvom glykolýzy, triglyceridov prostredníctvom oxidácie beta a aminokyselín prostredníctvom oxidačnej deaminácie. Týmto spôsobom získajú molekuly ATP.

Na druhej strane chemoheterotrofné organizmy nemôžu používať CO₂ ako zdroj uhlíka, rovnako ako chemoutotrofné organizmy.

Druhy chemiotropných baktérií

Bezfarebné baktérie síry

Ako už názov napovedá, sú to baktérie, ktoré oxidujú síru alebo jej redukované deriváty.

Tieto baktérie sú prísne aeróbne a sú zodpovedné za transformáciu sírovodíka vznikajúceho pri rozklade organickej hmoty, aby ho premenili na síran (SO).₄^-2), zlúčenina, ktorá bude nakoniec použitá rastlinami.

Sulfát okyslí pôdu na pH približne 2, pretože sa hromadia protóny H⁺ a kyselina sírová.

Túto charakteristiku využívajú určité sektory hospodárstva, najmä v poľnohospodárstve, kde môžu korigovať mimoriadne alkalickú pôdu.

To sa uskutočňuje zavedením sírneho prášku do pôdy, takže prítomné špecializované baktérie (sulfobaktérie) oxidujú síru a tým vyvážia pH pôdy na hodnoty vhodné pre poľnohospodárstvo..

Všetky chemolitotropné druhy, ktoré oxidujú síru, sú gram-negatívne a patria do kmeňa Proteobacteria. Príkladom baktérií, ktoré oxidujú síru je Acidithiobacillus thiooxidans.

Niektoré baktérie môžu akumulovať elementárnu síru (S⁰) nerozpustné vo forme granúl vo vnútri bunky, ktoré sa majú použiť, keď sa vyčerpajú vonkajšie zdroje síry.

Dusíkaté baktérie

V tomto prípade baktérie oxidujú redukované zlúčeniny dusíka. Existujú dva typy nitrozifikačných a nitrifikačných baktérií.

Prvé sú schopné oxidovať amoniak (NH3), ktoré vznikajú rozkladom organickej hmoty, aby sa premenili na dusitany (NO.₂) a posledne menené premenia dusitany na nitráty (NO₃^-), zlúčeniny použiteľné pre rastliny.

Príkladmi nitrozifikujúcich baktérií sú rod Nitrosomonas a ako nitrifikačné baktérie je rod Nitrobacter.

Železné baktérie

Tieto baktérie sú acidofilné, to znamená, že na prežitie vyžadujú kyslé pH, pretože pri neutrálnom alebo alkalickom pH železnaté zlúčeniny spontánne oxidujú bez potreby týchto baktérií..

Preto tieto baktérie oxidujú zlúčeniny železného železa (Fe²⁺) železitý (Fe³⁺), pH média musí byť kyslé.

Treba poznamenať, že železné baktérie vynakladajú väčšinu ATP produkovaného v reakciách transportu elektrónov reverzne, aby sa dosiahla potrebná redukčná sila pri fixácii CO₂.

Preto musia tieto baktérie oxidovať veľké množstvá Fe⁺² aby sa mohli vyvíjať v dôsledku skutočnosti, že z oxidačného procesu sa uvoľňuje málo energie.

Príklad: baktéria Acidithiobacillus ferrooxidans transformuje uhličitan železa prítomný v kyslých vodách, ktoré pretekajú uhoľnými baňami v oxidoch železa.

Všetky chemolitotropné druhy, ktoré oxidujú železo, sú gram-negatívne a patria do kmeňa Proteobacteria.

Na druhej strane, všetky druhy, ktoré oxidujú železo, sú tiež schopné oxidovať síru, ale nie naopak.

Vodíkové baktérie

Tieto baktérie používajú molekulárny vodík ako zdroj energie na výrobu organickej hmoty a použitie CO₂ ako zdroj uhlíka. Tieto baktérie sú fakultatívne chemoautotrofné.

Nachádzajú sa hlavne na sopkách. Vo svojom prostredí je nikel nevyhnutný, pretože všetky hydrogenázy obsahujú túto zlúčeninu ako kovový kofaktor. Tieto baktérie nemajú vnútornú membránu.

Vo svojom metabolizme je vodík začlenený do hydrogenázy plazmatickej membrány, ktorá translokuje protóny von.

Týmto spôsobom externý vodík prechádza do vnútra ako vnútorná hydrogenáza, ktorá premieňa NAD⁺ NADH, ktorý spolu s oxidom uhličitým a ATP prechádza cez Calvinov cyklus.

Baktérie Hidrogenomonas Ako zdroje energie sú tiež schopní použiť určitý počet organických zlúčenín.

referencie

1. Prescott, Harley a Klein Microbiology 7. vydanie. McGraw-Hill Interamericana 2007, Madrid.
2. Prispievatelia Wikipédie, "Quimiótrofo," Wikipédia, slobodná encyklopédia, es.wikipedia.org
3. Geo F. Brooks, Karen C. Carroll, Janet S. Butel, Stephen A. Morse, Timothy A. Mietzner. (2014). Lekárska mikrobiológia, 26e. McGRAW-HILL Interamericana de Editores, S.A. C.V.
4. González M., González N. Príručka lekárskej mikrobiológie. 2. vydanie, Venezuela: Riaditeľstvo médií a publikácií Univerzity Carabobo; 2011.
5. Jimeno, A. & Ballesteros, M. 2009. Biológia 2. Santillana Promoter Group. ISBN 974-84-7918-349-3