AUTOTROFISET BAKTEERIT: OMINAISUUDET, EROT HETEROTROFIEN KANSSA JA ESIMERKKI - BIOLOGIA - 2026

Autotrofisia bakteerit ovat mikro-organismeja, joiden metabolista laitetta melko monimutkainen. Nämä bakteerit kykenevät rinnastamaan epäorgaaniset aineet, muuttamaan sen orgaanisiksi aineiksi, joita ne sitten käyttävät niiden kehitykseen tarvittavien biomolekyylien tekemiseen.

Siksi tämäntyyppiset mikro-organismit ovat itsenäisiä ja käyttäytyvät kuin vapaasti elävät organismit. Niiden ei tarvitse tunkeutua muihin organismeihin tai hajottaa kuolleita orgaanisia aineita saadakseen hengissä he tarvitsevat ravintoaineet.

Punaiset ja vihreät autotrofiset bakteerit. Lähde: publicdomainpictures.net

Autotrofisilla bakteereilla on keskeinen rooli ekosysteemissä, koska ne toimittavat muiden elävien olentojen kehitykseen tarvittavaa orgaanista ainetta. Toisin sanoen ne täyttävät elintärkeät toiminnot ekologisen tasapainon ylläpitämiseksi.

Näiden organismien ajatellaan olevan ensimmäinen elämän muoto planeetalla; Ja monissa ekosysteemeissä ne alkavat ravintoketjun.

Autotrofisia bakteereja löytyy monista ekologisista markkinarakoista. Esimerkiksi mutainen merilumi, raikkaat ja suolaiset vedet, kuumat lähteet, maaperä tuottavat muun muassa orgaanista ainetta.

Autotrofisten bakteerien ominaisuudet

Riippuen aineenvaihduntajärjestelmästä, jota autotrofiset bakteerit käyttävät epäorgaanisten yhdisteiden ottamiseen ja muuntamiseksi orgaanisiksi yhdisteiksi, ne luokitellaan fotoautotrofeiksi tai kemoautotrofeiksi.

Photoautotrophs

Fotoautotrofisiin organismeihin kuuluvat levät, kasvit ja jotkut bakteerit. Niille on ominaista, että auringonvaloa käytetään energialähteenä epäorgaanisen orgaanisen aineen muuttumisprosessin suorittamiseksi.

Fotoautotroofisten bakteerien tapauksessa ne puolestaan ​​jaetaan hapettomiksi ja hapettumattomiksi fotoautotrofeiksi.

Happigeeniset fotoautotrofiset bakteerit

Tämän tyyppisissä bakteereissa tapahtuu fotosynteesiprosessi, joka koostuu aurinkoenergian sieppaamisesta bakteerioklorofylliksi kutsutun vihreän pigmentin kautta ja sen muuntamiseksi kemialliseksi energiaksi.

Energiaa käytetään hiilidioksidin poistamiseen ympäristöstä ja yhdessä veden ja mineraalisuolojen kanssa glukoosin ja hapen tuottamiseksi. Glukoosia käytetään sisäisissä aineenvaihduntaprosesseissa ja happea vapautuu ulkopuolelle.

Hapettumattomat fotoautotrofiset bakteerit

Niille on ominaista anaerobiset bakteerit, koska he eivät käytä happea hengitysprosessissa vahingoittamatta niitä. He käyttävät myös auringonvaloa energian lähteenä. Jotkut hapettavat Fe ²: n hapen puuttuessa.

Chemoautotrophs

Kemoautotrofiset bakteerit käyttävät kemiallista energiaa aineenvaihduntaprosesseihinsa. Tämä saadaan epäorgaanisten yhdisteiden hapetuksesta sen lisäksi, että käytetään hiililähteenä CO2: ta.

Ympäristöstä otettuihin pelkistettyihin epäorgaanisiin alkuaineisiin kuuluvat rikkivety, alkuaine rikki, rautarauta, molekyylivety ja ammoniakki.

Niiden olemassaolo takaa muiden elävien olentojen elämän, koska niiden epäorgaaniset yhdisteet, jotka ne ottavat ympäristöstä, ovat myrkyllisiä muille mikro-organismeille. Lisäksi jotkut heterotrofiset bakteerit voivat rinnastaa autotrofisten bakteerien vapauttamiin yhdisteisiin.

Kemoautotrofiset bakteerit ovat erittäin lukuisia. He elävät yleensä vihamielisissä ekosysteemeissä, toisin sanoen he ovat ekstremofiilejä.

On myös muita organismeja, jotka käyttäytyvät kuin autotrofit, mutta kuuluvat muihin alueisiin. Esimerkiksi Archaea-domeeni (metanogeenit ja termoasidofiilit). Koska ne eivät ole normaalia bakteereja, niitä ei kuitenkaan oteta huomioon tässä artikkelissa.

Autotrofiset bakteerit luokitellaan halogeenifiileiksi, rikkihapettimiksi ja pelkistysaineiksi, nitraattoreiksi, rautabakteereiksi ja anammoksibakteereiksi.

Halophiles

Ne ovat bakteereja, jotka kestävät korkeita suolapitoisuuksia. Nämä bakteerit ovat yleensä tiukkoja tai äärimmäisiä halofiileja. He asuvat meriympäristöissä, kuten Kuolleenmeren alueella.

Rikin hapettimet

Ne tunnetaan myös nimellä sulfoksidanttibakteerit. Nämä mikro-organismit ottavat epäorgaanista rikkiä ympäristöstä hapettamaan sitä ja muodostamaan omia aineenvaihduntatuotteita.

Toisin sanoen ne vangitsevat rikkivetyä (hajukaasua), joka syntyy sulfaattia sisältävien orgaanisten yhdisteiden hajottamalla anaerobisten heterotrofisten bakteerien toimesta.

Sulfoxidant-bakteerit ovat aerobisia kemoautotrofeja ja ne muuntavat rikkivetyä alkuainerikiksi.

Ne kestävät korkeita lämpötiloja, elävät äärimmäisissä ekologisissa markkinarakoissa, kuten aktiivisissa tulivuoreissa, kuumissa lähteissä tai valtamerellisissä hydrotermisissä tuuletusaukkoissa, ja pyriteissä (rautasulfidimineraalit).

Rautabakteerit

Niitä löytyy rautapitoisista maaperäistä, joista ja pohjavesistä. Tämäntyyppiset bakteerit ottavat rauta-ioneja ja joskus mangaania pelkistetyssä tilassaan ja hapettavat ne muodostaen rauta- tai mangaanioksidin.

Rautaoksidi antaa substraatille, jossa nämä bakteerit elävät, tyypillisen punertavanoranssin värin.

Nitrifiers

Ne ovat bakteereja, jotka vastaavat pelkistettyjen epäorgaanisten typpiyhdisteiden, kuten ammoniumin tai ammoniakin, hapettamisesta muuttamaan ne nitraateiksi.

Niitä voi esiintyä maassa, makeassa vedessä ja suolavedessä. Ne kehittyvät kokonaan, kun proteiinit hajoavat suuresti, mistä seuraa ammoniakin tuotantoa.

Anammox-bakteerit

Ne ovat bakteereja, jotka hapettavat anaerobisesti ammoniumionin ja nitriitin ja muodostavat typpikaasua.

Erot autotrofisten ja heterotrofisten bakteerien välillä

Lifestyle

Kaikentyyppiset autotrofiset bakteerit (fotoautotrofit ja kemoautotrofit) ovat vapaasti eläviä, ominaispiirteitä, joita heillä on fotoheterotrofien kanssa, kun taas kemoheterotrofien on saatava ravinteitaan loistamalla muun tyyppisiä organismeja.

Toisaalta kemoautotrofiset bakteerit eroavat kemoheterotrofeista sen elinympäristön perusteella, jossa ne kehittyvät. Kemoautotrofiset bakteerit elävät usein äärimmäisissä ympäristöolosuhteissa, joissa ne hapettavat epäorgaanisia elementtejä, jotka ovat myrkyllisiä muille mikro-organismeille.

Sitä vastoin kemoheterotrofiset bakteerit elävät yleensä korkeampien organismien sisällä.

Ravitsemus

Autotrofiset bakteerit käyttävät epäorgaanista ainetta syntetisoimaan orgaanisia yhdisteitä. He tarvitsevat elääkseen vain vettä, epäorgaanisia suoloja ja hiilidioksidia hiilen lähteenä.

Vaikka heterotrofiset bakteerit tarvitsevat kasvuaan ja kehitystään hiilen lähteen jo valmistetuista monimutkaisista orgaanisista yhdisteistä, kuten glukoosista.

Mikroskooppinen tutkimus

Joidenkin ekosysteemien autotrofisten bakteerien laskeminen voidaan suorittaa käyttämällä epifluoresenssipohjaista mikroskopiamenetelmää.

Tässä tekniikassa käytetään fluorokromia, kuten primuliini- ja herätesuodattimia siniselle ja ultraviolettivalolle. Autotrofiset bakteerit eroavat heterotrofeista siinä mielessä, että ne ovat väriltään kirkkaanvalkoisinisiä, peittämättä bakterioklorofyllin autofluoresenssia, kun taas heterotrofit eivät värjää.

Tautien tuottajat

Autotrofiset bakteerit ovat saprofyyttejä eivätkä aiheuta sairauksia ihmisillä, koska niiden ei tarvitse loista korkeampia organismeja elääkseen.

Päinvastoin, bakteerit, jotka aiheuttavat tarttuvia tauteja ihmisissä, eläimissä ja kasveissa, kuuluvat heterotrofisten bakteerien, erityisesti kemoheterotrofien, ryhmään.

Esimerkkejä autotrofisista bakteereista

Hapelliset fotoautotrofit

Tässä luokituksessa ovat sinileviä. Nämä ovat ainoat prokaryoottiset solut, jotka suorittavat happea fotosynteesiä.

Ne ovat vesieliöbakteereita, yleisimpiä ovat suvut Prochlorococcus ja Synechococcus. Molemmat ovat osa meren pikoplanktonia.

Sukut Chroococidiopsis, Oscillatoria, Nostoc ja Hapalosiphon tunnetaan myös.

Hapettumattomat fotoautotrofit

Tässä luokituksessa ovat:

- Rikkiä sisältämättömät violetit tai punaiset bakteerit Rhodospirillum rubrum, Rhodobacter sphaeroides, Rhodomicrobium vannielii. Ne voivat kuitenkin kehittyä myös fotoheterotroofisesti.

- Violetti tai rikkipitoinen punainen: Chromatium winesum, Thiospirillum jenense, Thiopedia rosea.

- Rikkiä sisältämättömät vihannekset: Chloroflexus ja Chloronema.

- Rikkipitoiset viheriöt: Chlorobium limicola, Prosthecochloris aestuarii, Pelodictyon clathratiforme.

- Heliobacterium modesticaldum.

Chemoautotrophs

Värittömät rikkibakteerit

Esimerkkejä: Thiobacillus tiooxidans, Hydrogenovibrio crunogenus.

Typpibakteerit

Esimerkit: Nitrosomonas-, Nitrosococcus-, Nitrobacter- ja Nitrococcus-sukujen bakteerit.

Rautabakteerit

Esimerkkejä: Thiobacillus ferrooxidans, Actidithiobacillus ferrooxidans ja Leptospirilum ferroxidans.

Vetybakteerit

He käyttävät molekyylivetyä elintärkeiden prosessiensa suorittamiseen. Esimerkki vetybakteerit.

Anammox-bakteerit

Esimerkkejä makean veden kannoista: Brocadia, Kuenenia, Jettenia, Anammoxoglobus.

Esimerkki suolavesikannasta: Scalindua.

Viitteet

1. Henao A, Comba N, Alvarado E, Santamaría J. Autotroofiset ja heterotroofiset bakteerit, jotka liittyvät mutaiseen merilumiin mantereella sijaitsevien riuttojen kanssa. Univ. Sei. 2015, 20 (1): 9-16.
2. "Metaanin." Wikipedia, ilmainen tietosanakirja. 28. marraskuuta 2018, 19:53 UTC. 5. toukokuuta 2019, 21:11, saatavana osoitteessa es.wikipedia.org.
3. Anaerobinen ammoniumtypen hapetus. Wikipedia, ilmainen tietosanakirja. 24. joulukuuta 2016, 12:22 UTC. 5. toukokuuta 2019, 21:13, es.wikipedia.org
4. Gastón J. Sulfaattien poistaminen anaerobisesti aerobisessa liikkuvassa kerrosreaktorissa. Opinnäytetyö ympäristötekniikan maisterin tutkinnon suorittamiseksi. 2088, Institute of Engineering UNAM. Saatavana osoitteessa: ptolomeo.unam
5. Typpeä aiheuttavat bakteerit. Wikipedia, ilmainen tietosanakirja. 16. marraskuuta 2018, kello 15:13 UTC. 5. toukokuuta 2019, 22:21
6. Corrales L, Antolinez D, Bohórquez J, Corredor A. Anaerobiset bakteerit: prosessit, jotka toteuttavat planeetan elämän kestävyyden ja edistävät sitä. EI MENOSSA. 2015; 13 (23): 55 - 81. Saatavana osoitteessa: scielo.org.