FOTOTROFIT: OMINAISUUDET JA LUOKITTELU - BIOLOGIA - 2026

Fototrofisia ovat mikro-organismeja, jotka saavat kemiallisen energian käytetään auringonvaloa (valoenergiaa). Ne on jaettu fotoautotrofeihin ja fotoheterotrofeihin käyttämänsä hiililähteen mukaan.

Fotoautotrofit ovat niitä, jotka käyttävät auringonvaloa energianlähteenä ja käyttävät hiilidioksidia päähiilen lähteenä. Vaikka fotoheterotrofit myös käyttävät valoa energialähteenä, mutta ne käyttävät orgaanisia yhdisteitä hiilen lähteenä.

Sinileväbakteerin suku Genngbya (happea aiheuttavat fotosynteettityyppiset bakteerit)

Näillä bakteereilla on perustavanlaatuinen rooli mikrobiökologiassa, erityisesti rikin ja hiilen biogeokemiallisissa kiertoissa, ja ne hyödyntävät parhaiten erilaisia ​​muotoja, joissa nämä alkuaineet ovat luonnossa.

Yllä olevan luokituksen lisäksi ne on jaettu myös happea aiheuttaviin fototrofeihin ja anoksigeenisiin fototrofeihin. Syanobakteereita kutsutaan hapettuneiksi fototrofeiksi, kun taas hapettumattomiin bakteereihin kuuluvat punaiset ja vihreät bakteerit (rikki- ja ei-rikkihapot).

Sulfuroes ovat yleensä photolithoautotrophic, vaikka jotkut voivat kasvaa photoorganoheterotrophic, mutta silti tarvitaan pieniä määriä H ₂ S, kun taas ei-rikkipitoisia ovat photoheterotrophic.

Toisaalta useimmat rikkihapolliset bakteerit ovat anaerobisia, vaikka happi ei ole myrkyllinen heille, he vain eivät käytä sitä.

Rikkiä sisältämättömien bakteerien tapauksessa ne ovat olosuhteista riippuen yleensä valinnaisia ​​aerobia, ts. Jos valoa ja anaerobioosia on, suoritettava prosessi on fotosynteesi, mutta jos on aerobioosia, he tekevät aerobista hengitystä riippumatta siitä, onko valoa vai ei.

On tärkeätä huomata, että yhdistettä, joka vangitsee valon fotoneja näissä bakteereissa, kutsutaan bakterioklorofylliksi.

ominaisuudet

Erityyppiset fotosynteettiset bakteerit ovat levinneet laajasti vesiekosysteemeissä, mutta myös maan ekosysteemeissä, joissa esiintyy äärimmäisiä olosuhteita, kuten hypersaliini, happamat, alkaliset ja hydrotermiset tuuletusaukot.

Näitä mikro-organismeja on tutkittu vähän, johtuen joistakin haitoista, kuten vaikeuksista saada puhtaita viljelmiä ja säilyttää niitä. Tätä tarkoitusta varten on nyt kuitenkin kehitetty erilaisia ​​tekniikoita. Niiden joukossa on Pour plate -tekniikka.

Valotrofisten tai fotosynteettisten bakteerien tyypit

-Photrophs

Hapettumattomat fototrofiset bakteerit ovat hyvin monimuotoinen ryhmä mikro-organismeja, joilla on fotosynteettinen kapasiteetti ja jotka asuttavat enimmäkseen vesijärjestelmien anaerobisia alueita (ilman happea) auringonvalon vaikutuksesta.

Seuraavat perheet kuuluvat tähän mikro-organismiryhmään: Chlorobiaceae (rikkipitoiset vihreät), Chloroflexaceae (ei-rikkiä vihreät), Rhodospirillaceae (ei-rikki punainen), Ectothiorhodospiraceae ja Chromatiaceae (molemmat rikki punaiset).

Perheen rikkipunaiset bakteerit

Ne ovat tiukat anaerobit, joten ne käyttävät rikkiä peräisin olevat yhdisteet, kuten Na ₂ S, S, tiosulfaatti, sulfidi, molekyylistä vetyä tai yksinkertainen alhaisen molekyylipainon orgaanisia yhdisteitä elektronin luovuttajina.

Niillä voi olla erilaisia ​​morfologioita, mukaan lukien: spiraali (Thiospirillum), baciilit (Chromatium), munasolut tai vibrioidit (Thiopedia); ne on järjestetty avaruuteen yksittäisinä soluina tai pareittain ja ne ovat liikkuvia johtuen flagellasta, liukuvista tai kaasu tyhjiöistä.

Jotkut sen lajeista sisältävät bakterioflorofyllia a ja toiset b. Heillä voi myös olla spirotoksantiini-, okenoni- ja rodopinaalisten sarjojen karotenoidipigmenttejä. Niiden tehtävänä on suojata valohapettumiselta.

Lisäksi heillä on kyky kerätä rikkiä solunsisäisesti.

Perheen rikkipunaiset bakteerit

Ne eivät pysty varastoimaan rikkiä solunsisäisesti, kuten Chromatiaceae-perheenkin. Heidän morfologiansa ovat vibriosia, ne on järjestetty eristetyllä tavalla avaruudessa ja ovat liikkuvia.

Nämä bakteerit ovat tärkeitä heidän osallistumisestaan ​​hiili- ja rikkisykliin sekä toimimiseksi ruuana erilaisille vesieliöille.

Perheen vihreät rikkibakteerit

Ne ovat ryhmä mikro-organismeja, jotka suorittavat hapettumisen aiheuttavaa fotosynteesiä ja jotka asuvat rikkipitoisilla ja anaerobisilla alueilla järvissä.

Ne ovat fotolitotoautotrofisia ja pakollisia anaerobisia, useimmat ovat liikkumattomia, mutta jotkut voivat liikkua flagellan esiintymisen vuoksi.

Kun taas toiset sisältävät kaasurakkuloita, joiden avulla säätää sopiva syvyys järvien (alueet ilman happea) ja myös saada tarvittavat valon määrän ja H ₂ S.

Liikkumattomat elävät järvien pohjoissa, erityisesti rikkipitoisissa lietsissä.

Syy siihen, miksi ne voivat elää suurissa syvyyksissä, johtuu klorosomeista, joiden avulla ne voivat kasvaa pienemmällä valon voimakkuudella kuin punaiset bakteerit, ja myös siksi, että ne kykenevät kestämään helposti korkeita rikkipitoisuuksia.

Niillä on monimuotoisia morfologioita, muun muassa suorat baciilit, kokit ja vibriot. Ne jakautuvat yksittäin tai ketjuina ja voivat olla ruohovihreitä tai suklaanruskeita.

Ne korjata CO _2, kautta käänteinen Krebsin sykli. Chlorobium-suvun (Vibrios) lisäksi on vielä 2 sukua: Pelodyction (suorat bacillit) ja Prosthecochloris (Cocoides).

Perheen ei-rikkipitoiset rihmamaiset viherbakteerit

Ne ovat suoran sauvan muotoisia ja järjestetty filamenteihin. Chloronema-suvulla on kaasuvesikkeleitä.

Ne korjata CO ₂ kautta hydroksipropionaattia. Ne liikkuvat liu'uttamalla filamenttejaan. Hapen suhteen ne ovat valinnaisia.

Suurin osa elää järvissä tai kuumissa lähteissä lämpötiloissa välillä 45-70 ° C, ts. Ne ovat termofiilisiä.

Sekä Chloroflexus että Chloronema ovat hybridejä, koska niissä on klorosomeja kuten vihreitä bakteereja, mutta niiden reaktiokeskus on sama kuin punaisten bakteerien.

Perheen ei-rikkipitoiset punaiset bakteerit

Ne ovat aineenvaihdunnassaan vaihtuvimpia, koska vaikka he mieluummin vesiympäristöjä, joissa on runsaasti liukoisia orgaanisia aineita, joissa happipitoisuus on alhainen ja hyvin valaistu, ne voivat myös suorittaa fotosynteesiä anaerobisissa olosuhteissa.

Toisaalta ne voivat kasvaa myös kemoheterotrofisesti pimeässä, koska ne kykenevät käyttämään laajaa orgaanisten yhdisteiden ohjelmistoa hiili- ja / tai energialähteinä.

Ne ovat liikkuvia, koska niillä on polaarinen kotelo ja ne jaetaan binaarifissioon. Tämän tyyppiset bakteerit ovat tällä hetkellä erittäin hyödyllisiä, etenkin bioteknologian ja lääketieteen aloilla.

Sen yleisimpiä käyttötarkoituksia ovat saastuneen veden ja maaperän bioremedikaatioprosessit, biolannoitteiden ja rikkakasvien torjunta-aineiden tuotanto, koska on havaittu, että ne tuottavat aktiivisia aineita, kuten B12-vitamiinia, ubikinonia ja 5-aminolevuliinihappoa.

Näiden bakteerien eristämiseksi he tarvitsevat erityisiä viljelyalustoja, joissa inkubointiaika on 30 päivää huoneenlämpötilassa, valon ja pimeän syklin vaihteluvälillä 16/8, vastaavasti, käyttämällä hehkulamppuja (2200 luksia).

Perhe rikkimattomia punaisia ​​bakteereja

Ne ovat suoria, liikkuvia baciileja, joissa on polaarinen flagellum, jotka jakautuvat binaarifission avulla. Nämä bakteerit ovat hapen suhteen valinnaisia, aerobioosissa ne estävät fotosynteesiä, mutta anaerobiosisissa tekevät sen.

Ne voivat myös foto-assimiloida monenlaisia ​​orgaanisia yhdisteitä, kuten sokereita, orgaanisia happoja, aminohappoja, alkoholeja, rasvahappoja ja aromaattisia yhdisteitä.

Perhe rikkimattomia punaisia ​​bakteereja

Niillä on munanmuotoinen morfologia, ne ovat liikkuvia peritric flagellan avulla ja jakaantuvat orastamalla. Heillä on myös prosteca, ts. Sytoplasman ja soluseinämän jatke, jonka tehtävänä on lisätä mikro-organismin pintaa ja saada siten enemmän ruokaa.

Sillä on myös eksospoireja (itiöt, jotka muodostuvat ulkoisesti).

Muut hapettumattomien bakteerien suvut

Niitä ovat Heliobacteria, Erythrobacter ja Chloroacidobacterium.

Heliobakteerit kiinnittävät typen erittäin hyvin ja niitä on runsaasti trooppisissa maaperäissä, jotka tarjoavat tämän alkuaineen. Ne ovat välttämättömiä tietyntyyppisissä viljelykasveissa, esimerkiksi riisipeltoilla.

Eryrobakteerilla ei ole merkitystä.

Chloroacidobacterium muistuttaa läheisesti rikkipitoisten vihreiden bakteerien, joissa on klorosomeja, fotosynteettistä laitetta.

-Happea synteettinen

Sinileväbakteerit sisältävät klorofylliä, samoin kuin lisäpigmenttejä, karotenoideja ja fykobiliproteiineja.

Pigmenttejä, jotka osallistuvat valofosforylointireaktioihin (valon energian muuntaminen kemialliseksi energiaksi), kutsutaan reaktiokeskuksen pigmenteiksi. Näitä pigmenttejä ympäröivät pigmentit, nimeltään antennit, jotka toimivat valon kerääjinä.

Tähän ryhmään kuuluvat sinilevät, jotka ovat fotoautotrofeja. Tärkeimpiä ovat suvun Prochlorococcus suku, joka on runsain ja pienin fotosynteettinen organismi merimaailmassa.

Toisaalta siellä on suvut Synechococcus, joita on runsaasti pintavesissä ja jotka, kuten Prochlorococcus, ovat osa meren pikoplanktonia.

Viitteet

1. Santamaría-Olmedo M, García-Mena J ja Núñez-Cardona M. Meksikonlahdella asuvien Chromatiaceae-perheen fototrofisten bakteerien eristäminen ja tutkiminen. III kokous, Naisten osallistuminen tieteeseen.
2. Wikipedian avustajat, "Prosteca", Wikipedia, Vapaa tietosanakirja, es.wikipedia.org/
3. Cottrell MT, Mannino A, Kirchman DL. Aerobiset hapettumattomat fototrofiset bakteerit Keski-Atlantin lahdella ja Pohjois-Tyynenmeren Gyressä. Levitä ympäristöympäristön mikrobiolia. 2006; 72 (1): 557 - 64.
4. "Prochlorococcus." Wikipedia, ilmainen tietosanakirja. 28. huhtikuuta 2018, 20:55 UTC. 30. marraskuuta 2018. es.wikipedia.org/
5. Synechococcuksen. »Wikipedia, Vapaa tietosanakirja. 15. marraskuuta 2018, 12:52 UTC. 30. marraskuuta 2018, 06:16. Otettu es.wikipedia.org-sivulta
6. "Photoautotroph." Wikipedia, ilmainen tietosanakirja. 18. elokuuta 2018, 21:45 UTC. 30. marraskuuta 2018. Otettu es.wikipedia.org-sivulta
7. González M, González N. Lääketieteellisen mikrobiologian käsikirja. 2. painos, Venezuela: Carabobon yliopiston tiedotusvälineiden ja julkaisujen osasto; 2011.