- ominaisuudet
- elinympäristö
- Toiminta ympäristössä
- Luokittelu
- Chemoautotrophs
- Chemoheterotrophs
- Kemotroofisten bakteerien tyypit
- Värittömät rikkibakteerit
- Typpibakteerit
- Rautabakteerit
- Vetybakteerit
- Viitteet
Chemotrophs tai kemosynteettiset ovat ryhmä organismien hengissä vähentää epäorgaanisia yhdisteitä käytetään raaka-aineena, josta johdetuilla energiaa myöhemmin käyttää sitä hengitysteiden aineenvaihduntaa.
Tämä ominaisuus, joka näillä mikro-organismeilla on energian saamiseksi hyvin yksinkertaisista yhdisteistä monimutkaisten yhdisteiden tuottamiseksi, tunnetaan myös nimellä kemosynteesi, minkä vuoksi näitä organismeja kutsutaan joskus myös kemosynteeteiksi.
Nitrobacter on kemotrofisten bakteerien suku
Toinen tärkeä ominaisuus on, että nämä mikro-organismit erottuvat muista kasvamalla tiukasti mineraaliväliaineissa ja ilman valoa, joten niitä kutsutaan joskus kemolyttrofeiksi.
ominaisuudet
elinympäristö
Kuumat lähteet, kemosynteettisten bakteerien elinympäristö
Nämä bakteerit elävät siellä, missä alle 1% auringonvalosta tunkeutuu, eli ne viihtyvät pimeässä melkein aina happea läsnä ollessa.
Ihanteellinen paikka kemosynteettisten bakteerien kehittymiselle ovat kuitenkin siirtymäkerrokset aerobisten ja anaerobisten olosuhteiden välillä.
Yleisimmät kohdat ovat: syvät sedimentit, sukellusveneen lievennysten ympäristö tai valtamerten keskiosassa sijaitsevat sukellusveneenkorotukset, joita kutsutaan valtameren puolivälissä.
Nämä bakteerit kykenevät selviämään ympäristöissä, joissa on ääriolosuhteita. Näissä paikoissa voi olla hydrotermisiä tuuletusaukkoja, joista kuuma vesi virtaa tai jopa magman ulosvirtausta.
Toiminta ympäristössä
Nämä mikro-organismit ovat välttämättömiä ekosysteemissä, koska ne muuttavat näistä tuuletusaineista peräisin olevat myrkylliset kemikaalit ruokaksi ja energiaksi.
Tästä syystä kemosynteettisillä organismeilla on keskeinen rooli mineraaliruokatuotteiden hyödyntämisessä ja ne myös pelastavat energiaa, joka muuten menetettäisiin.
Toisin sanoen ne edistävät troofisen ketjun tai ravintoketjun ylläpitämistä.
Tämä tarkoittaa, että ne edistävät ravintoaineiden siirtymistä biologisen yhteisön eri lajien kautta, joissa kukin ruokkii edellistä ja on ruokaa seuraavalle, mikä auttaa ylläpitämään ekosysteemiä tasapainossa.
Nämä bakteerit auttavat myös pelastamaan tai parantamaan joitain onnettomuuksien saastuttamia ekologisia ympäristöjä. Esimerkiksi öljyvuotoalueilla, ts. Näissä tapauksissa nämä bakteerit auttavat käsittelemään myrkyllisiä jätteitä muuntamaan ne turvallisemmiksi yhdisteiksi.
Luokittelu
Kemosynteettiset tai kemotrofiset organismit luokitellaan kemoautotrofeiksi ja kemoheterotrofeiksi.
Chemoautotrophs
He käyttävät CO 2 hiilen lähteenä, rinnastetaan kautta Calvin aikana ja muunnetaan solukomponenttien.
Toisaalta, ne saavat energiaa hapettamalla vähentää yksinkertaisia epäorgaanisia yhdisteitä, kuten: ammoniakki (NH 3), divetyfosfaatti (H 2), typpidioksidi (NO 2 -), rikkivetyä (H 2 S), rikki (S), rikkitrioksidi (S 2 O 3 -) tai rauta-ioni (Fe 2 +).
Toisin sanoen ATP syntyy oksidatiivisella fosforylaatiolla epäorgaanisen lähteen hapetuksen aikana. Siksi he ovat omavaraisia, he eivät tarvitse toista elävää olentoa selviytymiseen.
Chemoheterotrophs
Toisin kuin aikaisemmat, nämä saavat energiaa hapettamalla monimutkaisia pelkistettyjä orgaanisia molekyylejä, kuten glukoosia glykolyysin kautta, triglyseridejä beetahapetuksen kautta ja aminohappoja oksidatiivisen deaminaation kautta. Tällä tavalla he saavat ATP-molekyylejä.
Toisaalta, chemoheterotrophic organismit eivät voi käyttää CO 2 hiilenlähteenä, kuten chemoautotrophic organismeja voi.
Kemotroofisten bakteerien tyypit
Värittömät rikkibakteerit
Kuten nimensä viittaa, ne ovat bakteereja, jotka hapettavat rikkiä tai sen pelkistettyjä johdannaisia.
Nämä bakteerit ovat tiukasti aerobisia ja vastaavat orgaanisen aineen hajoamisen yhteydessä syntyvän rikkivedyn muuttamisesta sen muuttamiseksi sulfaatiksi (SO 4 -2), yhdisteeksi, jota lopulta kasvit käyttävät.
Sulfaatti happamoittaa maaperän pH-arvoon noin 2, johtuen H + -protoonien kertymisestä ja muodostuu rikkihappoa.
Tätä ominaisuutta käytetään tietyillä talouden aloilla, etenkin maataloudessa, jolla ne voivat korjata erittäin alkaliset maaperät.
Tämä tehdään tuomalla jauhemaista rikkiä maaperään siten, että läsnä olevat erikoistuneet bakteerit (sulfobakteerit) hapettavat rikkiä ja siten tasapainottavat maaperän pH: n maataloudelle sopiviin arvoihin.
Kaikki rikkihapettavat kemolytrofiset lajit ovat gram-negatiivisia ja kuuluvat suoja-proteobakteereihin. Esimerkki rikkiä hapettavasta bakteerista on Acidithiobacillus tiooxidans.
Jotkut bakteerit voivat kerääntyä alkuainerikkiä (S 0) liukenemattoman rakeina solun sisällä, käytettäväksi ulkoisten rikki ovat poissa.
Typpibakteerit
Tässä tapauksessa bakteerit hapettavat pelkistettyjä typpiyhdisteitä. Niitä on kahta tyyppiä: nitrosifioivat bakteerit ja nitrifioivat bakteerit.
Ensin mainitut kykenevät hapettamaan ammoniakkia (NH3), joka syntyy orgaanisen aineen hajoamisesta, jotta se muuttuu nitriiteiksi (NO 2), ja jälkimmäiset muuttavat nitriitit nitraateiksi (NO 3 -), yhdisteiksi, joita kasvit voivat käyttää..
Esimerkkeinä nitrosifioivista bakteereista on Nitrosomonas-suku ja nitrifioivina bakteereina Nitrobacter-suku.
Rautabakteerit
Nämä bakteerit ovat happofiilisiä, toisin sanoen he tarvitsevat happaman pH: n selviytyäkseen, koska neutraalissa tai emäksisessä pH: ssa rautayhdisteet hapettuvat spontaanisti ilman näiden bakteerien läsnäoloa.
Siksi, jotta nämä bakteerit pystyvät hapettamaan rautarautayhdisteitä (Fe 2+) rautaksi (Fe 3+), elatusaineen pH: n on välttämättä oltava happamaa.
On huomattava, että rauta bakteerit viettää suurimman ATP tuotetun päinvastaisessa elektronien kuljetusta reaktioita, jolloin saadaan tarvittava tehon alentamisen tallennetta CO 2.
Siksi näiden bakteerien on hapetettava suuret määrät Fe + 2: ta voidakseen kehittyä, koska hapetusprosessista vapautuu vähän energiaa.
Esimerkki: Acidithiobacillus ferrooxidans -bakteeri muuntaa happamissa vesissä läsnä olevan rautakarbonaatin, joka virtaa hiilikaivosten läpi rautaoksidiksi.
Kaikki rautahapettavat kemolytrofiset lajit ovat gram-negatiivisia ja kuuluvat suoja-proteobakteereihin.
Toisaalta myös kaikki rautaa hapettavat lajit kykenevät hapettamaan rikkiä, mutta eivät päinvastoin.
Vetybakteerit
Nämä bakteerit käyttävät molekulaarista vetyä energialähteenä tuottaa orgaanisen aineen ja käyttää CO 2 hiilenlähteenä. Nämä bakteerit ovat fakultatiivisia kemoautotrofeja.
Niitä löytyy pääasiassa tulivuoreista. Nikkeli on välttämätöntä elinympäristössään, koska kaikki vetygeneasit sisältävät tämän yhdisteen metallisena kofaktorina. Näistä bakteereista puuttuu sisäkalvo.
Metaboliassaan vety sisällytetään hydraasiin plasmamembraaniin siirtäen protoneja ulkoa.
Tällä tavoin ulkoinen vety kulkee sisätilaan toimien sisäisenä vetynaasina muuttaen NAD + NADH: ksi, joka yhdessä hiilidioksidin ja ATP: n kanssa siirtyvät Calvin-sykliin.
Hydrogenomonas-bakteerit kykenevät myös käyttämään useita orgaanisia yhdisteitä energialähteinä.
Viitteet
- Prescott, Harley ja Klein Microbiology 7. ed. McGraw-Hill Interamericana 2007, Madrid.
- Wikipedian avustajat, «Chemiotroph», Wikipedia, Vapaa tietosanakirja, en.wikipedia.org
- Geo F. Brooks, Karen C. Carroll, Janet S. Butel, Stephen A. Morse, Timothy A. Mietzner. (2014). Lääketieteellinen mikrobiologia, 26e. McGRAW-HILL Interamericana de Editores, SA: n CV
- González M, González N. Lääketieteellisen mikrobiologian käsikirja. 2. painos, Venezuela: Carabobon yliopiston tiedotusvälineiden ja julkaisujen osasto; 2011.
- Jimeno, A. & Ballesteros, M. 2009. Biologia 2. Santillanan järjestäjäryhmä. ISBN 974-84-7918-349-3