Charakterystyczne fototrofy i klasyfikacja



The fototrofy są to mikroorganizmy, które uzyskują energię chemiczną wykorzystując światło słoneczne (energię świetlną). Są one podzielone na fotoautotrofy i fotoheterotrofy w zależności od źródła węgla, którego używają.

Fotoautotrofy to takie, które wykorzystują światło słoneczne jako źródło energii i wykorzystują CO2 jako główne źródło węgla. Podczas gdy fotoheterotrofy również wykorzystują światło jako źródło energii, ale używają związków organicznych jako źródła węgla.

Bakterie te odgrywają kluczową rolę w ekologii mikrobiologicznej, zwłaszcza w cyklach biogeochemicznych siarki i węgla, wykorzystując w maksymalnym stopniu różne sposoby, w jakie te pierwiastki występują w przyrodzie..

Oprócz poprzedniej klasyfikacji, są one również podzielone na fototrofy tlenowe i fototrofy anoksygeniczne. Cyjanobakterie są znane jako fototrofy tlenowe, podczas gdy czerwone i zielone bakterie (siarkowe i niesiarkowe) znajdują się wśród bakterii beztlenowych.

Te siarkawe są na ogół fotolitoautotroficzne, chociaż niektóre mogą rosnąć w postaci fotoorganoheterotroficznej, ale nadal wymagają niewielkich ilości H2S, podczas gdy niesiarkowe są fotoheterotroficzne.

Z drugiej strony większość bakterii siarkawych jest beztlenowa, chociaż tlen nie jest dla nich toksyczny, po prostu ich nie używa.

W przypadku bakterii bezsiarkowych są ogólnie fakultatywna aerobowych, w zależności od warunków, to znaczy, gdy nie jest jasna, a proces beztlenowe wykonać woli fotosyntezy, ale jeśli będą tlenowej oddychania tlenowego, niezależnie od tego, czy jest czy nie światło

Ważne jest, aby pamiętać, że związek, który wychwytuje fotony światła w tych bakteriach, nazywany jest bakteriochlorofilem.

Indeks

  • 1 Charakterystyka
  • 2 Rodzaje bakterii fototroficznych lub fotosyntetycznych
    • 2.1 -Anoksygeniczne zjawiska
    • 2.2 - Fotosynteza tlenowa
  • 3 referencje

Funkcje

Różne typy fotosyntetyzujących bakterii, są szeroko rozpowszechnione w ekosystemach wodnych, lecz także w ekstremalnych warunkach hipersłony naziemnych, takich jak kwasy, zasady i hydrotermalnych, etc..

Te mikroorganizmy były mało badane ze względu na pewne wady, takie jak trudność w uzyskaniu i zachowaniu czystych kultur. Jednakże w tym celu opracowano kilka technik. Wśród nich jest technika wlać płytkę.

Rodzaje bakterii fototroficznych lub fotosyntetycznych

-Fototrofy beztlenowy

Fototropowy bakterie anoxygenic grupę mikroorganizmów o zróżnicowanej wydajności fotosyntezy zamieszkujących strefy beztlenowej (tlen) układów wodnych głównie z ekspozycją na światło słoneczne.

Do tej grupy mikroorganizmów należą następujące rodziny: Chlorobiaceae (zieleni siarkowe), Chloroflexaceae (zieleni niesiarkowe), Rhodospirillaceae (czerwony, nie siarkawy), Ectothiorhodospiraceae i Chromatiaceae (obie siarkowoczerwone).

Siarkowe czerwone bakterie z rodziny Chromatiaceae

Są to ścisłe beztlenowce, dlatego używają jako donorów elektronów związków pochodzących z siarki, takich jak Na2S, S, tiosiarczan, siarka, wodór cząsteczkowy lub proste związki organiczne o niskiej masie cząsteczkowej.

Mogą mieć różne morfologie, między innymi: spirala (Thiospirillum), pałeczki (Chromatium), jajowate lub wibracyjne (Thiopedia); są rozmieszczone w przestrzeni jako pojedyncze komórki lub w parach i są ruchliwe z powodu wici, przesuwania lub wakuoli z gazem.

Niektóre z ich gatunków zawierają bakteriochlorofil i inne. Mogą również prezentować pigmenty karotenoidowe z serii spiriloksantyny, okenonu i rodopinalu. Działają one jako ochrona przed fotoutlenianiem.

Dodatkowo posiadają zdolność do gromadzenia siarki wewnątrzkomórkowo.

Siarkowe czerwone bakterie rodziny Ectothiorhodospiraceae

Nie są one w stanie przechowywać wewnątrzkomórkowo siarki, tak jak w rodzinie Chromatiaceae. Ich morfologia ma formę Vibrios, są ułożone w odizolowany sposób w przestrzeni i są ruchome.

Bakterie te są ważne dla ich udziału w cyklu węgla i siarki, a także jako pokarm dla różnych organizmów wodnych.

Siarkowe zielone bakterie rodziny Chlorobiaceae, płeć Chlorobium

Są grupą mikroorganizmów, które wytwarzają anoksygeniczną fotosyntezę, zamieszkującą obszary bogate w siarkę i jeziora beztlenowe.

Są fotolitoautotroficzne i bezwzględne beztlenowce, większość jest nieruchoma, ale niektóre mogą być przenoszone przez obecność wici.

Podczas gdy inne zawierają pęcherzyki gazu, które umożliwiają dostosowanie właściwej głębokości jezior (obszary bez tlenu), a także uzyskanie ilości światła i H2S konieczne.

Nieruchome żyją w dnie jezior, szczególnie w błocie błotnym bogatym w siarkę.

Powodem tego może żyć na dużych głębokościach jest clorosomas, pozwalając na wzrost natężenia światła niższym niż czerwone bakterii, a ze względu na jego zdolność do łatwego wytrzymywania wysokich stężeń siarki.

Prezentują różnorodne morfologie, wśród nich: proste pałeczki, ziarniaki i wibracje. Są rozprowadzane w izolacji lub w łańcuchach i mogą być zieloną trawą lub czekoladowym brązem.

Fijan CO2, przez odwrotny cykl Krebsa. Oprócz gatunku Chlorobium (Vibrios) są jeszcze 2 gatunki: Pelodyction (Proste pałeczki) i Prosthecochloris (Cocoids).

Niesiarkowe nitkowate zielone bakterie rodziny Chloroflexaceae, gatunki Chloroflexus i Chloronema

Są w kształcie prostych pałeczek i ułożone w włókna. Płeć Chloronema ma pęcherzyki gazu.

Ustawili CO2 drogą hydroksypropionianu. Poruszają się, przesuwając włókna. W odniesieniu do tlenu są one opcjonalne.

Większość żyje w jeziorach lub źródłach termalnych w temperaturach od 45 do 70 ° C, czyli są termofilami.

Tyle Chloroflexus i Chloronema Są hybrydami, mają chlorosomy jak zielone bakterie, ale ich centrum reakcji jest takie samo jak czerwone bakterie

Niesiarkowe czerwone bakterie z rodziny Rhodospirillaceae, Płeć Rhodospirillum

Są one najbardziej zmienną na ich metabolizm, ponieważ chociaż korzystne środowisko wodne bogate w rozpuszczalnej materii organicznej, małej zawartości tlenu i bardzo jasne, można również przeprowadzić w warunkach beztlenowych fotosyntezy.

Z drugiej strony, mogą również rosnąć chemoheterotroficznie w ciemności, ponieważ są w stanie wykorzystać szeroki repertuar związków organicznych jako źródła węgla i / lub energii.

Są ruchome, ponieważ posiadają polarną wici i są podzielone przez binarne rozszczepienie. Ten rodzaj bakterii jest obecnie bardzo przydatny, szczególnie w dziedzinach takich jak biotechnologia i medycyna.

Najpowszechniejszą zastosowania to bioremediacją zanieczyszczonej wody i gleby, w produkcji biofertilizer i herbicydy, jak stwierdzono, do wytwarzania substancji czynnych, takich jak witamina B12, ubichinon i kwasu 5-aminolewulinowego, etc..

Do izolacji tych bakterii potrzebne są specjalne pożywki hodowlane, z 30-dniową inkubacją w temperaturze pokojowej odpowiednio z zakresami cykli światła i ciemności 16/8, przy użyciu żarówek (2200 luksów).

Niesiarczkowane czerwone bakterie z rodziny Bradyrhizobiaceae, płeć Rhodopseudomonas

Są to proste pałeczki, ruchome z wici polarnej, które są podzielone przez binarne rozszczepienie. Bakterie te są fakultatywne pod względem tlenu, w aerobiozie hamują fotosyntezę, ale w anaerobiozie, jeśli ją wykonają.

Mogą także fotoasilować wiele różnych związków organicznych, takich jak cukry, kwasy organiczne, aminokwasy, alkohole, kwasy tłuszczowe i związki aromatyczne.

Niesiarczkowane czerwone bakterie z rodziny Hyphomicrobiaceae, płeć Rhodomicrobium

Mają jajowatą morfologię, są ruchome przez obwodowe wici i dzielą się pączkami. Mają też prostecę, czyli przedłużenie cytoplazmy i ściany komórkowej, której zadaniem jest zwiększenie powierzchni mikroorganizmu, a tym samym uzyskanie większej ilości pożywienia.

Ma także egzospory (zarodniki, które powstają zewnętrznie).

Inne genomy bakterii anoksygenicznych

Wśród nich są Heliobacteria, Erythrobacter i Chloroacidobacterium.

The heliobakterie Naprawiają bardzo dobrze azot i obfitują w gleby tropikalne, dostarczając tego pierwiastka. Są niezbędne w niektórych rodzajach upraw, na przykład na polach ryżowych.

Erythrobacter to nie ma znaczenia.

Chloroacidobacterium wyglądają bardzo podobnie do aparatu fotosyntetycznego zielonych bakterii siarkowych z chlorosomami.

-Fotosyntetyka tlenowa

Cyjanobakterie posiadają chlorofil, a także dodatkowe pigmenty karotenoidy i fikobiliproteiny.

Pigmenty, które ingerują w reakcje fotofosforylacji (konwersja energii światła na energię chemiczną), nazywane są pigmentami w centrum reakcji. Wokół tych pigmentów znajdują się pigmenty zwane antenami, które działają jako kolektory światła.

W tej grupie znajdują się sinice, które są fotoautotroficzne. Do najważniejszych należą gatunek Prochlorococcus który jest najobficiej występującym i najmniejszym organizmem fotosyntetycznym w świecie morskim.

Z drugiej strony istnieje gatunek Synechococcus, obfite w wodę powierzchniową i podobne Prochlorococcus są częścią morskiego pikoplanktonu.

Referencje

  1. Santamaría-Olmedo M, García-Mena J i Núñez-Cardona M. Izolacja i badanie fototroficznych bakterii rodziny Chromatiaceae które zamieszkują Zatokę Meksykańską. III Spotkanie, Udział kobiet w nauce.
  2. Autorzy Wikipedii „Prosteca” Wikipedia, darmowa encyklopedia,  es.wikipedia.org/
  3. Cottrell MT, Mannino A, Kirchman DL. Tlenowe, beztlenowe bakterie fototroficzne w zatoce Mid-Atlantic i północnym Pacyfiku Gyre. Appl Environ Microbiol. 2006; 72 (1): 557-64.
  4. „Prochlorococcus. ” Wikipedia, darmowa encyklopedia. 28 kwietnia 2018, 20:55 UTC. 30 listopada 2018 r. En.wikipedia.org/
  5. „Synechococcus.„ Wikipedia, darmowa encyklopedia. 15 listopada 2018, 12:52 UTC. 30 listopada 2018, 06:16. Zrobione z es.wikipedia.org
  6. „Photoautotrof”. Wikipedia, darmowa encyklopedia. 18 sierpnia 2018, 21:45 UTC. 30 listopada 2018 r. Zaczerpnięte z es.wikipedia.org
  7. González M, González N. Podręcznik mikrobiologii medycznej. 2. edycja, Wenezuela: Dyrekcja mediów i publikacji Uniwersytetu Carabobo; 2011.