Charakterystyczna chemofizyka i typy

The chemiotrofie lub chemosyntetyczne to grupa organizmów, które do przeżycia wykorzystują zredukowane związki nieorganiczne, jako surowiec, skąd uzyskują energię do późniejszego wykorzystania w metabolizmie oddechowym.

Ta właściwość, którą te mikroorganizmy mają do uzyskania energii z bardzo prostych związków w celu wytworzenia złożonych związków, jest również znana jako chemosynteza, więc czasami te organizmy są również nazywane chemosyntezami..

Inną ważną cechą jest to, że drobnoustroje te różnią się od pozostałych mikroorganizmami rosnącymi w środowiskach ściśle mineralnych i wolnych od światła, dlatego czasami nazywane są chemolitotrofami..

Indeks

• 1 Charakterystyka
  • 1.1 Siedlisko
  • 1.2 Funkcja w środowisku
• 2 Klasyfikacja
  • 2.1 Chemoautotrofy
  • 2.2 Chemoheterotrofy
• 3 Rodzaje bakterii chemiotropicznych
  • 3.1 Bezbarwne bakterie siarki
  • 3.2 Bakterie azotu
  • 3.3 Bakterie żelaza
  • 3.4 Bakterie wodorowe
• 4 odniesienia

Funkcje

Siedlisko

Bakterie te żyją tam, gdzie światło słoneczne przenika mniej niż 1%, to znaczy rozwijają się w ciemności, prawie zawsze w obecności tlenu.

Idealnym miejscem do rozwoju bakterii chemosyntetycznych są jednak warstwy przejściowe między warunkami tlenowymi i beztlenowymi.

Najczęstsze miejsca to: głębokie osady, otoczenie płaskorzeźb podwodnych lub elewacje podwodne znajdujące się w środkowej części oceanów, znane jako grzbiety oceaniczne.

Bakterie te są w stanie przetrwać w środowiskach o ekstremalnych warunkach. W tych miejscach mogą znajdować się otwory hydrotermalne, skąd płynie gorąca woda lub nawet ujście magmy.

Funkcja w środowisku

Te mikroorganizmy są niezbędne w ekosystemie, ponieważ przekształcają toksyczne substancje chemiczne pochodzące z tych otworów w żywność i energię.

Dlatego organizmy chemosyntetyczne odgrywają zasadniczą rolę w odzyskiwaniu pokarmów mineralnych, a także energii ratunkowej, która w przeciwnym razie zostałaby utracona.

Oznacza to, że sprzyjają utrzymaniu łańcucha troficznego lub łańcucha pokarmowego.

Oznacza to, że promują one transfer substancji odżywczych przez różne gatunki społeczności biologicznej, w których każdy żywi się poprzednim i jest kolejnym, który pomaga utrzymać ekosystem w równowadze..

Bakterie te przyczyniają się również do ratowania lub poprawy niektórych środowisk ekologicznych zanieczyszczonych wypadkami. Na przykład w obszarach wycieku ropy, to znaczy w tych przypadkach bakterie te pomagają w obróbce toksycznych odpadów, aby przekształcić je w bardziej nieszkodliwe związki.

Klasyfikacja

Organizmy chemosyntetyczne lub cheyotroficzne są klasyfikowane jako chemoautotrofy i chemoheterotrofy.

Chemoautotrofy

Używają CO₂ jako źródło węgla, asymilowane przez ścieżkę cyklu Calvina i przekształcane w składniki komórkowe.

Z drugiej strony uzyskują energię utleniania zredukowanych prostych związków nieorganicznych, takich jak: amoniak (NH)₃), diwodor (H₂), dwutlenek azotu (NO₂^-), siarkowodór (H₂S), siarka (S), trójtlenek siarki (S)₂O₃^-) lub jon żelaza (Fe₂⁺).

Oznacza to, że ATP jest wytwarzany przez fosforylację oksydacyjną podczas utleniania źródła nieorganicznego. Dlatego są samowystarczalni, nie potrzebują innej żywej istoty, aby przeżyć.

Chemoheterotrofy

W przeciwieństwie do poprzednich, uzyskują energię poprzez utlenianie złożonych zredukowanych cząsteczek organicznych, takich jak glukoza poprzez glikolizę, trójglicerydy poprzez beta utlenianie i aminokwasy poprzez oksydacyjną deaminację. W ten sposób uzyskują cząsteczki ATP.

Z drugiej strony, organizmy chemoheterotroficzne nie mogą używać CO₂ jako źródło węgla, podobnie jak organizmy chemoautotroficzne.

Rodzaje bakterii chemiotropicznych

Bezbarwne bakterie siarki

Jak sama nazwa wskazuje, są to bakterie, które utleniają siarkę lub jej zredukowane pochodne.

Bakterie te są ściśle tlenowe i są odpowiedzialne za przekształcanie siarkowodoru wytwarzanego w rozkładzie materii organicznej, aby przekształcić go w siarczan (SO₄^-2), związek, który ostatecznie będzie używany przez rośliny.

Siarczan zakwasza glebę do pH około 2, ponieważ protony H gromadzą się⁺ i tworzy się kwas siarkowy.

Ta cecha jest wykorzystywana przez niektóre sektory gospodarki, zwłaszcza w rolnictwie, gdzie mogą korygować skrajnie alkaliczne tereny.

Odbywa się to poprzez wprowadzanie proszku siarkowego do gleby, dzięki czemu wyspecjalizowane bakterie (sulfobakterie) utleniają siarkę iw ten sposób równoważą pH gleby przy wartościach odpowiednich dla rolnictwa..

Wszystkie gatunki chemolitotropowe, które utleniają siarkę, są gram-ujemne i należą do rodzaju proteobakterii. Przykładem bakterii utleniających siarkę jest Tiooksydany Acidithiobacillus.

Niektóre bakterie mogą gromadzić siarkę elementarną (S⁰) nierozpuszczalny w postaci granulek wewnątrz celi, do wykorzystania w przypadku wyczerpania zewnętrznych źródeł siarki.

Bakterie azotu

W tym przypadku bakterie utleniają zredukowane związki azotu. Istnieją dwa rodzaje bakterii nitrozujących i nitryfikujących.

Te pierwsze są zdolne do utleniania amoniaku (NH3), które powstają w wyniku rozkładu materii organicznej w celu przekształcenia go w azotyny (NO.₂), a te ostatnie przekształcają azotyny w azotany (NO₃^-), związki używane przez rośliny.

Przykładami bakterii nitrozujących są rodzaje Nitrosomonas, a jako bakterie nitryfikacyjne występuje rodzaj Nitrobacter.

Żelazne bakterie

Bakterie te są kwasofilne, co oznacza, że ​​do przeżycia wymagają kwaśnego pH, ponieważ przy obojętnym lub zasadowym pH związki żelazawe utleniają się spontanicznie, bez potrzeby tych bakterii.

Dlatego te bakterie utleniają związki żelaza (Fe²⁺) żelazowy (Fe³⁺) pH podłoża musi być kwaśne.

Należy zauważyć, że bakterie żelaza wydają większość ATP wytwarzanego w reakcjach transportu wstecznego elektronów, aby uzyskać niezbędną moc redukującą w utrwalaniu CO₂.

Dlatego te bakterie muszą utleniać duże ilości Fe⁺² aby móc się rozwijać, z powodu faktu, że z procesu utleniania uwalniana jest niewielka ilość energii.

Przykład: bakteria Acidithiobacillus ferrooxidans przekształca węglan żelaza obecny w kwaśnych wodach, które przepływają przez kopalnie węgla w tlenku żelaza.

Wszystkie związki chemolitotropowe, które utleniają żelazo, są gram-ujemne i należą do rodzaju proteobakterii.

Z drugiej strony wszystkie gatunki, które utleniają żelazo, są również zdolne do utleniania siarki, ale nie odwrotnie.

Bakterie wodorowe

Bakterie te wykorzystują wodór cząsteczkowy jako źródło energii do produkcji materii organicznej i wykorzystują CO₂ jako źródło węgla. Bakterie te są fakultatywną chemoautotrofią.

Znajdują się głównie w wulkanach. W swoim środowisku nikiel jest niezbędny, ponieważ wszystkie hydrogenazy zawierają ten związek jako metaliczny kofaktor. Bakterie te nie mają wewnętrznej błony.

W swoim metabolizmie wodór jest wbudowywany w hydrogenazę błony plazmatycznej przemieszczającej protony na zewnątrz.

W ten sposób zewnętrzny wodór przechodzi do wnętrza, działając jako wewnętrzna hydrogenaza, przekształcając NAD⁺ do NADH, który wraz z dwutlenkiem węgla i ATP przechodzi przez cykl Calvina.

Bakterie Hydro-monogony Są również w stanie wykorzystać pewną liczbę związków organicznych jako źródła energii.

Referencje

1. Prescott, Harley and Klein Microbiology 7th ed. McGraw-Hill Interamericana 2007, Madryt.
2. Autorzy Wikipedii „Quimiótrofo” Wikipedia, darmowa encyklopedia, es.wikipedia.org
3. Geo F. Brooks, Karen C. Carroll, Janet S. Butel, Stephen A. Morse, Timothy A. Mietzner. (2014). Mikrobiologia medyczna, 26e. McGRAW-HILL Interamericana de Editores, S.A. C.V.
4. González M, González N. Podręcznik mikrobiologii medycznej. 2. edycja, Wenezuela: Dyrekcja mediów i publikacji Uniwersytetu Carabobo; 2011.
5. Jimeno, A. & Ballesteros, M. 2009. Biologia 2. Grupa promotorów Santillana. ISBN 974-84-7918-349-3