Karakteristična kemofizika i tipovi

chemotrophs ili kemosintetički su skupina organizama koji za preživljavanje koriste reducirane anorganske spojeve, kao sirovinu, odakle dobivaju energiju da ga kasnije koriste u respiratornom metabolizmu.

Ovo svojstvo koje ti mikroorganizmi imaju u dobivanju energije od vrlo jednostavnih spojeva za stvaranje kompleksnih spojeva je također poznato kao kemosinteza, tako da se ponekad ti organizmi nazivaju i kemosintetski..

Druga važna karakteristika je ta da se ti mikroorganizmi razlikuju od ostalih uzgojem u strogo mineralnim i bezsvjetovnim sredinama, pa se ponekad nazivaju kemolitotrofima..

indeks

• 1 Značajke
  • 1.1 Stanište
  • 1.2 Funkcija u okolišu
• 2 Klasifikacija
  • 2.1 Chemoautotrofi
  • 2.2 Chemoheterotrofi
• 3 Vrste kemotropnih bakterija
  • 3.1 Bezbojne bakterije sumpora
  • 3.2 Bakterije dušika
  • 3.3 Željezne bakterije
  • 3.4 Vodikove bakterije
• 4 Reference

značajke

stanište

Te bakterije žive tamo gdje sunčeva svjetlost prodire u manje od 1%, odnosno razvijaju se u mraku, gotovo uvijek u prisutnosti kisika.

Međutim, idealno mjesto za razvoj kemosintetskih bakterija su prijelazni slojevi između aerobnih i anaerobnih uvjeta.

Najčešća nalazišta su: duboki sedimenti, okruženje podmorskih reljefa ili na podmorskim uzvišenjima smještenim u središnjem dijelu oceana, poznatim kao srednji oceanski grebeni..

Ove bakterije mogu preživjeti u okruženju s ekstremnim uvjetima. Na tim mjestima mogu postojati hidrotermalni otvori iz kojih teče topla voda ili čak magma izlaz.

Funkcija u okolini

Ti mikroorganizmi su bitni u ekosustavu, jer transformiraju otrovne kemikalije koje proizlaze iz tih otvora u hranu i energiju.

Zbog toga kemosintetski organizmi igraju temeljnu ulogu u oporavku mineralne hrane i također spašavaju energiju koja bi se inače izgubila.

To jest, favoriziraju održavanje trofičkog lanca ili prehrambenog lanca.

To znači da promiču prijenos hranjivih tvari kroz različite vrste biološke zajednice, u kojoj se svaka od njih hrani prethodnim i koja je sljedeća, što pomaže održavanju ekosustava u ravnoteži..

Ove bakterije također doprinose spašavanju ili poboljšanju nekih ekoloških sredina zagađenih nesrećama. Na primjer, u područjima izlijevanja nafte, tj. U tim slučajevima ove bakterije pomažu u tretiranju toksičnog otpada kako bi ih pretvorili u više bezopasne spojeve.

klasifikacija

Kemosintetski ili cheyotrophic organizmi razvrstani su u kemoautotrofne i kemoheterotrofne.

chemoautotrophs

Oni koriste CO₂ kao izvor ugljika, asimilirani kroz Calvinov ciklus ciklusa i pretvoreni u stanične komponente.

S druge strane, oni dobivaju energiju oksidacije reduciranih jednostavnih anorganskih spojeva, kao što su: amonijak (NH)₃), dihidrogen (H₂), dušikov dioksid (NO₂^-vodikov sulfid (H₂S), sumpor (S), sumpor trioksid (S)₂O₃^-) ili iona željeza (Fe₂⁺).

To jest, ATP nastaje oksidativnom fosforilacijom tijekom oksidacije anorganskog izvora. Dakle, oni su samodostatni, ne trebaju drugo živo biće da bi preživjeli.

chemoheterotrophs

Za razliku od prethodnih, oni dobivaju energiju kroz oksidaciju složenih reduciranih organskih molekula, kao što su glukoza putem glikolize, trigliceridi putem beta oksidacije i aminokiseline putem oksidativne deaminacije. Na taj način dobivaju se ATP molekule.

S druge strane, kemoheterotrofni organizmi ne mogu koristiti CO₂ kao izvor ugljika, kao i kemoautotrofni organizmi.

Vrste kemotropnih bakterija

Bezbojne bakterije sumpora

Kao što ime implicira, to su bakterije koje oksidiraju sumpor ili njegove reducirane derivate.

Ove bakterije su stroge aerobne i odgovorne su za transformaciju sumporovodika proizvedenog u razgradnji organske tvari, kako bi ga pretvorili u sulfat (SO).₄^-2), spoj koji će na kraju koristiti biljke.

Sulfat zakiseli tlo do pH od približno 2, jer se akumuliraju protoni H⁺ i formira se sumporna kiselina.

Tu karakteristiku iskorištavaju određeni sektori gospodarstva, posebno u poljoprivredi, gdje mogu ispraviti ekstremno alkalnu zemlju.

To se postiže uvođenjem sumpornog praha u tlo, tako da specijalizirane bakterije prisutne (sulfobacteria) oksidiraju sumpor i tako uravnotežuju pH tla pri vrijednostima prikladnim za poljoprivredu..

Sve kemolitotropne vrste koje oksidiraju sumpor su gram-negativne i pripadaju tipu Proteobacteria. Primjer bakterija koje oksidiraju sumpor je Acidithiobacillus tiooxidans.

Neke bakterije mogu akumulirati elementarni sumpor (S⁰) netopljiv u obliku granula unutar ćelije, koji se koristi kada se iscrpljuju vanjski izvori sumpora.

Dušične bakterije

U ovom slučaju bakterije oksidiraju reducirane dušične spojeve. Postoje dvije vrste nitrozificirajućih i nitrifikacijskih bakterija.

Prvi su sposobni oksidirati amonijak (NH3), koji nastaju razgradnjom organske tvari kako bi ga pretvorili u nitrite (NO.₂), a drugi pretvaraju nitrite u nitrate (NO₃^-), spojevi koje upotrebljavaju biljke.

Primjeri nitrozificirajućih bakterija su rod Nitrosomonas i kao nitrificirajuće bakterije postoji rod Nitrobacter.

Željezne bakterije

Ove bakterije su acidofilne, tj. One zahtijevaju kiseli pH kako bi preživjele, jer pri neutralnom ili alkalnom pH spojevi željeza spontano oksidiraju, bez potrebe za tim bakterijama..

Stoga, da bi te bakterije oksidirale spojeve željeznog željeza (Fe²⁺) željezo (Fe³⁺), pH medija mora biti kiselinski.

Valja napomenuti da željezne bakterije troše većinu ATP-a proizvedenog u reakcijama elektronskog obrnutog transporta, da bi se dobila potrebna redukcijska snaga u fiksaciji CO₂.

Zato te bakterije moraju oksidirati velike količine Fe⁺² da se može razviti, zbog činjenice da se malo oksidacijske energije oslobađa.

Primjer: bakterija Acidithiobacillus ferrooxidans pretvara željezni karbonat prisutan u kiselim vodama koje protječu kroz rudnike ugljena u oksidu željeza.

Sve kemolitotropne vrste koje oksidiraju željezo su gram-negativne i pripadaju tipu Proteobacteria.

S druge strane, sve vrste koje oksidiraju željezo također mogu oksidirati sumpor, ali ne i obrnuto.

Vodikove bakterije

Ove bakterije koriste molekularni vodik kao izvor energije za proizvodnju organske tvari i koriste CO₂ kao izvor ugljika. Ove bakterije su fakultativna kemoautotrofna.

Oni se uglavnom nalaze u vulkanima. U svom staništu, nikal je neophodan, jer svi hidrogenaze sadrže ovaj spoj kao metalni kofaktor. Bakterijama nedostaje unutarnja membrana.

U svom metabolizmu, vodik se ugrađuje u hidrogenazu plazmatske membrane koja prenosi protone van.

Na taj način vanjski vodik ulazi u unutrašnjost, djelujući kao interna hidrogenaza, pretvarajući NAD⁺ NADH, koji uz ugljični dioksid i ATP prolaze kroz Calvinov ciklus.

Bakterije Hidrogenomonas Također su u mogućnosti koristiti određeni broj organskih spojeva kao izvore energije.

reference

1. Prescott, Harley i Klein Microbiology 7. izd. McGraw-Hill Interamericana 2007, Madrid.
2. Doprinositelji Wikipedije, "Quimiótrofo", Wikipedija, slobodna enciklopedija, es.wikipedia.org
3. Geo F. Brooks, Karen C. Carroll, Janet S. Butel, Stephen A. Morse, Timothy A. Mietzner. (2014). Medicinska mikrobiologija, 26e. McGRAW-HILL Interamericana de Editores, S.A. C.V.
4. González M, González N. Priručnik za medicinsku mikrobiologiju. 2. izdanje, Venezuela: Uprava za medije i publikacije Sveučilišta Carabobo; 2011.
5. Jimeno, A. i Ballesteros, M. 2009. Biologija 2. Santillana Promoter Group. ISBN 974-84-7918-349-3