ХЕМОТРОФИ: КАРАКТЕРИСТИКЕ И ВРСТЕ - БИОЛОГИЈА - 2025

У хемотрофи или цхемосинтхетиц су група организама да преживе умањене неорганска једињења користе као као сировине, од којих добијања енергије за касније користити га респираторни метаболизам.

Ово својство које ови микроорганизми имају да добијају енергију из врло једноставних једињења за стварање сложених једињења такође је познато и као хемосинтеза, због чега се ови организми понекад називају и хемосинтетиком.

Нитробацтер је род хемотрофних бактерија

Друга важна карактеристика је да се ти микроорганизми разликују од осталих по томе што расту у строго минералним медијима и без светлости, па их понекад називају и хемитоттрофи.

карактеристике

Станиште

Врели извори, станиште хемосинтетских бактерија

Ове бактерије живе тамо где продире мање од 1% сунчеве светлости, односно успевају у мраку, готово увек у присуству кисеоника.

Међутим, идеално место за развој хемосинтетских бактерија су прелазни слојеви између аеробних и анаеробних услова.

Најчешћа налазишта су: дубоки седименти, окружење рељефа подморнице или узвисине подморнице смјештене у средњем дијелу океана, познате као гребени средњег океана.

Ове бактерије су у стању да преживе у окружењу са екстремним условима. На тим местима могу бити хидротермални отвори из којих топла вода тече или чак изливање магме.

Функција у окружењу

Ови микроорганизми су неопходни у екосистему, јер трансформишу отровне хемикалије које потичу из ових отвора у храну и енергију.

Зато хемосинтетски организми играју кључну улогу у опоравку минералне хране и такође спашавају енергију која би, иначе, била изгубљена.

Односно, они промовишу одржавање трофичког ланца или ланца хране.

То значи да промовишу пренос хранљивих материја кроз различите врсте биолошке заједнице, у којима се свака храни претходном и је храна за следећу, што помаже у одржавању екосистема у равнотежи.

Ове бактерије такође доприносе спашавању или побољшању неких еколошких окружења загађених несрећама. На пример, у областима изливања нафте, то јест, у тим случајевима ове бактерије помажу у обради отровног отпада и претварају га у сигурнија једињења.

Класификација

Хемосинтетски или хемотрофни организми се класификују у хемоаутотрофе и хемохетеротрофе.

Цхемоаутотропхс

Они користе ЦО ₂ као извор угљеника, асимилирају се кроз Цалвин циклус и претварају у ћелијске компоненте.

С друге стране, добијају енергију из оксидације смањених једноставних неорганских једињења, као што су: амонијак (НХ ₃ ), дихидроген (Х ₂ ), азот диоксид (НО ₂ ^- ), хидроген сулфид (Х ₂ С), сумпора (С), сумпор-триоксид (С ₂ О ₃ ^- ) ор ирон јон (Фе ₂ ⁺ ).

Односно, АТП настаје оксидативном фосфорилацијом током оксидације неорганског извора. Стога су самозатајни, не треба им друго живо биће да би преживели.

Хемохетеротрофи

За разлику од претходних, ове енергије добијају оксидацијом сложених редукованих органских молекула, попут глукозе гликолизом, триглицерида бета оксидацијом и аминокиселина оксидативним деаминацијом. На овај начин добијају АТП молекуле.

С друге стране, хемохетеротрофни организми не могу да користе ЦО ₂ као извор угљеника, као што то могу хемоаутотрофични организми.

Врсте хемотрофних бактерија

Безбојне сумпорне бактерије

Као што им име говори, то су бактерије које оксидирају сумпор или његове редуциране деривате.

Ове бактерије су строго аеробне и одговорне су за претварање водоник-сулфида који настаје разградњом органске материје, претварање у сулфат (СО ₄ ^-2 ), једињење које ће биљке на крају користити.

Сулфат закисељује тло до пХ око 2, услед накупљања Х ⁺ протона и ствара се сумпорна киселина.

Ову карактеристику користе одређени сектори економије, посебно у пољопривреди, где могу да исправе екстремно алкална тла.

То се постиже уношењем сумпора у праху у тло, тако да специјализоване бактерије (сулфобактерије) оксидују сумпор и на тај начин уравнотежују пХ земље на вредности погодне за пољопривреду.

Све хемотротрофне врсте оксидационе сумпором су грам-негативне и припадају протеинским бактеријама. Пример бактерије која оксидира сумпор је Ацидитхиобациллус тиоокиданс.

Неке бактерије могу акумулирати елементарни сумпор (С ⁰ ) нерастворљив као грануле у ћелији, за употребу када су вањски извори сумпора напољу.

Азотне бактерије

У овом случају бактерије оксидују редукована једињења азота. Постоје две врсте, нитрозирајућих бактерија и нитрификујућих бактерија.

Први су способни да оксидују амонијак (НХ3), који настају разградњом органске материје и трансформишу га у нитрите (НО ₂ ), а други претварају нитрите у нитрате (НО ₃ ^- ), једињења која биљке могу користити. .

Као примери нитрозирајућих бактерија је род Нитросомонас, а као нитрификационе бактерије је род Нитробацтер.

Гвоздене бактерије

Ове бактерије су ацидофилне, то јест, за преживљавање им је потребан кисели пХ, јер при неутралном или алкалном пХ железна једињења оксидирају спонтано, без потребе за присуством тих бактерија.

Стога, да би ове бактерије могле да оксидују једињења гвожђа железа (Фе ²⁺ ) у желез (Фе ³⁺ ), пХ медијума мора бити кисео.

Треба напоменути да бактерије гвожђе троше већину АТП-а произведеног у реакцијама преокренутог преноса електрона, како би постигле потребну редуцирајућу снагу у фиксацији ЦО ₂ .

Због тога ове бактерије морају да оксидују велике количине Фе ⁺² да би се могле развити, јер се из процеса оксидације ослобађа мало енергије.

Пример: бактерија Ацидитхиобациллус ферроокиданс трансформише гвожђе-карбонат присутан у киселим водама које теку кроз руднике угља у гвожђе-оксид.

Све хемолитрофске врсте оксидационе гвожђем су грам-негативне и припадају протеинским бактеријама.

Са друге стране, све врсте које оксидирају гвожђе такође су способне да оксидују сумпор, али не и обрнуто.

Водоник бактерије

Ове бактерије користе молекулски водоник као извор енергије за производњу органских материја и користе ЦО ₂ као извор угљеника. Ове бактерије су факултативни хемоаутотрофи.

Углавном се налазе у вулканима. Никал је неопходан у његовом станишту, јер све хидрогеназе садрже ово једињење као метални кофактор. Овим бактеријама недостаје унутрашња мембрана.

У свом метаболизму водоник се уграђује у хидрогеназу у плазма мембрани, премештајући протоне споља.

На тај начин спољни водоник прелази у унутрашњост који делује као унутрашња хидрогеназа, претварајући НАД ⁺ у НАДХ, који заједно са угљен-диоксидом и АТП-ом прелазе у Цалвин циклус.

Хидрогеномонас бактерије су такође способне да користе бројне органске једињења као изворе енергије.

Референце

1. Пресцотт, Харлеи и Клеин Мицробиологи, 7. изд. МцГрав-Хилл Интерамерицана 2007, Мадрид.
2. Сарадници Википедије, «Цхемиотропх», Википедиа, Тхе Фрее Енцицлопедиа, ен.википедиа.орг
3. Гео Ф. Броокс, Карен Ц. Царролл, Јанет С. Бутел, Степхен А. Морсе, Тимотхи А. Миетзнер. (2014). Медицинска микробиологија, 26е. МцГРАВ-ХИЛЛ Интерамерицана де Едиторес, СА де ЦВ
4. Гонзалез М, Гонзалез Н. Приручник медицинске микробиологије. Друго издање, Венецуела: Дирекција медија и публикација Универзитета у Карабобу; 2011.
5. Јимено, А. и Баллестерос, М. 2009. Биологија 2. Сантиллана Промотер Гроуп. ИСБН 974-84-7918-349-3