Karakteristiske kemofysik og typer



den chemotrophs eller kemosyntetisk er en gruppe af organismer, der for at overleve brug reducerer uorganiske forbindelser som råmateriale, hvorfra de får energi til senere at bruge det i respiratorisk stofskifte.

Denne egenskab, som disse mikroorganismer har af at opnå energi fra meget enkle forbindelser til dannelse af komplekse forbindelser, er også kendt som kemosyntese, så nogle gange kaldes disse organismer også kemosyntetiske..

En anden vigtig egenskab er, at disse mikroorganismer skelnes fra resten ved at vokse i strengt mineralske og lysfrie omgivelser, så de kaldes nogle gange kemolithotrofer..

indeks

  • 1 kendetegn
    • 1.1 habitat
    • 1.2 Funktion i miljøet
  • 2 klassificering
    • 2.1 Chemoautotrophs
    • 2.2 Chemoheterotrophs
  • 3 Typer af kemiotrope bakterier
    • 3.1 Farveløse bakterier af svovl
    • 3.2 Kvælstofbakterier
    • 3.3 Jernbakterier
    • 3.4 Hydrogenbakterier
  • 4 referencer

funktioner

levested

Disse bakterier lever, hvor sollys trænger ind under 1%, det vil sige, de udvikler sig i mørket, næsten altid i nærværelse af ilt.

Imidlertid er det ideelle sted til udvikling af kemosyntetiske bakterier overgangs lagene mellem aerob og anaerobe betingelser.

De mest almindelige steder er: de dybe sedimenter, undervandsrelievernes omgivelser eller i ubådens højder beliggende i den midterste del af oceanerne, kendt som mid-oceanic ridges.

Disse bakterier er i stand til at overleve i miljøer med ekstreme forhold. På disse steder kan der være hydrotermiske ventilationskanaler, hvor varmt vand strømmer eller endda magma udløb.

Funktion i miljøet

Disse mikroorganismer er essentielle i økosystemet, da de transformerer de giftige kemikalier, der stammer fra disse ventilationskanaler i mad og energi.

Derfor spiller kemosyntetiske organismer en afgørende rolle i genopretningen af ​​mineralske fødevarer og også redningsenergi, som ellers ville gå tabt.

Det vil sige, de favoriserer vedligeholdelsen af ​​trofekæden eller fødekæden.

Det betyder, at de fremmer overførsel af næringsstoffer gennem de forskellige arter af et biologisk samfund, hvor hver af dem lever på det foregående og er det næste, hvilket hjælper med at opretholde et økosystem i ligevægt..

Disse bakterier bidrager også til redning eller forbedring af nogle økologiske miljøer, der er forurenet af ulykker. For eksempel hjælper disse bakterier i områder med olieudslip til behandling af giftigt affald for at gøre dem til mere uskadelige forbindelser.

klassifikation

Kemosyntetiske eller cheyotrofe organismer klassificeres i kemotrofiber og kemoheterotrofer.

chemoautotrophs

De bruger CO2 som en carbonkilde, assimileres gennem Calvin-cykelbanen og omdannes til cellulære komponenter.

På den anden side opnår de energi fra oxidationen af ​​reducerede simple uorganiske forbindelser, såsom: ammoniak (NH)3), dihydrogen (H2), nitrogendioxid (NO2-), hydrogensulfid (H2S), svovl (S), svovltrioxid (S)2O3-) eller jernion (Fe2+).

Det vil sige, ATP genereres ved oxidativ phosphorylering under oxidationen af ​​den uorganiske kilde. Derfor er de selvforsynende, de behøver ikke et andet levende væsen for at overleve.

chemoheterotrophs

I modsætning til de tidligere opnåede de energi gennem oxidation af komplekse reducerede organiske molekyler, såsom glucose gennem glycolyse, triglycerider via beta-oxidation og aminosyrer via oxidativ deaminering. På denne måde opnår de ATP-molekyler.

På den anden side kan kemoheterotrofiske organismer ikke anvende CO2 som en carbonkilde, ligesom kemoautotrofe organismer.

Typer af kemiotrope bakterier

Farveløse bakterier af svovl

Som navnet antyder, er de bakterier, der oxiderer svovl eller dets reducerede derivater.

Disse bakterier er strenge aerobiske og er ansvarlige for at omdanne det hydrogensulfid, der produceres i nedbrydning af organisk materiale, for at omdanne det til sulfat (SO4-2), en forbindelse, der i sidste ende vil blive brugt af planter.

Sulfat syrter jorden til en pH på ca. 2, fordi protoner af H ophobes+ og svovlsyre dannes.

Denne egenskab udnyttes af visse sektorer af økonomien, især i landbruget, hvor de kan korrigere ekstremt alkalisk jord.

Dette gøres ved at indføre svovlpulver i jorden, således at de specialiserede bakterier, der er til stede (sulfobakterier), oxiderer svovlet og således balancerer jordens pH med værdier, der er egnede til landbrug..

Alle kemolithotrope arter, der oxiderer svovl, er gram-negative og tilhører phylum Proteobacteria. Et eksempel på bakterier der oxiderer svovl er Acidithiobacillus thiooxidans.

Nogle bakterier kan akkumulere elementært svovl (S0) uopløselig i form af granuler inde i cellen, der skal anvendes, når eksterne svovlkilder er udtømt.

Kvælstofbakterier

I dette tilfælde oxiderer bakterierne reducerede nitrogenforbindelser. Der er to typer nitroserende og nitrificerende bakterier.

De førstnævnte er i stand til at oxidere ammoniak (NH3), som er dannet fra nedbrydning af organisk materiale for at omdanne det til nitritter (NO.2), og sidstnævnte omdanner nitritterne til nitrater (NO3-), forbindelser, der kan anvendes af planter.

Eksempler på nitroserende bakterier er slægten Nitrosomonas, og som nitrificerende bakterier er der slægten Nitrobacter.

Jernbakterier

Disse bakterier er acidofile, det vil sige, de kræver en sur pH for at overleve, da de i ferrøse forbindelser oxiderer spontant ved neutral eller alkalisk pH uden behov for disse bakterier.

Derfor for disse bakterier at oxidere jernholdige forbindelser (Fe2+) ferri (Fe3+) skal mediumets pH være sur.

Det skal bemærkes, at jernbakterierne bruger det meste af ATP'et, der er produceret i reaktionerne af den elektriske omvendt transport, for at opnå den nødvendige reduktionsevne ved fiksering af CO2.

Derfor må disse bakterier oxidere store mængder Fe+2 at være i stand til at udvikle sig på grund af, at lille energi frigives fra oxidationsprocessen.

Eksempel: bakterien Acidithiobacillus ferrooxidaner transformerer jerncarbonatet til stede i syrevand, der strømmer gennem kulminerne i jernoxid.

Alle kemolithotropiske arter, der oxiderer jern, er gram-negative og tilhører phylum Proteobacteria.

På den anden side er alle arter, som oxiderer jern, også i stand til at oxidere svovl, men ikke omvendt.

Hydrogenbakterier

Disse bakterier anvender molekylært hydrogen som en energikilde til fremstilling af organisk materiale og anvendelse af CO2 som en carbonkilde. Disse bakterier er fakultative kemoautotrofiske.

De findes hovedsageligt i vulkaner. I sit habitat er nikkel uundværlig, da alle hydrogenaser indeholder denne forbindelse som en metallisk cofaktor. Disse bakterier mangler indre membran.

I sin metabolisme indbygges hydrogen i en hydrogenase af plasmamembran-translokerende protoner udefra.

På denne måde passerer det ydre hydrogen ind i det indre, der virker som en intern hydrogenase, der omdanner NAD+ til NADH, som sammen med carbondioxid og ATP går gennem Calvin-cyklen.

Bakterierne Hidrogenomonas De kan også bruge et vist antal organiske forbindelser som energikilder.

referencer

  1. Prescott, Harley og Klein Microbiology 7. udgave. McGraw-Hill Interamericana 2007, Madrid.
  2. Wikipedia bidragsydere, "Quimiótrofo" Wikipedia, Den frie encyklopædi, es.wikipedia.org
  3. Geo F. Brooks, Karen C. Carroll, Janet S. Butel, Stephen A. Morse, Timothy A. Mietzner. (2014). Medicinsk mikrobiologi, 26e. McGRAW-HILL Interamericana de Editores, S.A. af C.V.
  4. González M, González N. Manual of Medical Microbiology. 2. udgave, Venezuela: Direktoratet for medier og publikationer fra University of Carabobo; 2011.
  5. Jimeno, A. & Ballesteros, M. 2009. Biologi 2. Santillana Promoter Group. ISBN 974-84-7918-349-3