Ominaisuudet kemofysiikka ja tyypit



chemotrophs tai kemosynteettiset ovat organismeja, jotka selviävät käyttämästä pelkistettyjä epäorgaanisia yhdisteitä raaka-aineena, josta ne saavat energiaa myöhemmin käyttämään sitä hengitysteiden aineenvaihdunnassa.

Tämä ominaisuus, jonka nämä mikro-organismit ovat saaneet energiaa hyvin yksinkertaisista yhdisteistä kompleksisten yhdisteiden tuottamiseksi, tunnetaan myös kemosynteesinä, joten joskus näitä organismeja kutsutaan myös kemosynteesiksi..

Toinen tärkeä ominaisuus on se, että nämä mikro-organismit erotetaan muusta kasvattamalla tiukasti mineraali- ja valovapaassa ympäristössä, joten niitä kutsutaan joskus kemolitotrofeiksi..

indeksi

  • 1 Ominaisuudet
    • 1.1 Elinympäristö
    • 1.2 Toiminta ympäristössä
  • 2 Luokitus
    • 2.1 Kemoautotrofit
    • 2.2 Kemoheterotrofit
  • 3 Kemiotrooppisten bakteerien tyypit
    • 3.1 Rikkiä sisältävät värittömät bakteerit
    • 3.2 Typpibakteerit
    • 3.3 Rautabakteerit
    • 3.4 Vetybakteerit
  • 4 Viitteet

piirteet

elinympäristö

Nämä bakteerit elävät, kun auringonvalo tunkeutuu alle 1 prosenttiin, eli ne kehittyvät pimeässä, lähes aina hapen läsnä ollessa.

Kuitenkin ihanteellinen paikka kemosynteettisten bakteerien kehittymiselle ovat siirtymäkerrokset aerobisten ja anaerobisten olosuhteiden välillä.

Yleisimpiä sivustoja ovat: syvät sedimentit, sukellusveneiden alareunan ympäristö tai merenpohjan korkeudet, jotka sijaitsevat valtamerien keskiosassa, joka tunnetaan keskiaikaisina merialueina.

Nämä bakteerit pystyvät selviytymään äärimmäisissä olosuhteissa. Näissä paikoissa voi olla hydrotermisiä tuuletusaukkoja, joista kuumaa vettä virtaa tai jopa magma-aukko.

Toiminta ympäristössä

Nämä mikro-organismit ovat välttämättömiä ekosysteemissä, koska ne muuttavat näistä tuuletusaukoista peräisin olevat myrkylliset kemikaalit ruoaksi ja energiaksi.

Siksi kemosynteettisillä organismeilla on keskeinen rooli mineraalisten elintarvikkeiden talteenotossa ja myös pelastamaan energiaa, joka muuten menetetään.

Toisin sanoen ne suosivat troofisen ketjun tai elintarvikeketjun ylläpitoa.

Tämä tarkoittaa, että ne edistävät ravinteiden siirtymistä biologisen yhteisön eri lajien kautta, joissa kukin ruokkii edellistä ja on seuraava, mikä auttaa ylläpitämään ekosysteemiä tasapainossa..

Nämä bakteerit edistävät myös onnettomuuksien saastuttamien ekologisten ympäristöjen pelastamista tai parantamista. Esimerkiksi öljyntorjunta-alueilla, eli näissä tapauksissa nämä bakteerit auttavat myrkyllisten jätteiden käsittelyssä muuttamaan ne vaarattomammiksi yhdisteiksi.

luokitus

Kemosynteettiset tai cheyotrofiset organismit luokitellaan kemoautotrofeihin ja kemoheterotrofeihin.

chemoautotrophs

He käyttävät CO: ta2 hiilen lähteenä, joka rinnastetaan Calvin-syklin reitillä ja muunnetaan solukomponentteiksi.

Toisaalta ne saavat energian pelkistettyjen yksinkertaisten epäorgaanisten yhdisteiden, kuten ammoniakin (NH) hapetuksesta.3), dihydrogeeni (H2), typpidioksidi (NO2-), vetysulfidi (H2S), rikki (S), rikkitrioksidi (S)2O3-) tai rauta-ioni (Fe2+).

Toisin sanoen, ATP muodostuu hapettavalla fosforylaatiolla epäorgaanisen lähteen hapetuksen aikana. Siksi he ovat omavaraisia, he eivät tarvitse toista elävää olemusta hengissä.

chemoheterotrophs

Toisin kuin aikaisemmissa, ne saavat energiaa kompleksoitujen pelkistettyjen orgaanisten molekyylien, kuten glukoosin glykolyysin kautta, hapetuksen kautta, triglyseridien kautta beeta-hapetuksen ja aminohappojen kautta oksidatiivisen deaminoinnin kautta. Näin ne saavat ATP-molekyylejä.

Toisaalta kemoheterotrofiset organismit eivät voi käyttää CO: ta2 hiilen lähteenä, samoin kuin kemoautotrofiset organismit.

Kemiotrooppisten bakteerien tyypit

Rikkiä sisältävät värittömät bakteerit

Kuten nimi viittaa, ne ovat bakteereja, jotka hapettavat rikin tai sen pelkistettyjä johdannaisia.

Nämä bakteerit ovat tiukkoja aerobisia ja ovat vastuussa orgaanisen aineen hajoamisessa tuotetun vety- sulfidin muuttamisesta sulfaatiksi (SO4-2), yhdiste, jota kasvit lopulta käyttävät.

Sulfaatti happamoittaa maaperän pH-arvoon noin 2, koska H: n protonit kertyvät+ ja rikkihappo muodostuu.

Tämä ominaisuus hyödynnetään tietyillä talouden aloilla, erityisesti maataloudessa, jossa ne voivat korjata erittäin alkalista maata.

Tämä tehdään lisäämällä maaperään rikinjauhetta siten, että läsnä olevat erikoistuneet bakteerit (sulfobakteerit) hapettavat rikin ja siten tasapainottavat maaperän pH: ta maataloudelle soveltuvilla arvoilla..

Kaikki kemolitotrooppiset lajit, jotka hapet- tavat rikkiä, ovat gram-negatiivisia ja kuuluvat proteobakteereihin. Esimerkkinä rikistä hapettavista bakteereista on Acidithiobacillus tiooxidans.

Jotkut bakteerit voivat kerätä alkuaine- rikkiä (S0) liukenematon solun sisällä olevien rakeiden muodossa käytettäväksi, kun ulkoiset rikki- lähteet on käytetty loppuun.

Typpibakteerit

Tällöin bakteerit hapettavat pelkistettyjä typpiyhdisteitä. Nitrosoivia ja nitrifioivia bakteereja on kahdenlaisia.

Ensimmäiset ovat kykeneviä hapet- tamaan ammoniakkia (NH3), joka syntyy orgaanisen aineen hajoamisesta, jotta se muunnetaan nitriitteiksi (NO.2), ja jälkimmäinen muuttaa nitriitit nitraatiksi (NO3-), kasvien käyttökelpoiset yhdisteet.

Esimerkkejä nitrosoivista bakteereista ovat Nitrosomonas-suku ja nitrifioivina bakteereina Nitrobacter-suku.

Rauta-bakteerit

Nämä bakteerit ovat acidofiilisiä, toisin sanoen ne tarvitsevat happaman pH: n eloonjäämiseksi, koska neutraaleissa tai emäksisissä pH: ssa rautayhdisteet hapettuvat spontaanisti ilman näiden bakteerien tarvetta.

Siksi näiden bakteerien hapettamiseksi rauta rautayhdisteet (Fe2+) rauta (Fe3+), väliaineen pH: n on oltava hapan.

On huomattava, että rauta-bakteerit kuluttavat suurimman osan elektronin käänteiskuljetuksen reaktioissa tuotetusta ATP: stä saadakseen tarvittavan vähentävän tehon CO: n kiinnityksessä.2.

Siksi näiden bakteerien on hapettava suuria määriä Fe: tä+2 voidakseen kehittyä, koska hapetusprosessista vapautuu vähän energiaa.

Esimerkki: bakteeri Acidithiobacillus ferrooxidans muuntaa happamassa vedessä läsnä olevan rautakarbonaatin, joka kulkee hiilikaivosten läpi rautaoksidissa.

Kaikki kemolitotrooppiset lajit, jotka hapettavat rautaa, ovat gram-negatiivisia ja kuuluvat proteobakteereihin.

Toisaalta kaikki rautaa hapettavat lajit kykenevät myös hapettamaan rikkiä, mutta ei päinvastoin.

Vetybakteerit

Nämä bakteerit käyttävät molekyylivetyä energialähteenä orgaanisen aineksen tuottamiseen ja CO: n käyttöön2 hiililähteenä. Nämä bakteerit ovat fakultatiivisia kemoautotrofisia.

Ne löytyvät pääasiassa tulivuorista. Elinympäristössään nikkeli on välttämätön, koska kaikki hydraasit sisältävät tätä yhdistettä metallisena kofaktorina. Näillä bakteereilla ei ole sisäistä kalvoa.

Sen aineenvaihdunnassa vety sisällytetään plasmamembraanin hydraasiin, joka siirtää protoneja ulkopuolelle.

Tällä tavoin ulkoinen vety siirtyy sisätilaan, joka toimii sisäisenä hydraasina, muuntamalla NAD+ NADH: lle, joka yhdessä hiilidioksidin ja ATP: n kanssa kulkee Calvin-syklin läpi.

Bakteerit Hidrogenomonas Ne voivat myös käyttää tietyn määrän orgaanisia yhdisteitä energialähteinä.

viittaukset

  1. Prescott, Harley ja Klein Microbiology 7th ed. McGraw-Hill Interamericana 2007, Madrid.
  2. Wikipedia-avustajat, "Quimiótrofo", Wikipedia, vapaa tietosanakirja, es.wikipedia.org
  3. Geo F. Brooks, Karen C. Carroll, Janet S. Butel, Stephen A. Morse, Timothy A. Mietzner. (2014). Lääketieteellinen mikrobiologia, 26e. McGRAW-HILL Interamericana de Editores, S.A. C.V.
  4. González M, González N. Lääketieteellisen mikrobiologian käsikirja. Toinen painos, Venezuela: Carabobon yliopiston tiedotusvälineiden ja julkaisujen osasto; 2011.
  5. Jimeno, A. & Ballesteros, M. 2009. Biologia 2. Santillanan promoottoriryhmä. ISBN 974-84-7918-349-3