Характеристическая химиофизика и виды

хемотрофы или хемосинтетические представляют собой группу организмов, которые для выживания используют восстановленные неорганические соединения в качестве сырья, откуда они получают энергию для последующего использования ее в дыхательном метаболизме..

Это свойство, которое эти микроорганизмы получают из очень простых соединений для получения комплексных соединений, также известно как хемосинтез, поэтому иногда эти организмы также называют хемосинтетическими..

Другая важная особенность заключается в том, что эти микроорганизмы отличаются от остальных тем, что растут в строго минеральной и светлой среде, поэтому их иногда называют хемолитотрофами..

индекс

• 1 Характеристики
  • 1.1 Среда обитания
  • 1.2 Функция в окружающей среде
• 2 Классификация
  • 2.1 Хемоавтотрофы
  • 2.2 Хемогетеротрофы
• 3 типа хемиотропных бактерий
  • 3.1 Бесцветные бактерии серы
  • 3.2 Азотные бактерии
  • 3.3 Железные бактерии
  • 3.4 Водородные бактерии
• 4 Ссылки

черты

среда обитания

Эти бактерии живут там, где солнечный свет проникает менее чем на 1%, то есть они развиваются в темноте, почти всегда в присутствии кислорода.

Однако идеальным местом для развития хемосинтетических бактерий являются переходные слои между аэробными и анаэробными условиями.

Наиболее распространенными местами являются: глубокие отложения, окрестности подводных рельефов или подводные возвышенности, расположенные в средней части океанов, известные как срединно-океанические хребты.

Эти бактерии способны выживать в условиях экстремальных условий. В этих местах могут быть гидротермальные вентили, откуда течет горячая вода, или даже выход магмы..

Функция в окружающей среде

Эти микроорганизмы необходимы в экосистеме, так как они превращают токсичные химические вещества, выделяющиеся из этих вентиляционных каналов, в пищу и энергию..

Вот почему хемосинтетические организмы играют фундаментальную роль в восстановлении минеральных продуктов, а также спасают энергию, которая, в противном случае, будет потеряна.

То есть они поддерживают содержание трофической или пищевой цепи.

Это означает, что они способствуют передаче питательных веществ через различные виды биологического сообщества, в котором каждое из них питается предшествующим и является следующим, что помогает поддерживать экосистему в равновесии..

Эти бактерии также способствуют спасению или улучшению некоторых экологических сред, загрязненных авариями. Например, в местах разлива нефти, то есть в этих случаях эти бактерии помогают при обработке токсичных отходов превращать их в более безвредные соединения..

классификация

Хемосинтетические или хейотрофные организмы подразделяются на хемоавтотрофы и хемогетеротрофы.

хемоавтотрофов

Они используют CO₂ как источник углерода, ассимилируясь через цикл цикла Кальвина и превращаясь в клеточные компоненты.

С другой стороны, они получают энергию окисления восстановленных простых неорганических соединений, таких как: аммиак (NH)₃), дигидроген (H₂), диоксид азота (НЕТ₂^-), сероводород (H₂S), сера (S), триоксид серы (S)₂О₃^-) или ион железа (Fe₂⁺).

То есть АТФ генерируется окислительным фосфорилированием во время окисления неорганического источника. Поэтому они самодостаточны, им не нужно другое живое существо, чтобы выжить.

chemoheterotrophs

В отличие от предыдущих, они получают энергию за счет окисления сложных восстановленных органических молекул, таких как глюкоза, через гликолиз, триглицеридов, через бета-окисление, и аминокислот, через окислительное дезаминирование. Таким образом, они получают молекулы АТФ.

С другой стороны, хемогетеротрофные организмы не могут использовать СО₂ в качестве источника углерода, как и хемоавтотрофные организмы.

Типы хемиотропных бактерий

Бесцветные бактерии серы

Как следует из названия, это бактерии, которые окисляют серу или ее восстановленные производные.

Эти бактерии строго аэробны и ответственны за превращение сероводорода, образующегося при разложении органического вещества, с целью превращения его в сульфат (SO₄^-2), соединение, которое в конечном итоге будет использоваться растениями.

Сульфат подкисляет почву до pH примерно 2, потому что накапливаются протоны H⁺ и серная кислота образуется.

Эта характеристика используется некоторыми секторами экономики, особенно в сельском хозяйстве, где они могут исправить чрезвычайно щелочные земли.

Это делается путем введения серного порошка в почву, так что присутствующие специализированные бактерии (сульфобактерии) окисляют серу и таким образом уравновешивают рН почвы на значениях, подходящих для сельского хозяйства..

Все хемолитотропные вещества, которые окисляют серу, являются грамотрицательными и относятся к типу протеобактерий. Примером бактерий, которые окисляют серу, является Acidithiobacillus thiooxidans.

Некоторые бактерии могут накапливать элементарную серу (S⁰) нерастворим в форме гранул внутри клетки, для использования при истощении внешних источников серы.

Азотные бактерии

В этом случае бактерии окисляют восстановленные соединения азота. Существует два типа нитрозирующих и нитрифицирующих бактерий..

Первые способны окислять аммиак (NH3), который образуется в результате разложения органического вещества, превращая его в нитриты (NO.₂), а последние превращают нитриты в нитраты (NO₃^-), соединения, используемые растениями.

Примерами нитрозирующих бактерий являются род Nitrosomonas, а в качестве нитрифицирующих бактерий - род Nitrobacter..

Железные бактерии

Эти бактерии являются ацидофильными, то есть для выживания им требуется кислотный рН, поскольку при нейтральном или щелочном рН соединения железа (II) окисляются самопроизвольно, без необходимости этих бактерий..

Поэтому для этих бактерий необходимо окислять соединения двухвалентного железа (Fe²⁺) железа (Fe³⁺), pH среды должен быть кислым.

Следует отметить, что железные бактерии тратят большую часть АТФ, образующегося в реакциях обратного транспорта электронов, для получения необходимой восстановительной способности при фиксации СО₂.

Вот почему эти бактерии должны окислять большое количество железа⁺² быть способным развиваться из-за того, что в процессе окисления выделяется мало энергии.

Пример: бактерия Acidithiobacillus ferrooxidans превращает карбонат железа, присутствующий в кислых водах, которые протекают через угольные шахты в оксид железа.

Все хемолитотропные виды, которые окисляют железо, являются грамотрицательными и относятся к типу протеобактерий..

С другой стороны, все виды, которые окисляют железо, также способны окислять серу, но не наоборот.

Водородные бактерии

Эти бактерии используют молекулярный водород в качестве источника энергии для производства органических веществ и использования СО₂ в качестве источника углерода. Эти бактерии факультативно хемоавтотрофны.

Они встречаются в основном в вулканах. В своей среде обитания никель является незаменимым, поскольку все гидрогеназы содержат это соединение в качестве металлического кофактора. Эти бактерии не имеют внутренней мембраны.

В своем метаболизме водород включается в гидрогеназу плазматической мембраны, перемещая протоны наружу.

Таким образом, внешний водород переходит во внутреннее пространство, действуя как внутренняя гидрогеназа, превращая NAD⁺ в НАДН, которые вместе с углекислым газом и АТФ проходят через цикл Кальвина.

Бактерии Hidrogenomonas Они также могут использовать определенное количество органических соединений в качестве источников энергии.

ссылки

1. Прескотт, Харли и Кляйн Микробиология 7-е изд. McGraw-Hill Interamericana 2007, Мадрид.
2. Авторы Википедии "Quimiótrofo" Википедия, Свободная энциклопедия, es.wikipedia.org
3. Гео Ф. Брукс, Карен С. Кэрролл, Джанет С. Бутель, Стивен А. Морс, Тимоти А. Митцнер. (2014). Медицинская микробиология, 26е. McGRAW-HILL Interamericana de Editores, S.A. C.V.
4. Гонсалес М., Гонсалес Н. Руководство по медицинской микробиологии. 2-е издание, Венесуэла: Управление средств массовой информации и публикаций Университета Карабобо; 2011.
5. Химено, А. & Баллестерос, М. 2009. Биология 2. Santillana Promoter Group. ISBN 974-84-7918-349-3