- karakteristike
- Stanište
- Funkcija u okruženju
- Klasifikacija
- Chemoautotrophs
- Chemoheterotrophs
- Vrste hemotrofnih bakterija
- Bezbojne sumporne bakterije
- Dušične bakterije
- Željezne bakterije
- Vodikove bakterije
- Reference
U chemotrophs ili chemosynthetic su skupina organizama preživljavanje snižene anorganskih spojeva koji se koriste kao u sirovina, iz koje daju energiju za kasnije korištenje je u metabolizmu dišnog sustava.
Ovo svojstvo koje ti mikroorganizmi imaju za dobivanje energije iz vrlo jednostavnih spojeva za stvaranje složenih spojeva poznato je i kao kemosinteza, zbog čega se ovi organizmi ponekad nazivaju i kemosintetikom.
Nitrobacter je rod hemotrofnih bakterija
Druga važna karakteristika je da se ti mikroorganizmi razlikuju od ostalih po tome što rastu u strogo mineralnim medijima i bez svjetla, pa ih se ponekad naziva i kemolitrofi.
karakteristike
Stanište
Vruća vrela, stanište hemosintetskih bakterija
Te bakterije žive tamo gdje prodire manje od 1% sunčeve svjetlosti, odnosno uspijevaju u mraku, gotovo uvijek u prisutnosti kisika.
Međutim, idealno mjesto za razvoj kemosintetskih bakterija su prijelazni slojevi između aerobnih i anaerobnih uvjeta.
Najčešća mjesta su: duboki sedimenti, okolina podmorskih reljefa ili uzvisine podmornice smještene u srednjem dijelu oceana, poznate kao grebeni srednjeg okeana.
Te su bakterije sposobne preživjeti u okruženju s ekstremnim uvjetima. Na tim mjestima mogu se nalaziti hidrotermalni otvori iz kojih topla voda teče ili čak izljev magme.
Funkcija u okruženju
Ti su mikroorganizmi bitni u ekosustavu, jer pretvaraju otrovne kemikalije koje dolaze iz tih otvora u hranu i energiju.
Zato kemosintetski organizmi igraju temeljnu ulogu u obnavljanju mineralne hrane i također spašavaju energiju koja bi se, inače, izgubila.
Odnosno, oni promiču održavanje trofičkog lanca ili prehrambenog lanca.
To znači da potiču prijenos hranjivih tvari kroz različite vrste biološke zajednice, u kojoj se svaka hrani prehranom, a hrana za sljedeću, koja pomaže u održavanju ravnoteže ekosustava.
Te bakterije također pridonose spašavanju ili poboljšanju nekih ekoloških okoliša onečišćenih nezgodama. Na primjer, u područjima izlijevanja nafte, to jest, u tim slučajevima ove bakterije pomažu u obradi otrovnog otpada kako bi ga pretvorile u sigurnije spojeve.
Klasifikacija
Kemosintetski ili hemotrofni organizmi razvrstavaju se u hemoautotrofe i hemoheterotrofe.
Chemoautotrophs
Oni koriste CO 2 kao izvor ugljika, asimiliraju se kroz Calvin ciklus i pretvaraju u stanične komponente.
S druge strane, oni se dobije energiju od oksidacije smanjenog jednostavnih anorganskih spojeva, kao što su: amonijak (NH 3), vodikom (H 2), dušikov dioksid (NO 2 -), vodik sulfid (H 2 S), sumpor (S), sumpor trioksid (S 2 O 3 -) ili ion željeza (Fe 2 +).
Odnosno, ATP nastaje oksidacijskom fosforilacijom tijekom oksidacije anorganskog izvora. Stoga su samozatajni, ne treba im drugo živo biće da bi preživjelo.
Chemoheterotrophs
Za razliku od prethodnih, ove energije dobivaju energiju oksidacijom složenih reduciranih organskih molekula, poput glukoze putem glikolize, triglicerida beta-oksidacijom i aminokiselina oksidativnim deaminacijom. Na taj način dobivaju ATP molekule.
S druge strane, kemoheterotrofni organizmi ne mogu koristiti CO 2 kao izvor ugljika, kao što to mogu hemoautotrofni organizmi.
Vrste hemotrofnih bakterija
Bezbojne sumporne bakterije
Kao što im ime govori, to su bakterije koje oksidiraju sumpor ili njegovi reducirani derivati.
Te su bakterije strogo aerobne i odgovorne su za pretvaranje sumporovodika koji nastaje razgradnjom organske tvari, da ga pretvori u sulfat (SO 4 -2), spoj koji će biljke na kraju koristiti.
Sulfat zakiseljuje tlo do pH oko 2, uslijed nakupljanja H + protona i stvara se sumporna kiselina.
Ovu karakteristiku koriste određeni sektori gospodarstva, posebno u poljoprivredi, gdje mogu ispraviti izrazito alkalna tla.
To se postiže unošenjem sumpora u prahu u tlo, tako da specijalizirane bakterije koje postoje (sulfobakterije) oksidiraju sumpor i tako uravnotežuju pH tla u vrijednostima pogodnim za poljoprivredu.
Sve kemolitrofne vrste sumpornih oksidiraju u gram negativno i pripadaju proteinskim bakterijama. Primjer bakterije koja oksidira sumpor je Acidithiobacillus tiooxidans.
Neke bakterije mogu akumulirati elementarni sumpor (S 0) netopljiv kao granule u stanici, za upotrebu kada su vanjski izvori sumpora van.
Dušične bakterije
U ovom slučaju bakterije oksidiraju reducirane dušične spojeve. Postoje dvije vrste, nitrozificirajuće bakterije i nitrificirajuće bakterije.
Prvi su sposobni oksidirati amonijak (NH3), koji nastaju razgradnjom organske tvari i transformirati ga u nitrite (NO 2), a drugi pretvaraju nitrite u nitrate (NO 3 -), spojeve koje biljke mogu koristiti., Kao primjeri nitrozirajućih bakterija je rod Nitrosomonas, a kao nitrificirajuće bakterije je rod Nitrobacter.
Željezne bakterije
Te su bakterije acidofilne, to jest, za preživljavanje im je potreban kiseli pH, jer se pri neutralnom ili alkalnom pH željezni spojevi oksidiraju spontano, bez potrebe za prisutnošću tih bakterija.
Stoga, kako bi ove bakterije mogle oksidirati željezne spojeve željeza (Fe 2+) u željezo (Fe 3+), pH medija mora nužno biti kiseo.
Treba napomenuti da željezne bakterije troše većinu ATP-a proizvedenog u reakcijama obrnutog transporta elektrona, kako bi postigle potrebnu reducirajuću snagu u fiksaciji CO 2.
Zbog toga ove bakterije moraju oksidirati velike količine Fe +2 da bi se mogle razviti, jer se iz procesa oksidacije oslobađa malo energije.
Primjer: bakterija Acidithiobacillus ferrooxidans transformira željezni karbonat prisutan u kiselim vodama koje kroz rudnike ugljena teču u željezni oksid.
Sve kemolitrofske vrste željeza koje oksidiraju željezom gram su negativne i pripadaju proteinskim bakterijama.
S druge strane, sve vrste koje oksidiraju željezo također su sposobne oksidirati sumpor, ali ne i obrnuto.
Vodikove bakterije
Te bakterije koriste molekularni vodik kao izvor energije za proizvodnju organskih tvari i koriste CO 2 kao izvor ugljika. Te bakterije su fakultativni hemoautotrofi.
Uglavnom se nalaze u vulkanima. Nikal je ključan u njegovom staništu, jer sve hidrogenaze sadrže ovaj spoj kao metalni kofaktor. Ovim bakterijama nedostaje unutarnja membrana.
U svom metabolizmu vodik se ugrađuje u hidrogenazu u plazma membrani, premještajući protone izvana.
Na taj način vanjski vodik prelazi u unutrašnjost djelujući kao unutarnja hidrogenaza, pretvarajući NAD + u NADH, koji zajedno s ugljičnim dioksidom i ATP-om prelaze u Calvin ciklus.
Hydrogenomonas bakterije također mogu koristiti brojne organske spojeve kao izvore energije.
Reference
- Prescott, Harley i Klein Microbiology 7. izd. McGraw-Hill Interamericana 2007, Madrid.
- Autori Wikipedije, «Chemiotroph», Wikipedia, Besplatna enciklopedija, en.wikipedia.org
- Geo F. Brooks, Karen C. Carroll, Janet S. Butel, Stephen A. Morse, Timothy A. Mietzner. (2014). Medicinska mikrobiologija, 26e. McGRAW-HILL Interteramericana od Editores, SA de CV
- González M, González N. Priručnik medicinske mikrobiologije. Drugo izdanje, Venezuela: Uprava za medije i publikacije Sveučilišta u Carabobou; 2011.
- Jimeno, A. i Ballesteros, M. 2009. Biologija 2. Santillana Promoter Group. ISBN 974-84-7918-349-3