AUTOTRÓF BAKTÉRIUMOK: JELLEMZŐK, KÜLÖNBSÉGEK A HETEROTRÓFOKKAL ÉS PÉLDA - BIOLÓGIA - 2025

Az autotrofikus baktériumok mikroorganizmusok, amelyek metabolikus berendezése meglehetősen összetett. Ezek a baktériumok képesek asszimilálni a szervetlen anyagot, átalakítani azt szerves anyaggá, amelyet felhasználnak a fejlődésükhöz szükséges biomolekulák előállításához.

Ezért az ilyen típusú mikroorganizmusok függetlenek, és úgy viselkednek, mint szabadon élő szervezetek. A túléléshez szükséges tápanyagok előállításához nem kell más szervezeteket támadni, vagy elbontani az elpusztult szerves anyagokat.

Vörös és zöld autotrofikus baktériumok. Forrás: publicdomainpictures.net

Az autotróf baktériumok alapvető szerepet játszanak az ökoszisztémában, mivel ezek más élőlények fejlődéséhez szükséges szerves anyagot szolgáltatnak. Vagyis teljesítik az ökológiai egyensúly fenntartásának létfontosságú funkcióit.

Úgy gondolják, hogy ezek az organizmusok a bolygó első életformája; És sok ökoszisztémában elindítják az élelmiszerláncot.

Az autotróf baktériumok különféle ökológiai résekben találhatók. Például: sáros tengeri hó, édes és sós vizek, forró források, talajok, többek között, amelyek szerves anyagot termelnek.

Az autotrofikus baktériumok jellemzői

Attól a metabolikus rendszertől függően, amelyet az autotrofikus baktériumok használnak szervetlen vegyületek felvételére és szerves vegyületekké történő átalakítására, fotoautotróf vagy kemoautotróf kategóriába sorolják őket.

Photoautotrophs

A fotoautotróf organizmusok között algák, növények és néhány baktérium található. Ezeket az jellemzi, hogy a napfényt energiaforrásként használják a szervetlen anyag szerves anyaggá történő átalakulásának végrehajtására.

A fotoautotróf baktériumok esetében ezeket viszont oxigén és anoxigén fotoautotrófokra osztják.

Oxigén fotoautotróf baktériumok

Az ilyen típusú baktériumokban megtörténik a fotoszintézis, amely során a napenergiát baktériumklorofill nevű zöld pigmenten keresztül fogják fel, és kémiai energiává alakítják.

Az energiát arra használják, hogy szén-dioxidot távolítson el a környezetből, vízzel és ásványi sókkal együtt, glükóz és oxigén előállításához. A glükózt a belső anyagcsere folyamatokhoz használják, és az oxigén szabadul fel a külső részre.

Anoxigén fotoautotróf baktériumok

Anaerob baktériumok jellemzik őket, mivel nem használnak oxigént a légzési folyamatban, anélkül hogy károsítanák őket. Napfényt is használnak energiaforrásként. Vannak, akik oxigén nélkül oxidálják a Fe ^2- t.

Chemoautotrophs

A kemoautotróf baktériumok kémiai energiát használnak metabolikus folyamataikhoz. Ezt szervetlen vegyületek oxidációjával nyerik, amellett, hogy szénforrásként CO2-t használnak.

A környezetből nyert redukált szervetlen elemek közé tartozik a hidrogén-szulfid, az elemi kén, a vas, a molekuláris hidrogén és az ammónia.

Létezésük garantálja más élőlények életét, mivel a környezetből általuk vett szervetlen vegyületek mérgezőek más mikroorganizmusokra. Ezen túlmenően az autotrofikus baktériumok által felszabadult vegyületeket egyes heterotróf baktériumok is asszimilálhatják.

A kemoautotróf baktériumok nagyon sokak. Általában ellenséges ökoszisztémákban élnek, vagyis extrémofilek.

Vannak más szervezetek is, amelyek úgy viselkednek, mint autotrofák, de más doménekhez tartoznak. Például az Archaea domén (metanogének és termoacidofilek). Mivel azonban nem normális baktériumok, ebben a cikkben nem foglalkoznak velük.

Az autotróf baktériumokat halogénezett, kén-oxidáló és redukáló, nitrifikáló, vas- és anammox baktériumokba soroljuk.

Halophiles

Olyan baktériumok, amelyek ellenállnak a magas sókoncentrációnak. Ezek a baktériumok általában szigorú vagy szélsőséges halogének. Tengeri környezetben élnek, mint például a Holt-tenger.

Kén-oxidálószerek

Szulfoxidáns baktériumokként is ismertek. Ezek a mikroorganizmusok szervetlen ként vesznek ki a környezetből, hogy oxidálják, és saját anyagcserékké váljanak.

Vagyis elfognak hidrogén-szulfidot (illatos gáz), amelyet az anaerob heterotróf baktériumok szulfátot tartalmazó szerves vegyületek bomlásával állítanak elő.

A szulfoxidáns baktériumok aerob kemoautotrófok és hidrogén-szulfidot elemi kénné alakítanak.

Ellenállnak a magas hőmérsékleteknek, extrém ökológiai fülkékben élnek, például aktív vulkánokban, forró forrásokban vagy óceáni hidrotermikus szellőzőnyílásokban, valamint pirit (vas-szulfid ásvány) lerakódásokban.

Vas baktériumok

Megtalálhatók vasban gazdag talajokban, folyókban és a talajvízben. Az ilyen típusú baktériumok redukált állapotban vesznek vasionokat és néha mangánt, és oxidálják őket, vas- vagy mangán-oxidot képezve.

A vas-oxid jellemzi a vöröses-narancssárga színű szubsztrátot, amelyben ezek a baktériumok élnek.

nitrifikálók

Ezek baktériumok, amelyek felelősek a redukált szervetlen nitrogénvegyületek, például ammónium vagy ammónia oxidálásáért, hogy nitráttá alakítsák őket.

Megtalálhatók a földön, édesvízben és sós vízben. Teljes mértékben fejlődnek, ha magas a fehérjebontás, és ennek következtében ammónia képződik.

Anammox baktériumok

Olyan baktériumok, amelyek anaerob módon oxidálják az ammónium-iont és a nitritt, és nitrogéngázt képeznek.

Különbségek az autotrofikus és a heterotróf baktériumok között

életmód

Az autotróf baktériumok minden típusa (fotoautotróf és kemoautotróf) szabadon él, ez a tulajdonság megoszlik a fotoheterotrófokkal, míg a kemoheterotrófoknak tápanyagaikat más típusú organizmusok parazitizálásával kell megszerezniük.

Másrészt, a kemoautotróf baktériumok abban a környezetben különböznek a kemoheterotrófoktól, ahol fejlődnek. A kemoautotróf baktériumok gyakran extrém környezeti feltételek mellett élnek, ahol oxidálják a más mikroorganizmusokra mérgező szervetlen elemeket.

Ezzel szemben a kemoheterotróf baktériumok általában magasabb szervezetekben élnek.

Táplálás

Az autotróf baktériumok szervetlen anyagot használnak a szerves vegyületek előállítására. Szénforrásként csak vízre, szervetlen sókra és szén-dioxidra van szükségük.

Míg a heterotróf baktériumok növekedésükhöz és fejlődésükhöz szénforrást igényelnek a már előállított összetett szerves vegyületekből, például a glükózból.

Mikroszkópos vizsgálat

Néhány ökoszisztéma autotrofikus baktériumait megszámolhatjuk az epifluoreszcencia-alapú mikroszkópos módszerrel.

Ez a technika fluorkrómot, például primulint és gerjesztő szűrőket használ a kék és az ultraibolya fény számára. Az autotróf baktériumok abban különböznek a heterotrófoktól, hogy élénkfehér-kék színűek, anélkül, hogy elfednék a baktérium-klorofill auto-fluoreszcenciáját, míg a heterotrófok nem festenek.

Betegségtermelők

Az autotróf baktériumok szaprofitok, és nem okoznak betegséget az emberekben, mivel nem kell élősködniük a magasabb organizmusokat.

Ezzel szemben az emberekben, állatokban és növényekben fertőző betegségeket okozó baktériumok a heterotróf baktériumok, különösen a kemoheterotrófok csoportjába tartoznak.

Példák az autotrofikus baktériumfajokra

Oxigén fotoautotrófok

Ebben a besorolásban a cianobaktériumok vannak. Ez az egyetlen prokarióta sejt, amely oxigén fotoszintézist hajt végre.

Ezek vízi baktériumok, a leggyakoribbak a Prochlorococcus és a Synechococcus nemzetségek. Mindkettő a tengeri pikoplankton része.

A Chroococidiopsis, az Oscillatoria, a Nostoc és a Hapalosiphon nemzetségek is ismertek.

Anoxigén fotoautotrófok

Ebben az osztályozásban a következők vannak:

- A kénmentes lila vagy vörös baktériumok, a Rhodospirillum rubrum, a Rhodobacter sphaeroides, a Rhodomicrobium vannielii. Ugyanakkor fotoheterotróf módon is fejlődhetnek.

- Lila vagy kénvörös: Chromatium winesum, Thiospirillum jenense, Thiopedia rosea.

- Nem kénzöldek: Chloroflexus és Chloronema.

- Kénzöldek: Chlorobium limicola, Prosthecochloris aestuarii, Pelodictyon clathratiforme.

- Heliobacterium modesticaldum.

Chemoautotrophs

Színtelen kén baktériumok

Példák: Thiobacillus thiooxidans, Hydrogenovibrio crunogenus.

Nitrogén baktériumok

Példák: a Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrobacter és Nitrococcus nemzetségbe tartozó baktériumok.

Vas baktériumok

Példák: Thiobacillus ferrooxidans, Actidithiobacillus ferrooxidans és Leptospirilum ferroxidans.

Hidrogén baktériumok

Molekuláris hidrogént használnak létfontosságú folyamataik végrehajtására. Példa hidrogénbaktériumok.

Anammox baktériumok

Példák édesvízi törzsekre: Brocadia, Kuenenia, Jettenia, Anammoxoglobus.

Példa egy sósvízi törzsre: Scalindua.

Irodalom

1. Henao A, Comba N, Alvarado E, Santamaría J. Autotróf és heterotróf baktériumok a sáros tengeri hóval társulnak a kontinentális lefolyású zátonyokon. Univ. Sci., 2015, 20 (1): 9-16.
2. „Metán”. Wikipédia, a szabad enciklopédia. 2018. november 28., 19:53 UTC. 2019. május 5., 21:11, elérhető: es.wikipedia.org.
3. Anammox. Wikipédia, a szabad enciklopédia. 2016. december 24., 12:22 UTC. 2019. május 5., 21:13, es.wikipedia.org
4. Gastón J. A szulfátok eltávolítása egy anaerob-aerob mozgóágy-reaktorban. Dolgozat a környezetmérnöki mester fokozatának megszerzéséhez. 2088, UNAM Műszaki Intézet. Elérhető a következő oldalon: ptolomeo.unam
5. Nitrifikáló baktériumok. Wikipédia, a szabad enciklopédia. 2018. november 16., 15:13 UTC. 2019. május 5., 22:21
6. Corrales L, Antolinez D, Bohórquez J, Corredor A. Anaerob baktériumok: folyamatok, amelyek végrehajtják és hozzájárulnak a bolygó életének fenntarthatóságához. NEM MEGY. 2015-ig; 13 (23): 55-81. Elérhető a scielo.org oldalon.