- jellemzők
- Habitat
- Funkció a környezetben
- Osztályozás
- Chemoautotrophs
- Chemoheterotrophs
- A kemotróf baktériumok típusai
- Színtelen kén baktériumok
- Nitrogén baktériumok
- Vas baktériumok
- Hidrogén baktériumok
- Irodalom
A kemotrofok vagy a kemoszintézisek olyan organizmusok egy csoportja, amelyek túlélik a nyersanyagként használt redukált szervetlen vegyületeket, amelyekből energiát nyernek, hogy később felhasználhassák a légzőrendszer anyagcseréjéhez.
Ezt a mikroorganizmusoknak az a tulajdonságát, hogy nagyon egyszerű vegyületekből energiát nyernek komplex vegyületek előállításához, kemoszintézisnek is nevezik, ezért ezeket az organizmusokat néha kemoszintetikumoknak is nevezik.
A nitrobacter a kemotróf baktériumok nemzetsége
Egy másik fontos jellemző, hogy ezeket a mikroorganizmusokat megkülönbözteti a többitől szigorúan ásványi közegben és fény nélkül történő termesztés révén, ezért ezeket néha kemolyttropháknak nevezik.
jellemzők
Habitat
Meleg források, a kemoszintetikus baktériumok élőhelye
Ezek a baktériumok ott élnek, ahol kevesebb, mint 1% napfény jut be, vagyis sötétben virágzik, szinte mindig oxigén jelenlétében.
A kemoszintetikus baktériumok kifejlődésének ideális helyszíne azonban az aerob és anaerob körülmények közötti átmeneti rétegek.
A leggyakoribb helyszínek: a mély üledékek, a tengeralattjárók domborművei vagy az óceánok középső részén elhelyezkedő tengeralattjárók emelkedései, az úgynevezett óceán közepén lévő gerincek.
Ezek a baktériumok szélsőséges körülmények között képesek túlélni. Ezen a helyen lehetnek hidrotermikus szellőzőnyílások, ahonnan meleg víz folyik, vagy akár magma kiáramlik.
Funkció a környezetben
Ezek a mikroorganizmusok nélkülözhetetlenek az ökoszisztémában, mivel átalakítják az e szellőzőnyílásokból származó mérgező vegyi anyagokat és energiát.
Ez az oka annak, hogy a kemoszintetikus organizmusok alapvető szerepet játszanak az ásványi élelmiszerek visszanyerésében, és megmentik az energiát, amely egyébként elveszne.
Vagyis elősegítik a trópuslánc vagy az élelmiszerlánc fenntartását.
Ez azt jelenti, hogy elősegítik a tápanyagok átadását a biológiai közösség különböző fajai között, amelyekben mindegyik az előzőre táplálkozik, és a következő élelmiszerek számára szolgál, ami elősegíti az ökoszisztéma egyensúlyának fenntartását.
Ezek a baktériumok hozzájárulnak bizonyos balesetek által szennyezett ökológiai környezetek megmentéséhez vagy javításához. Például az olajszennyezéses területeken, vagyis ezekben az esetekben ezek a baktériumok elősegítik a mérgező hulladékok kezelését, hogy biztonságosabb vegyületekké alakuljanak.
Osztályozás
A kemo-szintetikus vagy kemotróf organizmusokat kemoautotróf és kemo-heterotróf csoportokba soroljuk.
Chemoautotrophs
Ezek használata CO 2 szénforrásként, asszimilálni keresztül Calvin-ciklus és alakítjuk celluláris komponensek.
Másrészt energiát nyernek redukált egyszerű szervetlen vegyületek, például ammónia (NH 3), dihidrogén (H 2), nitrogén-dioxid (NO 2 -), hidrogén-szulfid (H 2 S) oxidációjával, kén (S), kén-trioxid (S 2 O 3 -) vagy vasion (Fe 2 +).
Vagyis az ATP-t oxidációs foszforilációval állítják elő a szervetlen forrás oxidációja során. Ezért önellátók, és túlélésükhöz nincs szükségük egy másik élőlényre.
Chemoheterotrophs
Az előzőktől eltérően ezek komplex redukált szerves molekulák oxidációjával nyernek energiát, például glükóz glikolízissel, trigliceridek béta oxidáción keresztül és aminosavak oxidációs deaminációval. Ily módon ATP molekulákat kapnak.
Másrészt, chemoheterotrophic organizmusok nem tudja használni a CO 2 szénforrásként, például chemoautotrophic organizmusok.
A kemotróf baktériumok típusai
Színtelen kén baktériumok
Amint a neve is sugallja, baktériumok, amelyek oxidálják a ként vagy annak redukált származékait.
Ezek a baktériumok szigorúan aerobok, és felelősek a szerves anyag bomlásában keletkező hidrogén-szulfid átalakításá és szulfáttá (SO 4 -2) való átalakításáért, amely vegyület végül a növények számára használható.
A szulfát a H + protonok felhalmozódása következtében körülbelül 2 pH-ra savanyítja a talajt, és kénsav képződik.
Ezt a jellemzőt a gazdaság egyes ágazatai használják, különösen a mezőgazdaságban, ahol rendkívül lúgos talajokat tudnak korrigálni.
Ehhez porított ként vezetnek be a talajba, hogy a jelenlévő speciális baktériumok (szulfobaktériumok) oxidálják a ként, és így egyensúlyba hozzák a talaj pH-ját a mezőgazdaság számára megfelelő értékekkel.
Az összes kén-oxidáló kemolisztrofikus faj gram-negatív és a takarmányfehérje baktériumokhoz tartozik. A ként oxidáló baktériumok példája az Acidithiobacillus thiooxidans.
Egyes baktériumok a sejtben granulátumként oldhatatlan elemi ként (S 0) halmozhatnak fel, ha külső kénforrások nincsenek jelen.
Nitrogén baktériumok
Ebben az esetben a baktériumok oxidálják a redukált nitrogénvegyületeket. Két típus létezik: nitrozifikáló baktériumok és nitrifikáló baktériumok.
Az előbbiek képesek oxidálni az ammóniát (NH3), amelyet a szerves anyag bomlásával állítanak elő nitritekké (NO 2) történő átalakításáért, az utóbbiak pedig a nitriteket nitrátokké (NO 3 -) alakítják, amelyek a növények felhasználhatók..
A nitrozáló baktériumok példáiként a Nitrosomonas nemzetség, míg nitrifikáló baktériumokként a Nitrobacter nemzetség tartozik.
Vas baktériumok
Ezek a baktériumok savasak, vagyis savas túléléshez savas pH-ra van szükségük, mivel semleges vagy lúgos pH-nál a vasvegyületek spontán oxidálódnak, ezen baktériumok jelenléte nélkül.
Ezért ahhoz, hogy ezek a baktériumok képesek legyenek vas-vasvegyületeket (Fe 2+) vas (Fe 3+) oxidálni, a közeg pH-jának feltétlenül savasnak kell lennie.
Meg kell jegyezni, hogy a vas baktériumok az ATP nagy részét a fordított elektronszállításban reagálnak, hogy megkapják a szükséges redukálóerőt a CO 2 rögzítésében.
Ezért kell ezeknek a baktériumoknak nagy mennyiségű Fe + 2- t oxidálni, hogy képesek legyenek fejlődni, mivel kevés energiát szabadít fel az oxidációs folyamatból.
Példa: az Acidithiobacillus ferrooxidans baktérium átalakítja a savas vizekben lévő vaskarbonátot, amely a szénbányákon átáramlik vas-oxiddá.
Az összes vas-oxidáló kemolitrofikus faj gram-negatív és a fehérjék proteobaktériumába tartozik.
Másrészt, minden olyan faj, amely oxidálja a vasat, szintén képes oxidálni a ként, de nem fordítva.
Hidrogén baktériumok
Ezek a baktériumok energiaforrásként a molekuláris hidrogént használják szerves anyag előállítására, és szénforrásként a CO 2 felhasználására. Ezek a baktériumok fakultatív kemoautotrófok.
Elsősorban a vulkánokban találhatók. A nikkel elengedhetetlen az élőhelyében, mivel az összes hidrogénkészítmény fém kofaktorként tartalmazza ezt a vegyületet. Ezeknek a baktériumoknak nincs belső membránja.
Metabolizmusában a hidrogén beépül a plazmamembrán hidrogénjébe, protonokat kívülre helyezve.
Ily módon a külső hidrogén átjut a belső térbe, belső hidrogénként működve, átalakítva a NAD + -ot NADH-ra, amely a szén-dioxiddal és az ATP-vel együtt átjut a Calvin-ciklusba.
A Hydrogenomonas baktériumok számos szerves vegyületet is képesek energiaforrásként felhasználni.
Irodalom
- Prescott, Harley és Klein Microbiology 7. kiadás. McGraw-Hill Interamericana 2007, Madrid.
- Wikipedia közreműködői, «Chemiotroph», Wikipedia, The Free Encyclopedia, en.wikipedia.org
- Geo F. Brooks, Karen C. Carroll, Janet S. Butel, Stephen A. Morse, Timothy A. Mietzner. (2014). Orvosi mikrobiológia, 26e. McGRAW-HILL Interamericana de Editores, SA de CV
- González M, González N. Orvosi mikrobiológiai kézikönyv. 2. kiadás, Venezuela: A Carabobo Egyetem média és kiadványai Igazgatósága; 2011.
- Jimeno, A. és Ballesteros, M. 2009. Biológia 2. Santillana Promoter Csoport. ISBN 974-84-7918-349-3