Bakterije chemosynthetic: primjeri. Uloga kemosintetskih bakterija

Kako su organizirane i izvedene bakterije koje kemijskiraju različite tvari? Da bismo odgovorili na ta pitanja, potrebno je rješavati brojne biološke koncepte.

Karakteristične značajke bakterija

Prvo saznamo tko su ti bakterije. Ovo je čitav Kraljevstvo žive prirode. Oni su jednostanični mikroorganizmi mikroskopskih veličina, koji su bez jezgri. Ali to ne znači da bakterije općenito nemaju strukture odgovorne za prijenos nasljednih informacija. Jednostavno ima primitiviju organizaciju. To su kružne DNA molekule koje su koncentrirane u određenom dijelu citoplazme nazvanog nukleoid.

Osoba autotrofne prehrane

Keksosintetske bakterije, primjeri kojih će se razmotriti u našem članku, samostalno proizvode organske tvari. Oni su autotrofi, poput biljaka. Međutim, potonji koriste energiju sunčeve svjetlosti za to. Prisutnost zelenih plastida kloroplasta omogućuje im da provode proces fotosinteze. Njegova suština leži u formiranju ugljikohidrata glukoze iz anorganskih tvari - vode i ugljičnog dioksida. Drugi proizvod ove kemijske reakcije je kisik. Bakterije su također autotrofi. Ali oni ne trebaju sunčevo svjetlo da bi dobili energiju. Oni provode još jedan proces - kemosinteza.

Što je kemosinteza?

Kemosinteza je proces stvaranja organskih tvari uslijed reakcija smanjenja oksidacije. U prirodi se izvodi samo prokarioti. Kemosintetske bakterije mogu koristiti spojeve sumpora, dušika i željeza za sintetizaciju organskih tvari. Ova energija se oslobađa, koja se prvo akumulira u ATP vezama, nakon čega se mogu koristiti stanice bakterija.

Bakterije kemosintetike: stanište

Budući da život kemotrofova ne ovisi o prisutnosti sunčeve svjetlosti, raspon njihove distribucije je vrlo širok. Na primjer, serobakterije mogu živjeti u velikim dubinama, ponekad jedini predstavnici živih bića. Stanište tih prokariota najčešće je tlo, kanalizacija i supstrati bogati određenim kemijskim spojevima.

Bakterije željeza

Kemosintetske bakterije uključuju prokariote, mijenjajući sastav željeznih spojeva. Otkrili su ga izuzetni ruski mikrobiolog Sergej Nikolaevich Vinogradsky 1950. godine. Ovakve vrste bakterija tijekom oksidacijske reakcije mijenjaju oksidacijsko stanje željeza i čine ga trovalentnim. Žive u svježoj i slanoj vodi. U prirodi, oni obavljaju ciklus željeza u prirodi, i u industriji koriste se za proizvodnju čistog bakra. Ova vrsta bakterija također se odnosi na litotoautrofije koji mogu sintetizirati neke elemente njihovih stanica iz uole kiseline.

sumporne bakterije

Bakterija chemosynthetic tvar sumpornih spojeva, može biti odvojena na dnu vode tijela i oblika simbiozi s školjki i morskih beskralješnjaka. Kao što su izvor oksidacije sumporovodik, sulfid, tion molekularnu kiselinu ili sumpor. Ova vrsta bakterija je glavni predmet postupka kemosintetizirane otvaranja i proučavanjem. Ova skupina uključuje prokarioti i neke fototrofnih prokarioti. Na primjer, kao što je magentu i zelene sumporne bakterije.

Nitrificirajuće bakterije

Nitrificirajuće bakterije rastu na korijenima mahunarki. Kemosintetski prokarioti ove skupine oksidiraju amonijak u dušičnu kiselinu. Ova reakcija se provodi u nekoliko faza uz tvorbu intermedijata. U tlu se nalaze i bakterije koje fiksiraju dušik. Podmiruju se na korijenima mahunarki. Uvedene u tkivo podzemnog organa, stvaraju karakteristična zgušnjavanja. Unutar takvih formacija kreirana je povoljna okolina za kemosintezu. Simbioza biljaka s bakterijama nodula obostrano je korisna. Prvi su dobiveni od prokariota iz organskih tvari dobivenih tijekom fotosinteze. Bakterije su sposobne popraviti atmosferski dušik i prenijeti ih u oblik koji je dostupan biljkama.

Zašto je taj proces tako važan? Uostalom, u atmosferi, koncentracija dušika je dovoljno visoka i iznosi 78%. Ali u ovom obliku biljke ne mogu apsorbirati tu tvar. A dušik je neophodan za biljke da razvijaju korijenski sustav. U ovoj situaciji dolazi pomoć i bakterija nodula, koji ga pretvaraju u nitratni i amonijski oblik.

Tionske bakterije

Chemosynthetic bakterije su tionic prokaryotes. Njihov izvor energije su razni sumporni spojevi. Ova vrsta bakterija ih vraća u sumpornu kiselinu. Ova reakcija je popraćena značajnim smanjenjem indeksa vodika medija. Tionske bakterije dio su skupine acidofila. To uključuje organizme koji mogu preživjeti u uvjetima visoke kiselosti. Takvi su uvjeti karakteristični za močvare. Zajedno s tianovom, ova grupa se sastoji od mlijeka i bakterija octene kiseline, flagellates i rotifers.

Bakterije vodika

Ove vrste prokariota su stanovnici tla. Oni oksidiraju molekularni vodik u vodu s oslobađanjem energije. Takve bakterije također pripadaju skupini termofila. To znači da su sposobni ostati održivi na visokim temperaturama, što može doseći 50 stupnjeva Celzijusa. Ta sposobnost vodikovih bakterija je posljedica činjenice da oslobađaju posebne enzime koji funkcioniraju čak iu takvim uvjetima.

Uloga kemosintetskih bakterija

Kemotrofi igraju važnu ulogu u složenim procesima transformacije i vožnje bicikla relevantnih kemikalija u prirodi. Budući da su sumporovodik i amonijak dovoljno toksični, postoji potreba za neutralizacijom. Također obavlja hemotrofske bakterije. Tijekom kemijskih transformacija nastaju tvari potrebne za druge organizme, što omogućuje njihov normalan rast i razvoj. Velike naslage željeza i mangana rudnika na dnu mora i močvara rezultat su aktivnosti kemotrofova. Naime - željezne bakterije.

Čovjek je naučio koristiti jedinstvena svojstva chemotroph i njegovim aktivnostima. Na primjer, uporabom sumporne bakterije pročišćene otpadne vode iz vodikovog sulfida, štite metala i betonske cijevi od korozije i od zakiseljavanja tla.

Dakle, kemosintetske bakterije su posebni prokarioti sposobni provoditi odgovarajuće kemijske reakcije pod anaerobnim uvjetima. Ti organizmi oksidiraju tvari. Energija koja se oslobađa tijekom tog procesa prvo se pohranjuje u ATP vezama, a zatim se koristi za vitalne procese. Glavni su: željezo, sumpor i bakterije koje fiksiraju dušik. Oni žive u vodi i na tlu. Chemotroph su nezaobilazan karika u promet tvari, živi organizmi pružaju potrebne materijale, te su naširoko koristi od strane čovjeka u njegovim gospodarskim i industrijskim djelatnostima.