Bakterioj chemosintetikaj: ekzemploj. La rolo de chemosintetikaj bakterioj

Kiel estas la bakterioj kiuj chemosynthesize diversaj substancoj organizitaj kaj efektivigitaj? Por respondi ĉi tiujn demandojn, oni devas trakti multajn biologiajn konceptojn.

Karakterizaĵoj de bakterioj

Unue ni ekscios, kiuj estas la bakterioj. Tiu tuta regno de la naturo. Ili estas unuopelitaj organismoj de mikroskopa grandeco, kiuj estas senhaveblaj de kernoj. Sed ĉi tio ne signifas, ke bakterioj ĝenerale ne havas respondecajn strukturojn por translokigo de hereda informo. Ĝi simple havas pli komencan organizon. Ĉi tiuj estas cirkulaj DNA-molekuloj, kiuj koncentras en specifa parto de la citoplasmo nomata la nucleoido.

La esenco de autotrófica nutrado

Kosteriaj bakterioj, ekzemploj de kiuj estos konsideritaj en nia artikolo, sendepende produktos organajn substancojn. Ili estas aŭtotrofoj, kiel plantoj. Tamen, ĉi-lasta uzas la energion de sunlumo por ĉi tio. La ĉeesto de verdaj plastoj de kloroplastoj permesas al ili efektivigi la procezon de fotosíntesis. Ĝia esenco kuŝas en la formado de glukozo karbohidrato de neorganikaj substancoj - akvo kaj karbona dióxido. Alia produkto de ĉi tiu kemia reago estas oksigeno. Bakterioj estas ankaŭ aŭtotrofoj. Sed ili ne bezonas sunlumon por ricevi energion. Ili efektivigas alian procezon - chemosíntesis.

Kio estas chemosintezo

Chemosíntesis estas la procezo de formado de organikaj substancoj pro reakcioj de oxidado-redukto. Ĝi estas efektivigita en naturo nur prokaryotes. Chemosynthetic bakterioj povas esti uzata por la sintezo de organikaj komponaĵoj de sulfuro komponaĵoj, nitrogeno kaj fero. Ĉi tiu liberigas energion, kiu unue amasigas en la ATP-interligoj, post kiuj ĝi povas esti uzata de bakterioj.

Bacteria chemosynthetic: habitat

Pro tio ke la vivo de chemotrophs ne dependas de la ĉeesto de sunlumo, la gamo de ilia distribuo estas sufiĉe larĝa. Ekzemple, la serobacterioj povas vivi en grandaj profundoj, kelkfoje estante la solaj reprezentantoj de la vivantaj estaĵoj. La vivmedio de ĉi tiuj procariotoj estas plej ofte grundo, akvofalo kaj substrataj riĉaj en iuj kemiaj komponaĵoj.

Fero-bakterioj

Per chemosynthetic bakterioj inkludas procariotas, ŝanĝante la komponaĵo de la fero komponaĵoj. Ili estis malkovritaj de la elstara rusa mikrobiologo Sergei Nikolaevich Vinogradsky en 1950. Ĉi tiu tipo de bakterioj dum la oxidado-reago ŝanĝas la oxidacian ŝtaton de fero, farante ĝin multivalente. Ili vivas en freŝa akvo kaj salo. En naturo, ili efektivigas la cirkuladon de fero en naturo, kaj en la industrio ili uzas por produkti pura kupro. Ĉi tiu speco de bakterioj ankaŭ rilatas al litoautotrofos, kapablaj sintezi iujn elementojn de siaj ĉeloj de la oleo.

Serobacteria

Bakterioj, chemosynthesizing substancoj de sulfuraj komponaĵoj, povas ekzisti aparte ĉe la fundo de rezervujoj aŭ formi simbiozon kun moluskoj kaj maraj senvertebruloj. Kiel fonto de oxidado, ili uzas hidrogenan sulfuron, sulfuros, tionikajn acidojn aŭ molekulajn sulfurojn. Ĉi tiu tipo de bakterioj estis la ĉefa celo en la malkovro kaj studo pri la procezo de chemosíntesis. Al ĉi tiu grupo de prokaryotoj inkluzivas iujn fototrófajn procariotojn. Ekzemple, kiel púrpura aŭ verda sulfuro-bakterioj.

Nitriĝantaj bakterioj

Nitrifiaj bakterioj kreskas sur la radikoj de leguminaj plantoj. La procariotes chemosintetaj de ĉi tiu grupo oxidigas amonion al acida nítrico. Ĉi tiu reago efektivigas en pluraj stadioj kun la formado de intermediaj. La plankoj estas ankaŭ nitrogeno-ripari bakterioj. Ili stariĝas sur la radikoj de leguminaj plantoj. Enkondukitaj en la ŝtofon de la subtera organo, ili formas karakterizajn dikojn. En tiaj formadoj favora medio estas kreita por chemosíntesis por daŭrigi. Simbiozo de plantoj kun nodule-bakterioj estas reciproke utila. La unuaj estas provizitaj de procariotoj el organikaĵoj akiritaj dum fotosíntesis. Bakterioj povas ripari atmosferan nitrogenon kaj transformi ĝin en formon, kiu estas alirebla al plantoj.

Kial ĉi tiu procezo estas tiel grava? Post ĉio, en la atmosfero, la nitrogeno-koncentriĝo estas sufiĉe alta kaj ĉirkaŭ 78%. Sed en ĉi tiu formo, plantoj ne povas sorbi ĉi tiun substancon. Kaj nitrogeno estas necesa por plantoj disvolvi la radikan sistemon. En ĉi tiu situacio, kaj venis al la helpo de nódulo bakterioj, kiuj konverti ĝin en nitrato kaj amonio formon.

Tionikaj bakterioj

La bakterioj chemosintéticas ankaŭ estas procariotes tiónicas. Ilia fonto de energio estas diversaj sulfuraj komponaĵoj. Ĉi tiu speco de bakterioj restarigas ilin al sulfuro. Ĉi tiu reago akompanas per signifa malkresko en la hidrogena indekso de la meznombro. Tionikaj bakterioj estas parto de la grupo de acidofiloj. Ĉi tiuj inkluzivas organismojn, kiuj povas postvivi en kondiĉoj de alta acideco. Tiaj kondiĉoj estas tipaj por marĉoj. Kune kun tianovim ĉi tiu grupo konsistas el lakto kaj aketikaj bakterioj, flageletoj kaj rotacioj.

Bakterioj de hidrogeno

Ĉi tiuj specoj de procariotoj estas grundaj loĝantoj. Ili oxidigas molekulajn hidrogenon por akvumi kun la liberigo de energio. Tiaj bakterioj ankaŭ estas parto de la grupo de termofiloj. Ĉi tio signifas, ke ili kapablas subteni vivigeblecon al altaj temperaturoj, kiuj povas atingi 50-gradojn. Ĉi tiu kapablo de hidrogenaj bakterioj estas pro tio, ke ili liberigas specialajn enzimojn, kiuj funkcias eĉ en tiaj kondiĉoj.

La rolo de chemosintetikaj bakterioj

Kemotrofoj ludas gravan rolon en la kompleksaj procezoj de transformo kaj biciklado de la rilataj kemiaĵoj en la naturo. Pro tio ke hidrogena sulfuro kaj amonio estas sufiĉe venenaj substancoj, necesas neŭtrigi ilin. Ĉi tio ankaŭ fariĝas per kemotropiaj bakterioj. En la kurso de kemiaj transformoj, formoj necesaj por aliaj organismoj estas formitaj, kio ebligas sian normalan kreskon kaj disvolviĝon. Grandaj kuŝejoj de fero kaj manganaj ercoj ĉe la fundo de maroj kaj marĉoj ŝprucas pro la aktiveco de kemotrofoj. Nome - feraj bakterioj.

Homo lernis uzi la unikajn proprietojn de chemotrofos en sia laboro. Ekzemple, kun la helpo de sulfuro-bakterioj, likva akvo purigas de hidrogena sulfuro, protektas metalajn kaj konkretajn tubojn de korodo kaj la grundon de acidigo.

Tiel, chemosintetaj bakterioj estas specialaj prokaryotoj kapablaj efektivigi taŭgajn kemiajn reagojn sub anaerobiaj kondiĉoj. Ĉi tiuj institucioj oxidas substancojn. La energio liberigita dum ĉi tiu procezo unue stokas en ATP-interligoj, kaj tiam uzata por esencaj procezoj. La ĉefaj estas fero-, sulfuro- kaj nitrogen-riparataj bakterioj. Ili vivas ambaŭ en la akvo kaj en la grunda medio. Chemotroph estas nemalhaveblan ligon en la cirkuladon de substancoj, provizi vivanta organismo kun necesaj substancoj kaj vaste uzata de viro en liaj ekonomiaj kaj industriaj aktivecoj.