Что относится к хемотрофам

Хемотрофы

Хемотрофы — организмы, получающие энергию в результате окислительно-восстановительных реакций, окисляя химические соединения, богатые энергией — хемосинтеза (как неорганические — например молекулярный водород, серу, так и органические — углеводы, жиры, белки, парафины и более простые органические соединения), в отличие от фототрофов, получающих энергию в результате фотосинтеза.

Хемосинтезирующие бактерии (хемолитоавтотрофы) — бактерии, использующие диоксид углерода в качестве единственного источника углерода, энергию получают в результате окислительно-восстановительных реакций, донором электронов являются неорганические соединения. К хемолитоавтотрофам относят представителей родов Nitrosospina, Nitrosococcus, Thiobacillus и другие.

Выделяют также хемоорганогетеротрофов, использующих органические соединения и как источники углерода, и как доноры электронов (восстановители). К хемоорганогетеротрофам относятся представители родов Азотобактер ( Azotobacter ), Сальмонелла ( Salmonella ), Иерсиния ( Yersinia ), а также некоторые другие сапротрофные и паразитические микроорганизмы. Хемоорганогетеротрофный тип метаболизма характерен также для царств животных и грибов.

Полезное

Смотреть что такое «Хемотрофы» в других словарях:

хемотрофы — организмы, получающие энергию за счет окисления хим. соединений (органических и неорганических). Ср. фототрофы. (Источник: «Микробиология: словарь терминов», Фирсов Н.Н., М: Дрофа, 2006 г.) Хемотрофы группа микроорганизмов, к рые для целей… … Словарь микробиологии

Хемотрофы — [от хемо. и троф(ы)], организмы, синтезирующие органические вещества из неорганических за счет окисления сероводорода, аммиака и других веществ, имеющихся в среде. См. также Хемосинтез. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев: Главная… … Экологический словарь

ХЕМОТРОФЫ — см. Автотрофы … Большой Энциклопедический словарь

хемотрофы — – организмы, использующие для биосинтеза энергию, выделяющуюся при окислении различных соединений … Краткий словарь биохимических терминов

хемотрофы — см. Автотрофы. * * * ХЕМОТРОФЫ ХЕМОТРОФЫ, см. Автотрофы (см. АВТОТРОФЫ) … Энциклопедический словарь

ХЕМОТРОФЫ — см. Автотрофы … Естествознание. Энциклопедический словарь

хемотрофы — хемотр офы, ов, ед. ч. тр оф, а … Русский орфографический словарь

Автотрофы — (др. греч. αὐτός сам + τροφή пища) организмы, синтезирующие органические соединения из неорганических. Автотрофы составляют первый ярус в пищевой пирамиде (первые звенья пищевых цепей). Именно они являются первичными… … Википедия

Классификация организмов по способу питания и получения энергии — Содержание 1 Автотрофы 1.1 Фототрофы 1.2 … Википедия

Классификация организмов по способу получения энергии — Содержание 1 Автотрофы 1.1 Фототрофы 1.2 Хемотрофы 2 Гетеротрофы … Википедия

Источник

Хемотрофы: характеристики и виды

Содержание:

Это свойство этих микроорганизмов получать энергию из очень простых соединений для образования сложных соединений также известно как хемосинтез, поэтому эти организмы иногда также называют хемосинтетиками.

Другой важной характеристикой является то, что эти микроорганизмы отличаются от остальных тем, что они растут в строго минеральных средах и без света, поэтому их иногда называют хемолиттрофами.

характеристики

Место обитания

Эти бактерии живут там, где проникает менее 1% солнечного света, то есть они процветают в темноте, почти всегда в присутствии кислорода.

Однако идеальным местом для развития хемосинтетических бактерий являются переходные слои между аэробными и анаэробными условиями.

Чаще всего встречаются: глубокие отложения, окрестности подводных рельефов или подводные возвышенности, расположенные в средней части океанов, известные как срединно-океанические хребты.

Эти бактерии способны выжить в экстремальных условиях. На этих участках могут быть гидротермальные источники, из которых вытекает горячая вода или даже истечение магмы.

Функция в окружающей среде

Эти микроорганизмы необходимы для экосистемы, поскольку они превращают токсичные химические вещества, выходящие из этих отверстий, в пищу и энергию.

Вот почему хемосинтезирующие организмы играют фундаментальную роль в восстановлении минеральной пищи, а также спасают энергию, которая в противном случае была бы потеряна.

То есть они способствуют поддержанию трофической цепи или пищевой цепи.

Это означает, что они способствуют передаче питательных веществ через различные виды биологического сообщества, в котором каждый питается предыдущим и является пищей для следующего, что помогает поддерживать баланс экосистемы.

Эти бактерии также способствуют спасению или улучшению некоторых экологических сред, загрязненных в результате аварий. Например, в местах разлива нефти, то есть в этих случаях эти бактерии помогают обрабатывать токсичные отходы, превращая их в более безопасные соединения.

Классификация

Хемосинтетические или хемотрофные организмы подразделяются на хемоавтотрофов и хемогетеротрофов.

Хемоавтотрофы

Они используют CO₂ как источник углерода, который ассимилируется в ходе цикла Кальвина и превращается в клеточные компоненты.

С другой стороны, они получают энергию от окисления восстановленных простых неорганических соединений, таких как: аммиак (NH₃), дигидроген (H₂), диоксид азота (NO₂ – ), сероводород (H₂S), сера (S), триоксид серы (S₂ИЛИ₃ – ) или ион железа (Fe₂ + ).

То есть АТФ образуется в результате окислительного фосфорилирования во время окисления неорганического источника. Следовательно, они самодостаточны, им не нужно другое живое существо, чтобы выжить.

Хемогетеротрофы

В отличие от предыдущих, они получают энергию за счет окисления сложных восстановленных органических молекул, таких как глюкоза через гликолиз, триглицериды через бета-окисление и аминокислоты через окислительное дезаминирование. Таким образом они получают молекулы АТФ.

С другой стороны, хемогетеротрофные организмы не могут использовать CO.₂ как источник углерода, как и хемоавтотрофы.

Типы хемотрофных бактерий

Бесцветные серные бактерии

Как следует из названия, это бактерии, окисляющие серу или ее восстановленные производные.

Сульфат подкисляет почву примерно до pH 2 из-за накопления протонов H. + образуется серная кислота.

Эта характеристика используется в определенных секторах экономики, особенно в сельском хозяйстве, где они могут исправить чрезвычайно щелочные почвы.

Это делается путем внесения в почву порошковой серы, чтобы присутствующие специализированные бактерии (сульфобактерии) окисляли серу и, таким образом, уравновешивали pH почвы до значений, подходящих для сельского хозяйства.

Все хемолитрофные виды, окисляющие серу, являются грамотрицательными и принадлежат к типу Proteobacteria. Примером бактерий, окисляющих серу, являетсяAcidithiobacillus thiooxidans.

Некоторые бактерии могут накапливать элементарную серу (S 0 ) нерастворимые в виде гранул внутри ячейки, которые будут использоваться при исчерпании внешних источников серы.

Азотные бактерии

В этом случае бактерии окисляют восстановленные соединения азота. Есть два типа: нитрозирующие бактерии и нитрифицирующие бактерии.

Первые способны окислять аммиак (NH3), который образуется при разложении органических веществ, превращая их в нитриты (NO₂), а последние превращают нитриты в нитраты (NO₃ – ), соединения, используемые растениями.

Железные бактерии

Эти бактерии являются ацидофильными, то есть им для выживания требуется кислый pH, поскольку при нейтральном или щелочном pH соединения двухвалентного железа окисляются самопроизвольно, без необходимости присутствия этих бактерий.

Следовательно, чтобы эти бактерии окисляли соединения двухвалентного железа (Fe 2+ ) на железо (Fe 3+ ) pH среды обязательно должен быть кислым.

Следует отметить, что железобактерии расходуют большую часть АТФ, образующегося в реакциях обратного переноса электронов, для получения необходимой восстанавливающей способности при фиксации CO.₂.

Вот почему этим бактериям приходится окислять большое количество Fe. +2 чтобы иметь возможность развиваться, потому что в процессе окисления выделяется мало энергии.

Пример: бактерии Acidithiobacillus ferrooxidans он превращает карбонат железа, присутствующий в кислой воде, протекающей через угольные шахты, в оксид железа.

Все хемолиттрофные виды, окисляющие железо, являются грамотрицательными и принадлежат к типу Proteobacteria.

С другой стороны, все вещества, окисляющие железо, также способны окислять серу, но не наоборот.

Водородные бактерии

Эти бактерии используют молекулярный водород в качестве источника энергии для производства органических веществ и используют CO.₂ как источник углерода. Эти бактерии являются факультативными хемоавтотрофами.

В основном они встречаются в вулканах. Никель необходим в среде его обитания, поскольку все гидрогеназы содержат это соединение в качестве металлического кофактора. У этих бактерий отсутствует внутренняя мембрана.

В своем метаболизме водород включается в гидрогеназу плазматической мембраны, перемещая протоны наружу.

Таким образом, внешний водород проходит внутрь, действуя как внутренняя гидрогеназа, превращая НАД. + в НАДН, который вместе с углекислым газом и АТФ переходят в цикл Кальвина.

Бактерии Hydrogenomonas Они также могут использовать ряд органических соединений в качестве источников энергии.

Ссылки

История фотографии: избранные изобретатели и события

Биномиальное распределение: понятие, уравнение, характеристики, примеры

Источник

Хемотрофы организмы, которые получают энергия посредством окисление из доноры электронов в их среде. [1] Эти молекулы могут быть органический (хемоорганотрофы) или же неорганический (хемолитотрофы). Обозначение хемотрофа в отличие от фототрофы, которые используют солнечную энергию. Хемотрофы могут быть либо автотрофный или же гетеротрофный. Хемотрофы встречаются на дне океана, где солнечный свет не может достичь их из-за большой глубины и всех уровней воды между ними и солнцем. Они эволюционировали, чтобы не зависеть от солнечной энергии. Дно океана часто содержит подводные вулканы, которые могут обеспечивать тепло вместо солнечного тепла.

Содержание

Хемоавтотроф

Хемоавтотрофы (или хемотрофный автотроф) (Греческий: Химиотерапия (χημεία) = химическая, авто (εαυτός) = self, troph (τροφή) = питание), в дополнение к получению энергии из химические реакции, синтезировать все необходимые органические соединения из углекислый газ. Хемоавтотрофы могут использовать неорганические источники электронов, такие как сероводород, элементаль сера, двухвалентное железо, молекулярный водород, и аммиак или органических источников. Большинство хемоавтотрофов экстремофилы, бактерии или же археи которые живут во враждебной среде (например, глубоководные жерла) и являются первичные производители в таком экосистемы. Хемоавтотрофы обычно делятся на несколько групп: метаногены, окислители серы и редукторы, нитрификаторы, анаммокс бактерии и термоацидофилы. Примером одного из этих прокариот может быть Сульфолобус. Хемолитотрофный рост может быть очень быстрым, например, Hydrogenovibrio crunogenus с время удвоения около часа. [2] [3]

Период, термин «хемосинтез», изобретенный в 1897 г. Вильгельм Пфеффер, первоначально было определено как производство энергии путем окисления неорганических веществ в сочетании с автотрофия- то, что сегодня назвали бы хемолитоавтотрофией. Позже этот термин будет включать также хемоорганоавтотрофию, то есть его можно рассматривать как синоним химиоавтотрофия. [4] [5]

Хемогетеротроф

Бактерии, окисляющие железо и марганец

В глубоких океанах бактерии, окисляющие железо, получают свои потребности в энергии за счет окисления двухвалентного железа (Fe 2+ ) в трехвалентное железо (Fe 3+ ). Электрон, законсервированный из этой реакции, уменьшает дыхательная цепь и, таким образом, может быть использован в синтезе АТФ вперед электронный транспорт или же НАДН обратным электронный транспорт, заменяя или дополняя традиционные фототрофизм.

Марганец- окисляющие бактерии также используют вулканические породы таким же образом; окислением марганца марганца (Mn 2+ ) в марганец (Mn 4+ ) марганец. Марганца гораздо меньше, чем в океанической коре железа, но бактериям гораздо легче извлечь его из магматического стекла. Кроме того, каждое окисление марганца отдает ячейке два электрона по сравнению с одним при каждом окислении железа, хотя количество АТФ или же НАДН которые могут быть синтезированы в сочетании с этими реакциями, зависит от pH и термодинамики конкретной реакции с точки зрения того, сколько Свободная энергия Гиббса изменения, происходящие во время реакций окисления, по сравнению с изменением энергии, необходимым для образования АТФ или же НАДНВсе они зависят от концентрации, pH и т. д. Многое еще остается неизвестным о марганцево-окисляющих бактериях, поскольку они не культивировались и не документировались в значительной степени.

Источник