Bacterii chimosintetice: exemple. Rolul bacteriilor chimosintetice

Cum sunt bacteriile care chemosinteste diferite substanțe organizate și desfășurate? Pentru a răspunde la aceste întrebări, este necesar să se abordeze o serie de concepte biologice.

Caracteristicile caracteristice ale bacteriilor

Mai întâi aflăm cine sunt acestea bacterii. Asta este întreg Împărăția naturii vii. Ele sunt organisme cu o singură celulă de dimensiuni microscopice, care sunt lipsite de nuclee. Dar aceasta nu înseamnă că, în general, bacteriile nu au structuri responsabile pentru transferul informațiilor ereditare. Pur și simplu are o organizație mai primitivă. Acestea sunt molecule de ADN circular care sunt concentrate într-o anumită parte a citoplasmei numită nucleoid.

Esența hrănirii autotrofice

Bacteriile chimosintetice, exemple ale cărora vor fi luate în considerare în articolul nostru, produc în mod independent substanțe organice. Sunt autotrofe, ca plantele. Cu toate acestea, acestea din urmă utilizează energia soarelui pentru aceasta. Prezența plastidiilor verzi de cloroplaste le permite să efectueze procesul de fotosinteză. Esența sa constă în formarea carbohidratului de glucoză din substanțe anorganice - apă și dioxid de carbon. Un alt produs al acestei reacții chimice este oxigenul. Bacteriile sunt, de asemenea, autotrofe. Dar nu au nevoie de lumina soarelui pentru a primi energie. Ei efectuează un alt proces - chemosinteza.

Ce este chemosinteza

Chemosinteza este procesul de formare a substanțelor organice datorită reacțiilor de reducere a oxidării. Se desfășoară în natură numai procariote. Bacteriile chimosintetice pot utiliza compuși ai sulfului, azotului și fierului pentru a sintetiza substanțele organice. Această energie este eliberată, care se acumulează mai întâi în legăturile ATP, după care poate fi utilizată de celulele bacteriene.

Bacterii chemosintetice: habitat

Deoarece viața chemotrofelor nu depinde de prezența luminii solare, intervalul de distribuție a acestora este destul de larg. De exemplu, serobacteriile pot trăi în profunzime, uneori fiind singurele reprezentanți ai ființelor vii. Habitatul acestor procariote este cel mai adesea sol, canalizare și substraturi bogate în anumiți compuși chimici.

Bacterii de fier

Bacteriile chemosintetice includ procariote, schimbând compoziția compușii de fier. Acestea au fost descoperite de microbiologul rus remarcabil Serghei Nikolaevich Vinogradsky în 1950. Acest tip de bacterii în timpul reacției de oxidare modifică starea de oxidare a fierului, făcându-l trivalent. Ei trăiesc în apă proaspătă și salină. În natură, ei efectuează ciclul de fier în natură, și în industrie sunt folosite pentru a produce cupru pur. Acest tip de bacterii se aplică de asemenea litioautotrofelor capabile să sintetizeze unele elemente ale celulelor lor din uleacid.

bacterii sulf

Bacteriile, substanțele chimosintetice ale compușilor sulfuroși, pot exista separat pe fundul rezervoarelor sau pot forma o simbioză cu molustele și nevertebratele marine. Ca sursă de oxidare, folosesc hidrogen sulfurat, sulfuri, acizi tionici sau sulf molecular. Acest tip de bacterii a fost obiectul principal în descoperirea și studiul procesului de chemosinteză. Acest grup de procariote include câteva procariote fototrofice. De exemplu, cum ar fi bacterii de purpuriu sau verde sulf.

Bacterii nitrificatoare

Bacteriile nitrificatoare cresc pe rădăcinile plantelor leguminoase. Procarioții chimosintetici ai acestui grup oxidează amoniacul în acidul azotic. Această reacție se desfășoară în mai multe etape cu formarea intermediarilor. Există și bacterii de fixare a azotului în sol. Se așeză pe rădăcinile plantelor leguminoase. Inserate în țesutul organului subteran, ele formează îngroșări caracteristice. În interiorul acestor formațiuni este creat un mediu favorabil pentru a continua chemosinteza. Simbioza plantelor cu bacterii nodulare este reciproc avantajoasă. Primele sunt furnizate de procariote din organice obținute în timpul fotosintezei. Bacteriile sunt capabile să fixeze azotul atmosferic și să le transfere într-o formă disponibilă plantelor.

De ce acest proces este atât de important? La urma urmei, în atmosferă, concentrația de azot este suficient de mare și este de 78%. Dar în această formă, plantele nu pot absorbi această substanță. Și azotul este necesar ca plantele să dezvolte sistemul radicular. În această situație, ajutorul vine și nodule bacterii, care îl transformă în formă de azotat și amoniu.

Bacterii bacteriene

Bacteriile bacteriologice sunt prokaryotes tionice. Sursa lor de energie sunt diferiți compuși de sulf. Acest tip de bacterii le readuce la acid sulfuric. Această reacție este însoțită de o scădere semnificativă a indicelui de hidrogen al mediului. Bacteriile tionice fac parte din grupul de acidofile. Acestea includ organisme care pot supraviețui în condiții de aciditate ridicată. Asemenea condiții sunt caracteristice mlaștinilor. Împreună cu tianov, acest grup constă din lapte și bacterii de acid acetic, flagellates și rotifers.

Hidrogen Bacterii

Aceste tipuri de procariote sunt locuitori ai solului. Ele oxidează hidrogenul molecular în apă cu eliberarea de energie. Astfel de bacterii aparțin, de asemenea, grupului de termofile. Aceasta înseamnă că ei pot rămâne viabili la temperaturi ridicate, care pot ajunge la 50 de grade Celsius. Această abilitate a bacteriilor cu hidrogen se datorează faptului că acestea eliberează enzime speciale care funcționează chiar și în astfel de condiții.

Rolul bacteriilor chimosintetice

Chemotrofii joacă un rol major în procesele complexe de transformare și ciclare a substanțelor chimice relevante în natură. Deoarece hidrogenul sulfurat și amoniacul sunt substanțe suficient de toxice, este necesar să le neutralizăm. Ea efectuează, de asemenea, bacterii hemotrophic. În cursul transformărilor chimice, se formează substanțe necesare altor organisme, ceea ce face posibilă creșterea și dezvoltarea lor normală. Depozitele mari de minereuri de fier și de mangan în fundul mărilor și mlaștinilor se datorează activității chemotrofilor. Anume - bacterii de fier.

Omul a învățat să folosească proprietățile unice ale chemotrofelor în activitatea sa. De exemplu, cu ajutorul bacteriilor sulfurate, apa reziduală este purificată din hidrogen sulfurat, protejează conductele de metal și beton împotriva coroziunii, iar solul de la acidifiere.

Astfel, bacteriile chimosintetice sunt procariote speciale capabile să efectueze reacțiile chimice corespunzătoare în condiții anaerobe. Aceste organisme oxidează substanțe. Energia care este eliberată în timpul acestui proces este mai întâi stocată în legături ATP și apoi folosită pentru procese vitale. Principalele elemente sunt fierul, sulful și bacterii de fixare a azotului. Ei trăiesc atât în ​​apă, cât și în mediul solului. Chemotrofii reprezintă o legătură indispensabilă în circulația substanțelor, oferă organismelor vii substanțele necesare și sunt utilizate pe scară largă de om în activitățile sale economice și industriale.