FOTOTROFAI: CHARAKTERISTIKOS IR KLASIFIKACIJA - BIOLOGIJA - 2025

Phototrophic yra mikroorganizmai, kad gauna cheminę energiją naudojant saulės šviesą (šviesos energiją). Jie skirstomi į fotoautotrofus ir fotoheterotrofus pagal jų naudojamą anglies šaltinį.

Fotoautotrofai yra tie, kurie saulės energiją naudoja kaip energijos šaltinį, o CO2 naudoja kaip pagrindinį anglies šaltinį. Fotoheterotrofai taip pat naudoja energiją kaip energijos šaltinį, tačiau jie naudoja organinius junginius kaip anglies šaltinį.

Cyanobacteria genties Lyngbya (deguonies turinčios fotosintezės tipo bakterijos) gijos

Šios bakterijos vaidina pagrindinį vaidmenį mikrobų ekologijoje, ypač sieros ir anglies biogeocheminiuose cikluose, išnaudodamos įvairias formas, kuriomis šie elementai randami gamtoje.

Be minėtos klasifikacijos, jie taip pat skirstomi į deguoninius fototrofus ir anoksigeniškus fototrofus. Melsvadumbliai yra žinomi kaip deguoniniai fototrofai, o anoksigeniškoms - raudonosios ir žaliosios bakterijos (sieros ir be sieros).

Sulfuroes paprastai photolithoautotrophic, nors kai kurie gali augti photoorganoheterotrophic, bet vis dar reikalingas nedidelis H ₂ S, o ne sulfito yra photoheterotrophic.

Kita vertus, dauguma sieros bakterijų yra anaerobinės, nors deguonis joms nėra toksiškas, jos tiesiog nenaudoja.

Jei tai nėra sieros bakterijos, tai paprastai yra fakultatyviniai aerobai, atsižvelgiant į sąlygas, tai yra, jei yra šviesa ir anaerobiozė, vykdomas procesas bus fotosintezė, tačiau jei yra aerobiozė, jie atliks aerobinį kvėpavimą, nepriklausomai nuo to, ar yra šviesa, ar nėra.

Svarbu atkreipti dėmesį į tai, kad junginys, fiksuojantis šių bakterijų šviesos fotonus, vadinamas bakteriochlorofilu.

charakteristikos

Įvairių tipų fotosintezės bakterijos yra plačiai paplitusios vandens ekosistemose, bet taip pat ir sausumos ekosistemose, kuriose yra ekstremalios sąlygos, pavyzdžiui, hipersalinas, rūgštinės, šarminės ir hidroterminės angos.

Šie mikroorganizmai buvo mažai ištirti dėl kai kurių trūkumų, pavyzdžiui, dėl sunkumų gaunant ir konservuojant grynas kultūras. Tačiau šiuo tikslu dabar buvo sukurta įvairi technika. Tarp jų yra „Pour plate“ technika.

Fototrofinių arba fotosintetinių bakterijų tipai

-Fotrofai

Anoksigeniškos fototrofinės bakterijos yra labai įvairios fotosintetinės mikroorganizmų grupės, kurios daugiausia gyvena vandens sistemų anaerobinėse zonose (be deguonies) veikdamos saulės spindulius.

Šiai mikroorganizmų grupei priklauso šios šeimos: Chlorobiaceae (sieros žalumynai), Chloroflexaceae (sieros neturintys žali), Rhodospirillaceae (sieros neturintys raudoni), Ectothiorhodospiraceae ir Chromatiaceae (abu sieros raudoni).

Šeimos raudonosios sieros bakterijos

Jie yra griežtos anaerobai, todėl jie naudoja sieros kilmės junginių, tokių kaip Na ₂ S, S, tiosulfato, sulfido, molekulinio vandenilio arba paprastų mažos molekulinės masės organinių junginių kaip elektronų donorų .

Jie gali turėti įvairias morfologijas, įskaitant: spiralę (Thiospirillum), bacilą (Chromatium), kiaušialąstę ar vibrioidą (Thiopedia); jie yra išdėstyti erdvėje kaip atskiros ląstelės arba poromis ir yra judrūs dėl žiuželių, stumdomų ar dujų vakuolių.

Kai kuriose jo rūšyse yra bakteriochlorofilas a, o kitose b. Jie taip pat gali turėti spiriloksantino, okenono ir rodopinalų serijų karotinoidinius pigmentus. Jie turi apsaugą nuo fotooksidacijos.

Be to, jie turi galimybę kaupti sierą tarpląsteliniu būdu.

Šeimos raudonosios sieros bakterijos

Jie, kaip ir Chromatiaceae šeimos atstovai, nesugeba kaupti sieros ląstelėje. Jų morfologija yra vibratorių forma, jie erdvėje išdėstyti izoliuotai ir yra judrūs.

Šios bakterijos yra svarbios jų dalyvavimui anglies ir sieros cikle, taip pat kaip maistas įvairiems vandens organizmams.

Žaliosios sieros šeimos šeimos bakterijos

Jie yra grupė mikroorganizmų, vykdančių anoksigenišką fotosintezę ir gyvenantys ežeruose, kuriuose gausu sieros ir anaerobų.

Jie yra fotolitoautotrofiniai ir įpareigojantys anaerobinius, dauguma jų yra nejudrūs, tačiau kai kurie gali judėti dėl žvynelinės.

Nors kituose yra dujų pūslelių, kurios leidžia jums sureguliuoti reikiamą gylį ežeruose (vietose, kur nėra deguonies) ir taip pat gauti reikiamą šviesos ir H ₂ S kiekį.

Nejudrūs gyvena ežerų dugnuose, ypač dumbliuose, kuriuose gausu sieros.

Priežastis, kodėl jie gali gyventi dideliame gylyje, yra dėl chlorosomų, kurios leidžia jiems augti esant mažesniam šviesos intensyvumui nei raudonosios bakterijos, taip pat dėl ​​jų sugebėjimo lengvai atsispirti didelėms sieros koncentracijoms.

Tarp jų yra įvairių morfologijų: tiesiosios bacilos, cocci ir vibrios. Jie paskirstomi atskirai arba grandinėmis ir gali būti žalios žolės arba rudos spalvos.

Jie fiksuoja CO ₂ per atvirkštinį Krebso ciklą. Be „Chlorobium“ (Vibrios) genties, yra dar 2 gentys: „Pelodyction“ (tiesiosios bacilos) ir „Prosthecochloris“ („Cocoides“).

Šeimos ne sieros pluoštinės gijinės žaliosios bakterijos

Jie yra formuojami kaip tiesūs strypai ir yra išdėstyti gijomis. Chloronema gentis turi dujų pūsleles.

Jie fiksuoja CO ₂ per hidroksipropionatą. Jie juda stumdami savo siūlus. Deguonies atžvilgiu jie yra neprivalomi.

Dauguma gyvena ežeruose ar karštuose šaltiniuose, esant 45–70 ° C temperatūrai, tai yra, jie yra termofiliniai.

Tiek „Chloroflexus“, tiek „Chloronema“ yra hibridai, nes jie turi chlorozomas kaip žaliosios bakterijos, tačiau jų reakcijos centras yra toks pat kaip raudonųjų bakterijų.

Šeimos be sieros raudonosios bakterijos

Jie yra labiausiai keičiami medžiagų apykaitos atžvilgiu, nes, nors ir renkasi vandens aplinką, kurioje gausu tirpių organinių medžiagų, kurioje yra maža deguonies koncentracija ir gerai apšviesti, jie taip pat gali vykdyti fotosintezę anaerobinėmis sąlygomis.

Kita vertus, jie taip pat gali augti chemoheterotrofiškai tamsoje, nes gali naudoti platų organinių junginių, kaip anglies ir (arba) energijos šaltinių, repertuarą.

Jie yra mobilūs, nes turi polinį žiedą ir yra dalijami dvinariu dalijimu. Šios rūšies bakterijos šiuo metu yra labai naudingos, ypač tokiose srityse kaip biotechnologijos ir medicina.

Dažniausiai jis naudojamas užteršto vandens ir dirvožemio biologinio regeneravimo procesuose, gaminant biodegalus ir herbicidus, nes pastebėta, kad jie gamina veikliąsias medžiagas, tokias kaip vitaminas B12, ubikinonas ir 5-aminolevulino rūgštis.

Šioms bakterijoms išskirti reikalingos specialios terpės, 30 dienų inkubuojamos kambario temperatūroje, kai šviesos ir tamsos ciklai yra atitinkamai 16/8, naudojant kaitinamąsias lempas (2200 liuksų).

Šeimos nesočiosios raudonosios bakterijos

Jos yra tiesios, mobilios bacilos su poliariniu žieve, kurios dalijasi dvejetainiu dalijimusi. Šios bakterijos yra fakultatyvios deguonies atžvilgiu, aerobiozės metu jos slopina fotosintezę, tačiau anaerobiozės metu jos tai daro.

Jie taip pat gali fotoasimiliuoti įvairius organinius junginius, tokius kaip cukrus, organines rūgštis, amino rūgštis, alkoholius, riebalų rūgštis ir aromatinius junginius.

Šeimos nesočiosios raudonosios bakterijos

Jie turi kiaušidžių morfologiją, yra judantys peritrinių žiuželių pavidalu ir yra suskirstyti pagal pumpurus. Jie taip pat turi prosteca, tai yra, citoplazmos ir ląstelės sienelės plėtinius, kurių funkcija yra padidinti mikroorganizmo paviršių ir taip gauti daugiau maisto.

Jis taip pat turi egzosporų (sporų, kurios susidaro iš išorės).

Kitos anoksigeniškų bakterijų gentys

Tarp jų yra Heliobacteria, Eritrobakterijos ir Chloroacidobacterium.

Heliobakterijos labai gerai fiksuoja azotą ir jų gausu tropiniuose dirvožemiuose, teikiančiuose šį elementą. Jie yra būtini kai kurių rūšių pasėliuose, pavyzdžiui, ryžių laukuose.

Eritrobakteriai neturi didelės reikšmės.

Chloroacidobakterija labai primena sieros rūgščių bakterijų su chlorosomomis fotosintetinį aparatą.

-Oksigeninė fotosintezė

Cianobakterijos turi chlorofilo, taip pat karotinoidų ir fikobiliproteinų pigmentų.

Pigmentai, dalyvaujantys fotofosforilinimo reakcijose (šviesos energijos pavertimas chemine energija), yra vadinami reakcijos centro pigmentais. Šiuos pigmentus supa pigmentai, vadinami antenomis, kurie veikia kaip šviesos kaupikliai.

Šioje grupėje yra melsvadumbliai, kurie yra fotoautotrofai. Tarp svarbiausių yra Prochlorococcus gentis, kuri yra gausiausias ir mažiausias fotosintetinis organizmas jūrų pasaulyje.

Kita vertus, yra Synechococcus gentis, kurios gausu paviršiniuose vandenyse ir, kaip ir Prochlorococcus, yra jūrinio pikoplanktono dalis.

Nuorodos

1. Santamaría-Olmedo M, García-Mena J ir Núñez-Cardona M. Chromatiaceae šeimos, gyvenančios Meksikos įlankoje, fototrofinių bakterijų išskyrimas ir tyrimas. III susitikimas, Moterų dalyvavimas moksle.
2. „Vikipedijos“ bendradarbiai, „Prosteca“, Vikipedija, nemokama enciklopedija, es.wikipedia.org/
3. „Cottrell MT“, „Mannino A“, „Kirchman DL“. Aerobinės anoksigeniškos fototrofinės bakterijos Vidurio Atlanto įlankoje ir Šiaurės Ramiojo vandenyno giroje. Pritaikykite mikrobiolį „Environ“. 2006; 72 (1): 557–64.
4. "Prochlorococcus". Vikipedija, nemokama enciklopedija. 2018 m. Balandžio 28 d., 20:55 UTC. 2018 m. Lapkričio 30 d. Es.wikipedia.org/
5. Sinachokokas. »Vikipedija, nemokama enciklopedija. 2018 m. Lapkričio 15 d., 12:52 UTC. 2018 m. Lapkričio 30 d., 06:16. Paimta iš es.wikipedia.org
6. "Fotoautotrofas". Vikipedija, nemokama enciklopedija. 2018 rugpjūčio 18 d., 21:45 UTC. 2018 m. Lapkričio 30 d. Paimta iš es.wikipedia.org
7. González M, González N. Medicininės mikrobiologijos vadovas. 2-asis leidimas, Venesuela: Karabobo universiteto žiniasklaidos ir leidinių direkcija; 2011 metai.