The chemotrofy nebo chemosyntetika jsou skupina organismů, které k přežití používají redukované anorganické sloučeniny jako surovinu, odkud získávají energii pro pozdější použití v metabolismu dýchacích cest.
Tato vlastnost těchto mikroorganismů spočívající v získávání energie z velmi jednoduchých sloučenin pro generování složitých sloučenin je také známá jako chemosyntéza, a proto se těmto organismům někdy říká chemosyntetika..
Další důležitou vlastností je, že se tyto mikroorganismy odlišují od ostatních pěstováním v přísně minerálních médiích a bez světla, proto se jim někdy říká chemolythotrofy..
Rejstřík článků
Tyto bakterie žijí tam, kde sluneční světlo proniká méně než 1%, to znamená, že rostou ve tmě, téměř vždy za přítomnosti kyslíku..
Ideálním místem pro vývoj chemosyntetických bakterií jsou však přechodové vrstvy mezi aerobními a anaerobními podmínkami..
Nejběžnějšími lokalitami jsou: hluboké sedimenty, okolí podmořských reliéfů nebo v podmořských výškách ve střední části oceánů, známé jako středooceánské hřebeny.
Tyto bakterie jsou schopné přežít v prostředích s extrémními podmínkami. Na těchto místech mohou být hydrotermální průduchy, ze kterých proudí horká voda nebo dokonce odtok magmatu..
Tyto mikroorganismy jsou v ekosystému nezbytné, protože přeměňují toxické chemikálie vycházející z těchto průduchů na potraviny a energii..
Z tohoto důvodu hrají chemosyntetické organismy zásadní roli při získávání minerálních potravin a také při záchraně energie, která by se jinak ztratila..
To znamená, že podporují udržování trofického řetězce nebo potravinového řetězce.
To znamená, že podporují přenos výživných látek prostřednictvím různých druhů biologického společenství, ve kterém se každý živí tím předchozím a je potravou pro další, což pomáhá udržovat rovnováhu ekosystému..
Tyto bakterie také přispívají k záchraně nebo zlepšení některých ekologických prostředí kontaminovaných nehodami. Například v oblastech úniku ropy, to znamená, že v těchto případech tyto bakterie pomáhají zpracovat toxický odpad a přeměnit je na bezpečnější sloučeniny.
Chemosyntetické nebo chemotrofní organismy se dělí na chemoautotrofy a chemoheterotrofy.
Používají COdva jako zdroj uhlíku, který je asimilován prostřednictvím Calvinova cyklu a přeměněn na buněčné složky.
Na druhou stranu získávají energii z oxidace redukovaných jednoduchých anorganických sloučenin, jako jsou: amoniak (NH3), dihydrogen (H.dva), oxid dusičitý (NOdva-), sirovodík (HdvaS), síra (S), oxid sírový (SdvaNEBO3-) nebo iont železa (Fedva+).
To znamená, že ATP je generován oxidační fosforylací během oxidace anorganického zdroje. Proto jsou soběstační, nepotřebují k přežití další živou bytost.
Na rozdíl od předchozích získávají energii oxidací komplexně redukovaných organických molekul, jako je glukóza glykolýzou, triglyceridy beta oxidací a aminokyseliny oxidační deaminací. Tímto způsobem získávají molekuly ATP.
Na druhé straně chemoheterotrofní organismy nemohou používat COdva jako zdroj uhlíku, jak to dělají chemoautotrofní organismy.
Jak naznačuje jejich název, jsou to bakterie, které oxidují síru nebo její redukované deriváty.
Tyto bakterie jsou přísně aerobní a jsou zodpovědné za transformaci sirovodíku, který vzniká při rozkladu organických látek, za účelem jeho přeměny na síran (SO4-dva), sloučenina, kterou budou nakonec rostliny používat.
Síran okyseluje půdu přibližně na pH 2 v důsledku akumulace H protonů+ a tvoří se kyselina sírová.
Tuto charakteristiku využívají některá odvětví hospodářství, zejména v zemědělství, kde mohou upravovat extrémně zásadité půdy..
To se provádí zavedením práškové síry do půdy, aby přítomné specializované bakterie (sulfobakterie) oxidovaly síru a vyvážily tak pH půdy na hodnoty vhodné pro zemědělství..
Všechny chemolytrofické druhy oxidující síru jsou gramnegativní a patří do kmene Proteobacteria. Příkladem bakterií, které oxidují síru, je Acidithiobacillus thiooxidans.
Některé bakterie mohou hromadit elementární síru (S0) nerozpustný ve formě granulí uvnitř buňky, k použití při vyčerpání vnějších zdrojů síry.
V tomto případě bakterie oxidují redukované sloučeniny dusíku. Existují dva typy, nitrosifikující bakterie a nitrifikační bakterie..
První jsou schopné oxidovat amoniak (NH3), který vzniká při rozkladu organické hmoty a přeměňuje jej na dusitany (NOdva), a druhý transformuje dusitany na dusičnany (NO3-), sloučeniny použitelné rostlinami.
Jako příklady nitrosifikujících bakterií je rod Nitrosomonas a jako nitrifikační bakterie je rod Nitrobacter.
Tyto bakterie jsou acidofilní, to znamená, že k přežití vyžadují kyselé pH, protože při neutrálním nebo zásaditém pH železné sloučeniny spontánně oxidují bez nutnosti přítomnosti těchto bakterií.
Proto, aby tyto bakterie dokázaly oxidovat sloučeniny železa (Fedva+) na železitý (Fe3+) musí být pH média nutně kyselé.
Je třeba poznamenat, že bakterie železa tráví většinu ATP produkovaného v reakcích zpětného transportu elektronů, aby získaly nezbytnou redukční sílu při fixaci COdva.
Proto tyto bakterie musí oxidovat velké množství Fe+dva být schopen se vyvíjet, protože z oxidačního procesu se uvolňuje málo energie.
Příklad: bakterie Acidithiobacillus ferrooxidans přeměňuje uhličitan železa přítomný v kyselých vodách, které proudí uhelnými doly, na oxid železa.
Všechny chemolytrofické druhy oxidující železo jsou gramnegativní a patří do kmene Proteobacteria..
Na druhou stranu všechny druhy, které oxidují železo, jsou také schopné oxidovat síru, ale ne naopak..
Tyto bakterie používají molekulární vodík jako zdroj energie k výrobě organické hmoty a k používání COdva jako zdroj uhlíku. Tyto bakterie jsou fakultativní chemoautotrofy.
Vyskytují se hlavně v sopkách. Nikl je ve svém stanovišti nezbytný, protože všechny hydrogenázy obsahují tuto sloučeninu jako kovový kofaktor. Tyto bakterie postrádají vnitřní membránu.
Ve svém metabolismu je vodík zabudován do hydrogenázy v plazmatické membráně a přemisťuje protony ven..
Tímto způsobem vnější vodík prochází do vnitřku a působí jako vnitřní hydrogenáza, která přeměňuje NAD+ na NADH, které společně s oxidem uhličitým a ATP přecházejí do Calvinova cyklu.
Bakterie Hydrogenomonas jsou také schopni použít určitý počet organických sloučenin jako zdroje energie.
Zatím žádné komentáře