PHOTOTROPHS : 특성 및 분류 - 생물학 - 2026

광합성은 햇빛 (빛 에너지)를 사용하여 화학 에너지를 얻기 미생물이다. 그들은 사용하는 탄소원에 따라 광 독립 영양 생물과 광 종속 영양 생물로 나뉩니다.

광 독립 영양 생물은 태양 광을 에너지 원으로 사용하고 CO2를 주요 탄소원으로 사용하는 동물입니다. 광 종속 영양 생물은 또한 빛을 에너지 원으로 사용하지만 유기 화합물을 탄소원으로 사용합니다.

시아 노 박테리아 속 Lyngbya (산소 광합성 형 박테리아)의 필라멘트

이 박테리아는 미생물 생태학, 특히 황과 탄소의 생지 화학적 순환에서 근본적인 역할을하여 이러한 요소가 자연에서 발견되는 다양한 형태를 최대한 활용합니다.

위의 분류 외에도 산소 광 영양과 무산소 광 영양으로 나뉩니다. 시아 노 박테리아는 산소 광 영양으로 알려져있는 반면, 무산소 박테리아에는 적색 및 녹색 박테리아 (유황 및 비 유황)가 포함됩니다.

Sulfuroes는 일반적으로 photolithoautotrophic이지만 일부는 photoorganoheterotrophic으로 성장할 수 있지만 여전히 소량의 H ₂ S를 필요로하는 반면 non-sulfurous는 photoheterotrophic입니다.

반면에 대부분의 유황 박테리아는 혐기성이지만 산소는 독성이 없지만 사용하지 않습니다.

비 유황균의 경우에는 일반적으로 조건에 따라 통성 호기 성균입니다. 즉, 빛과 혐기성이 있으면 수행되는 과정은 광합성이지만, 호기성 세균이 있으면 빛의 유무에 관계없이 호기성 호흡을합니다.

이 박테리아에서 빛의 광자를 포착하는 화합물을 박테리오 클로로필이라고합니다.

형질

다양한 유형의 광합성 박테리아는 수생 생태계뿐만 아니라 과염 수, 산성, 알칼리성 및 열수 배출구와 같은 극한 조건의 육상 생태계에도 널리 분포되어 있습니다.

이러한 미생물은 순수한 배양 물을 얻고 보존하는 데 어려움이있는 등의 불편 함으로 인해 거의 연구되지 않았습니다. 그러나 현재 이러한 목적을 위해 다양한 기술이 개발되었습니다. 그중에는 Pour plate 기술이 있습니다.

광 영양 또는 광합성 박테리아의 유형

-Photrophs

무산소 광 영양 박테리아는 광합성 능력을 가진 매우 다양한 미생물 그룹으로, 대부분 수중 시스템의 혐기성 구역 (산소없이)에 서식하며 햇빛에 노출됩니다.

다음과 같은 미생물 그룹에 속합니다 : Chlorobiaceae (유황 녹색), Chloroflexaceae (비 유황 녹색), Rhodospirillaceae (비 유황 적색), Ectothiorhodospiraceae 및 Chromatiaceae (둘 다 유황 적색).

가족의 유황 적색 박테리아

그들은 엄격한 혐기성 균이므로 Na ₂ S, S, 티오 황산염, 황화물, 분자 수소 또는 단순한 저 분자량 유기 화합물 과 같은 황 유래 화합물 을 전자 공여체로 사용 합니다.

나선형 (Thiospirillum), 바실리 (Chromatium), 난형 또는 비브리오 이드 (Thiopedia)를 포함한 다양한 형태를 가질 수 있습니다. 그들은 개별 세포 또는 쌍으로 공간에 배열되며 편모, 슬라이딩 또는 가스 액포로 인해 운동성이 있습니다.

일부 종에는 박테리아 클로로필 a와 다른 종 b가 포함되어 있습니다. 또한 spiriloxanthine, okenone 및 rhodopinal 계열의 카로티노이드 색소를 가질 수 있습니다. 이들은 광산화에 대한 보호 기능을 가지고 있습니다.

또한 세포 내에서 황을 축적하는 능력이 있습니다.

가족의 유황 적색 박테리아

이들은 Chromatiaceae Family의 것과 마찬가지로 세포 내에서 황을 저장할 수 없습니다. 그들의 형태는 Vibrios의 형태이며, 공간에서 고립 된 방식으로 배열되며 이동 가능합니다.

이 박테리아는 탄소 및 황 순환에 참여하고 다양한 수생 생물의 먹이로도 중요합니다.

가족의 녹색 유황 박테리아

그들은 호수의 유황과 혐기성이 풍부한 지역에 서식하는 무산소 광합성을 수행하는 미생물 그룹입니다.

그들은 광석 소 독립 영양성이며 절대 혐기성이며, 대부분은 움직이지 않지만 일부는 편모의 존재로 인해 움직일 수 있습니다.

다른 것들은 호수의 적절한 깊이 (산소가없는 지역)를 조정하고 필요한 양의 빛과 H ₂ S를 얻을 수있는 기포를 포함하고 있습니다 .

움직이지 않는 사람들은 호수 바닥, 특히 유황이 풍부한 진흙탕에 산다.

그들이 깊은 깊이에서 살 수있는 이유는 클로로 솜 덕분에 붉은 박테리아보다 낮은 광도에서 성장할 수 있으며 고농도의 유황을 쉽게 견딜 수 있기 때문입니다.

그들은 다양한 형태를 나타냅니다 : 직선 간균, 구균 및 비브리오. 그들은 단독으로 또는 사슬로 분포하며 풀 그린 또는 초콜렛 브라운 일 수 있습니다.

그들은 CO 수정 _{, 2} 역 크렙스 회로를 통해. Chlorobium (Vibrios) 속 이외에 2 개의 속이 더 있습니다 : Pelodyction (직선 균)과 Prosthecochloris (Cocoides).

가족의 비 유황 사상 녹색 박테리아

그들은 직선 막대 모양이며 필라멘트로 배열됩니다. Chloronema 속에는 기포가 있습니다.

그들은 hydroxypropionate를 통해 CO ₂ 를 고정 합니다. 필라멘트를 밀어서 움직입니다. 산소와 관련하여 그들은 선택 사항입니다.

대부분은 45 ~ 70 ° C의 온도에서 호수 또는 온천에 살고 있습니다.

Chloroflexus와 Chloronema는 모두 녹색 박테리아와 같은 클로로 좀을 가지고 있기 때문에 잡종이지만 그들의 반응 중심은 적색 박테리아와 동일합니다.

가족의 비 유황 적색 박테리아

그들은 용해성 유기물이 풍부하고 산소 농도가 낮고 조명이 밝은 수생 환경을 선호하지만 혐기성 조건에서 광합성을 수행 할 수도 있기 때문에 신진 대사 측면에서 가장 변하기 쉽습니다.

다른 한편으로, 그들은 또한 탄소 및 / 또는 에너지 원으로 광범위한 유기 화합물 레퍼토리를 사용할 수 있기 때문에 어둠 속에서 화학 종종 영양 적으로 성장할 수 있습니다.

그들은 극지 편모를 가지고 있고 이분법으로 나누어지기 때문에 움직입니다. 이러한 유형의 박테리아는 현재 특히 생명 공학 및 의학과 같은 분야에서 매우 유용합니다.

비타민 B12, 유비 퀴논 및 5- 아미노 레 불린 산과 같은 활성 물질을 생산하는 것으로 관찰 되었기 때문에 오염 된 물과 토양의 생물학적 정화 과정, 생물 비료 및 제초제 생산에 가장 자주 사용됩니다.

이러한 박테리아를 분리하려면 백열등 (2,200lux)을 사용하여 각각 16/8의 밝은주기 범위와 어두운주기 범위로 실온에서 30 일 동안 배양하는 특수 배양 배지가 필요합니다.

가족 무황 적색 박테리아

그들은 이원 분열로 나뉘는 극성 편모를 가진 직선 이동성 간균입니다. 이 박테리아는 산소 측면에서 통 성적이며, 호기 생물에서는 광합성을 억제하지만, 혐기 생물에서는 그렇게합니다.

또한 설탕, 유기산, 아미노산, 알코올, 지방산 및 방향족 화합물과 같은 다양한 유기 화합물을 광 동화 할 수 있습니다.

가족 무황 적색 박테리아

그들은 난형 형태를 가지고 있으며, 주변 편모에 의해 움직이며 신진으로 나뉩니다. 그들은 또한 prosteca, 즉 세포질과 세포벽의 확장을 가지고 있으며, 그 기능은 미생물의 표면을 증가시켜 더 많은 음식을 얻는 것입니다.

또한 외 포자 (외부에서 형성되는 포자)도 있습니다.

기타 무산소 성 박테리아 속

그중에는 Heliobacteria, Erythrobacter 및 Chloroacidobacterium이 있습니다.

헬리오 박테리아는 질소를 매우 잘 고정시키고이 요소를 제공하는 열대 토양에 풍부합니다. 그들은 예를 들어 논과 같은 일부 유형의 작물에 필수적입니다.

Erythrobacter는 거의 중요하지 않습니다.

Chloroacidobacterium은 클로로 솜이있는 유황 녹색 박테리아의 광합성 장치와 매우 유사합니다.

-산소 광합성

시아 노 박테리아는 엽록소뿐만 아니라 보조 색소 인 카로티노이드와 피코 빌리 단백질을 가지고 있습니다.

광인 산화 반응 (빛 에너지를 화학 에너지로 변환)에 관여하는 안료를 반응 중심 안료라고합니다. 이러한 안료를 둘러싸고있는 것은 안테나라고 불리는 안료로, 빛을 수집하는 역할을합니다.

이 그룹에는 광 독립 영양 생물 인 시아 노 박테리아가 있습니다. 가장 중요한 것 중에는 해양 세계에서 가장 풍부하고 가장 작은 광합성 유기체 인 프로 클로로 코커스 속이 있습니다.

다른 한편으로, 지표수에 풍부한 Synechococcus 속이 있으며 Prochlorococcus와 마찬가지로 해양 피코 플랑크톤의 일부입니다.

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