chemotrophs 또는 화학 합성으로 사용은 감소 된 무기 화합물 생존 유기체의 그룹 나중에 사용 파생되는 에너지로부터 원료 를 호흡 대사를.
이러한 미생물이 복잡한 화합물을 생성하기 위해 매우 간단한 화합물에서 에너지를 얻는 이러한 특성은 화학 합성이라고도합니다. 이것이 이러한 유기체를 화학 합성이라고도하는 이유입니다.
Nitrobacter는 화학 영양 박테리아의 속입니다.
또 다른 중요한 특징은 이러한 미생물이 엄격하게 광물 매체에서 빛없이 성장함으로써 나머지 미생물과 구별된다는 것이므로 때로는 화학 영양 영양이라고도합니다.
형질
서식지
온천, 화학 합성 박테리아의 서식지
이 박테리아는 1 % 미만의 햇빛이 투과하는 곳에서 살고 있습니다. 즉, 거의 항상 산소가있을 때 어둠 속에서 번성합니다.
그러나 화학 합성 박테리아의 발달을위한 이상적인 위치는 호기성과 혐기성 조건 사이의 전이 층입니다.
가장 일반적인 위치는 깊은 퇴적물, 잠수함 구호 주변 또는 바다 중간 능선으로 알려진 바다의 중간 부분에 위치한 잠수함 고도입니다.
이 박테리아는 극한 조건의 환경에서 생존 할 수 있습니다. 이 장소에는 뜨거운 물이 흐르는 열수 통풍구 또는 마그마 배출구가있을 수 있습니다.
환경에서의 기능
이 미생물은 통풍구에서 나오는 독성 화학 물질을 음식과 에너지로 전환하기 때문에 생태계에서 필수적입니다.
이것이 화학 합성 유기체가 미네랄 식품의 회복에 근본적인 역할을하고 그렇지 않으면 손실 될 에너지를 구하는 이유입니다.
즉, 영양 사슬 또는 먹이 사슬의 유지를 촉진합니다.
이것은 그들이 서로 다른 생물 군집 종을 통해 영양 물질의 전달을 촉진한다는 것을 의미하며, 각 생물은 이전 생물을 먹고 다음을위한 음식이되어 생태계의 균형을 유지하는 데 도움이됩니다.
이 박테리아는 또한 사고로 오염 된 일부 생태 환경의 구조 또는 개선에 기여합니다. 예를 들어, 기름 유출 지역에서, 즉 이러한 경우 이러한 박테리아는 독성 폐기물을 처리하여 더 안전한 화합물로 전환하는 데 도움을줍니다.
분류
화학 합성 또는 화학 영양 유기체는 화학 독립 영양 생물과 화학 종속 영양 생물로 분류됩니다.
화학 독립 영양 생물
이들은 사용 CO 2 캘빈 사이클을 흡수 및 세포 성분으로 변환되고, 탄소원으로서.
한편, 그들은 같은 감소 단순한 무기 화합물의 산화 에너지 얻었다 : 암모니아 (NH 3 ), 수소 (H 2 ), 질소 산화물 (NO 2 - ), 황화수소 (H 2 S)를, 황 (S), 삼산화황 (S 2 O 3 - (철 또는 철 이온) 2 + ).
즉, ATP는 무기 원이 산화되는 동안 산화 적 인산화에 의해 생성된다. 따라서 그들은 자급 자족하며 생존을 위해 다른 생명체가 필요하지 않습니다.
화학 종속 영양 생물
이전의 것과 달리 이들은 해당 과정을 통한 포도당, 베타 산화를 통한 중성 지방, 산화 적 탈 아미 노화를 통한 아미노산과 같은 복합 환원 유기 분자의 산화를 통해 에너지를 얻습니다. 이런 식으로 그들은 ATP 분자를 얻습니다.
반면에, chemoheterotrophic 생물 CO 사용할 수 없습니다 2를 예정대로 chemoautotrophic 생물이 할 수있는, 탄소원으로.
화학 영양 박테리아의 유형
무색 유황균
이름에서 알 수 있듯이 황 또는 환원 된 유도체를 산화시키는 박테리아입니다.
박테리아 엄격 호기성 및 황산염으로 변환하는 유기물의 분해에서 생성 된 황화수소를 변환을 담당 (SO 4 -2 ), 궁극적으로 식물에 사용되는 화합물.
황산염은 H + 양성자의 축적으로 인해 토양을 약 2의 pH로 산성화 하고 황산이 형성됩니다.
이 특성은 경제의 특정 부문, 특히 매우 알칼리성 토양을 교정 할 수있는 농업에서 사용됩니다.
이것은 분말 유황을 토양에 도입하여 존재하는 특수 박테리아 (설포 박테리아)가 유황을 산화시켜 토양 pH를 농업에 적합한 값으로 균형있게 조정합니다.
모든 유황 산화 화학 영양 종은 그람 음성이며 문 프로 테오 박테리아에 속합니다. 황을 산화시키는 박테리아의 예는 Acidithiobacillus thiooxidans입니다.
일부 박테리아는 세포 내부에 과립 형태로 불용성 원소 황 (S 0 )을 축적 하여 외부 황원이 고갈되었을 때 사용합니다.
질소 박테리아
이 경우 박테리아는 환원 된 질소 화합물을 산화시킵니다. 질소 화 박테리아와 질화 박테리아의 두 가지 유형이 있습니다.
전자는 아질산염 (NO로 변환하고 유기물의 분해로부터 생성 된 암모니아 (NH3)을 산화시킬 수있다 2 ), 그리고 후자는 질산염 (NO로 아질산염 변환 3 - ), 식물에 의해 이용 될 수있는 화합물. .
질소 화 박테리아의 예로는 Nitrosomonas 속이 있고 질화 박테리아로는 Nitrobacter 속이 있습니다.
철 박테리아
이 박테리아는 호 산성입니다. 즉, 중성 또는 알칼리성 pH에서 철 화합물이 이러한 박테리아의 존재 없이도 자연적으로 산화되기 때문에 생존하기 위해 산성 pH가 필요합니다.
따라서 이러한 박테리아가 철 철 화합물 (Fe 2+ )을 철 (Fe 3+ ) 로 산화시킬 수 있으려면 배지의 pH가 반드시 산성이어야합니다.
철 박테리아는 CO 2 고정에 필요한 환원력을 얻기 위해 역 전자 수송 반응에서 생성 된 ATP의 대부분을 소비한다는 점에 유의해야합니다 .
그렇기 때문에 이러한 박테리아는 산화 과정에서 방출되는 에너지가 거의 없기 때문에 많은 양의 Fe +2 를 산화 시켜야합니다.
예 : 박테리아 Acidithiobacillus ferrooxidans는 탄광을 통해 흐르는 산성 물에 존재하는 탄산 철을 산화철로 변환합니다.
철을 산화시키는 모든 화학 lythrophic 종은 그람 음성이며 문 프로 테오 박테리아에 속합니다.
반면에 철을 산화시키는 모든 종은 황을 산화시킬 수 있지만 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.
수소 박테리아
이러한 세균은 유기물을 생산 CO 사용할 수있는 에너지 원으로 수소 분자를 사용하여 2 탄소원으로서. 이 박테리아는 통성 화학 독립 영양 생물입니다.
그들은 주로 화산에서 발견됩니다. 모든 수소화 효소는이 화합물을 금속 보조 인자로 포함하기 때문에 니켈은 서식지에서 필수적입니다. 이 박테리아에는 내부 막이 없습니다.
신진 대사에서 수소는 원형질막의 수소화 효소에 통합되어 양성자를 외부로 이동시킵니다.
이러한 방식으로 외부 수소는 내부 수소화 효소 역할을하는 내부로 전달되어 NAD + 를 NADH 로 전환 하여 이산화탄소 및 ATP와 함께 캘빈 회로로 전달합니다.
Hydrogenomonas 박테리아는 또한 많은 유기 화합물을 에너지 원으로 사용할 수 있습니다.
참고 문헌
- Prescott, Harley 및 Klein Microbiology 7th ed. McGraw-Hill Interamericana 2007, 마드리드.
- Wikipedia 기고자,«Chemiotroph,»Wikipedia, The Free Encyclopedia, en.wikipedia.org
- Geo F. Brooks, Karen C. Carroll, Janet S. Butel, Stephen A. Morse, Timothy A. Mietzner. (2014). 의료 미생물학, 26e. McGRAW-HILL Interamericana de Editores, SA de CV
- González M, González N. 의료 미생물학 매뉴얼. 베네수엘라 2 판 : 카라 보보 대학의 미디어 및 간행물 관리국; 2011.
- Jimeno, A. & Ballesteros, M. 2009. 생물학 2. Santillana 프로모터 그룹. ISBN 974-84-7918-349-3