Շուտով

Բակտերիաների մետաբոլիկ բազմազանությունը


Եթե ​​գոյություն ունի մի խումբ էակներ, որոնք ունեն նյութափոխանակության մեծ բազմազանություն, դա, իհարկե, բակտերիաների տեսակն է:

Կան տեսակներ հետերոտրոֆներ և տեսակներ աուտոտրոֆներ. Առաջինների շարքում են մակաբույծները, օրգանական նյութերի տարրալուծիչները և այլ կենդանի էակներ ստացվող օրգանական նյութեր, որոնց հետ ասոցացվում են ՝ առանց վնասելու նրանց: Աուտոտրոֆների մեջ կան տեսակներ, որոնք օրգանական նյութեր են առաջացնում ֆոտոսինթեզով և այլ նյութեր, որոնք արտադրում են քիմոսինթեզով:

Հետերոտրոֆիկ մանրէներ

The մակաբուծային մանրէներ Դրանք այն են, որ անթիվ մեխանիզմների միջոցով հարձակվում է այլ կենդանի էակների վրա ՝ օրգանական սնունդ ստանալու և անթիվ հիվանդություններ առաջացնելու համար: The քայքայողներ (հաճախ անվանում են sapróvoras, saproffitic կամ sapraghagic) օրգանական սնունդ են ստանում մեռած օրգանական նյութերի տարրալուծման միջոցով և կարևոր են կենսոլորտային հանքային սննդանյութերի վերամշակման մեջ:

Նրանք, ովքեր կապված են այլ կենդանի իրերի հետ, կոչվում են սիմվոլներ, և մի վնասեք գործընկերներին: Դա այն կենդանիների ստամոքսում (եզներ, այծեր) ստամոքսում հայտնաբերված մանրէներ են, որոնք սնուցում են այս կենդանիների կողմից ստացված բջջանյութը, ինչը, իր հերթին, ապահովում է ամինաթթուները, որոնք անհրաժեշտ են իրենց սպիտակուցային նյութափոխանակության համար:

Շատ հետերոտրոֆիկ մանրէներ են պարտադիր անաերոբներ, ինչպես tetanus bacillus- ը: Սրանք մանրէներ են, որոնք մահանում են թթվածնի առկայությամբ: Այս դեպքում օրգանական միացությունների էներգիան ստացվում է ֆերմենտացման միջոցով: Մյուս կողմից, ֆակուլտատիվ անաերոբները ապրում են ինչպես թթվածնի առկայության, այնպես էլ բացակայության պայմաններում:

Այլ տեսակներ գոյատևում են միայն թթվածնի առկայության դեպքում, դրանք պարտադիր աերոբիկա են: Բակտերիաների հետաքրքրաշարժ խումբն է այն, ինչն իրականացնում է աերոբիկ շնչառություն. Էներգետիկ նյութափոխանակության այս ռեժիմում կան բջջային շնչառության բոլոր բնորոշ փուլերը: Դա միայն փոխում է վերջնական էլեկտրոնային ընդունիչը շնչառական շղթայում: Թթվածնի փոխարեն ՝ այս մանրէները օգտագործում են նիտրատ, նիտրիտ կամ սուլֆատ, վերջում հասնելով, գործնականում նույն էներգիայի բերքատվությունը, որը հաստատված է աերոբային բջջային շնչառության մեջ: դա այն է, ինչ տեղի է ունենում մանրեների հետ չեղյալ հայտարարող նյութեր որոնք մասնակցում են բնության մեջ ազոտի ցիկլի: Դրանց մեջ էլեկտրոնի վերջնական ընդունիչը նիտրատն է:

Ավտոմատ բակտերիաներ

Ֆոտոսինթեզիչներ

Ֆոտոսինթետիկ բակտերիաներում արևային էներգիան գրավվում է քլորոֆիլով, որը հայտնի է որպես բակտերիոքլորոֆիլ: Շրջակա միջավայրում պարզ նյութերի օգտագործումից առաջանում է բիովառելիքի սինթեզ: Ընդհանուր առմամբ, թթվածնի բացթողում չկա: Որպես օրինակ, մենք կարող ենք նշել սեռական Chlorobium սուլֆորային բակտերիաները, որոնք այս գործընթացը իրականացնում են H2S և CO օգտագործմամբ:2, ըստ հավասարման.

2 Հ2S + CO2 + թեթև - բակտերիոքլորոֆիլ ---> (CH2) + 2S + H20

Նկատի ունեցեք, որ դա ջրածնի սուլֆիդ է, ոչ թե ջուր, որը գործում է որպես ջրածնի մատակարար, որը կծառայի ածխաթթու գազի իջեցմանը: Թթվածնի արտանետում չկա: Ծծումբը մնում է մանրէային բջիջների ներսում և հետագայում վերացվում է այն միջավայրում, որտեղ ապրում են այդ միկրոօրգանիզմները, սովորաբար ծծմբի աղբյուրները: Այս գործընթացում CH2O- ն ներկայացնում է արտադրված օրգանական նյութը:

Քիմոսինթեզ

Քիմոսինթեզը ռեակցիա է, որը արտադրում է քիմիական էներգիա, որը վերածվում է օքսիդացված անօրգանական միացությունների պարտադիր էներգիայից: Լինելով արտազատված քիմիական էներգիա, որն օգտագործվում է օրգանական միացությունների և թթվածնի գազի արտադրության մեջ (O2) ածխաթթու գազի (CO) միջև եղած արձագանքից2) և մոլեկուլային ջուր (Հ2O), ինչպես ցույց է տրված ստորև.
- Առաջին բեմ

Անօրգանական միացություն + O2 → օքսիդացված անօրգանական միացություններ + քիմիական էներգիա

- Երկրորդ բեմ

CO2 + Հ2O + Քիմիական էներգիա → Օրգանական միացություններ + O2

Օրգանական միացությունների սինթեզի այս աուտոտրոֆիկ գործընթացը տեղի է ունենում արևի էներգիայի բացակայության պայմաններում: Այն ռեսուրս է, որը սովորաբար օգտագործվում է բակտերիաների և արխեաբակտերիաների որոշ տեսակների (մանրէներ, որոնք դեռ ուժի մեջ են պրիմիտիվ բնութագրերով), որը անվանվել է ռեակտիվ անօրգանական միացությունների անունով և կարող է լինել ՝ ֆերոբակտերիա և նիտրոբակտերիաներ կամ նիտրոֆիկացումներ (nitrossomonas and nitrobacter, քիմիոսթետիկ բակտերիաների սեռ):
The ֆերոբակտերիաներ քիմիական էներգիա հասնելու համար օքսիդացրեք երկաթի վրա հիմնված նյութեր, մինչդեռ նիտրացնող, օգտագործեք ազոտի վրա հիմնված նյութեր:
Ներկա գետնին, nitrosomonas եւ nitrobacter, կարևոր օրգանիզմ են համարվում ազոտի կենսաֆիքսերներ, որոնք սովորաբար հայտնաբերվում են ազատորեն հողի մեջ կամ կապված բույսերի հետ ՝ ձևավորելով արմատային նոդուլներ:
Կենսաֆիքսացիան սկսվում է մթնոլորտային ազոտի ձուլմամբ (N2), այն վերածելով ամոնիակի (NH3), nitrosomone- ով օքսիդացված ռեակտիվ, որի արդյունքում առաջանում է նիտրիտ (NO)2-) և էներգիա ՝ բակտերիաների այս սեռի համար կայուն օրգանական նյութեր արտադրելու համար:
Նիտրիտը, որը արտազատվում է հողի մեջ և ներծծվում է nitrobacter- ով, նույնպես ենթարկվում է օքսիդացման ՝ առաջացնելով քիմիական էներգիա այս սեռի և նիտրատների համար օրգանական նյութեր արտադրելու համար (ՈՉ3-), որն օգտագործվում է բույսերի կողմից ամինաթթուների պատրաստման մեջ:
Քիմոսինթետիկ ռեակցիան Nitrosomones- ում.

NH3 (ամոնիակ) + O2 → ՈՉ2- (նիտրիտ) + Էներգիա
6 CO2 + 6 Հ2Օ + էներգիա. Գ6Հ12The6 (Գլյուկոզա - օրգանական միացություններ) + 6 O2

Քիմոսինթետիկ ռեակցիան Nitrobacter- ում.

NO2- ը- (նիտրիտ) + O2 → NO3- (նիտրատ) + Էներգիա
6 CO2 + 6 Հ2Օ + էներգիա. Գ6Հ12The6 + 6 Օ2

Այսպիսով, մենք կարող ենք տեսնել, որ քիմոսինթեզի մեխանիզմը, որը չափազանց կարևոր է նիտրացնող բակտերիաների գոյատևման համար, նույնպես շատ կարևոր է մարդկանց համար: Ինչպես արդեն նշվեց, բույսերի կլանված նիտրիտը, որը վերածվել է ամինաթթուների, հիմք է հանդիսանում մարդու համար սննդի համար անհրաժեշտ ամինաթթուների հիմքի վրա (անիրագործելի էակ ՝ մսակեր և խոտաբույսեր):
Այսպիսով, ակնհայտ է բիոտիկ գործոնների (օրգանիզմների բազմազանության) և աբիոտիկ գործոնների (շրջակա միջավայրի ֆիզիկական և քիմիական կողմերը) փոխկապակցվածությունը: