AUTOTROFISKE BAKTERIER: KARAKTERISTIKA, FORSKELLE MED HETEROTROFER OG EKSEMPEL - BIOLOGI - 2025

De autotrofiske bakterier er mikroorganismer, der har et metabolisk apparat temmelig komplekst. Disse bakterier er i stand til at assimilere uorganiske stoffer og omdanne det til organisk stof, som de derefter bruger til at fremstille de biomolekyler, der er nødvendige for deres udvikling.

Derfor er disse typer mikroorganismer uafhængige og opfører sig som fritlevende organismer. De behøver ikke at invadere andre organismer eller nedbryde døde organiske stoffer for at få de næringsstoffer, de har brug for for at overleve.

Røde og grønne autotrofiske bakterier. Kilde: publicdomainpictures.net

Autotrofiske bakterier spiller en grundlæggende rolle i økosystemet, da de leverer det organiske stof, der er nødvendigt for udvikling af andre levende væsener. Det vil sige, at de udfører vitale funktioner til opretholdelse af en økologisk balance.

Disse organismer menes at være den første livsform på planeten; Og i mange økosystemer starter de fødevarekæden.

Autotrofiske bakterier findes i forskellige økologiske nicher. For eksempel mudret havsnæ, friske og salte farvande, varme kilder, jord, blandt andet, der producerer organisk materiale.

Karakteristika ved autotrofiske bakterier

Afhængigt af det metabolske system, som autotrofiske bakterier bruger til at tage uorganiske forbindelser og omdanne dem til organiske forbindelser, klassificeres de som fotoautotrofer eller kemoautotrofer.

Photoautotrophs

Fotoautotrofiske organismer inkluderer alger, planter og nogle bakterier. De er kendetegnet ved at bruge sollys som en kilde til energi til at udføre processen med transformation af uorganisk til organisk stof.

I tilfælde af fotoautotrofe bakterier er disse igen opdelt i iltagtige og anoxygeniske fotoautotrofer.

Oxygenfotoautotrofe bakterier

I denne type bakterier forekommer fotosynteseprocessen, der består af opsamling af solenergi gennem et grønt pigment kaldet bakteriochlorophyll og omdannelse af det til kemisk energi.

Energi bruges til at tage kuldioxid fra miljøet og sammen med vand og mineralsalte til at producere glukose og ilt. Glukose bruges til interne metaboliske processer, og ilt frigives til ydersiden.

Anoxygeniske fotoautotrofiske bakterier

De er kendetegnet ved at være anaerobe bakterier, da de ikke bruger ilt i respirationsprocessen, uden at det skader dem. De bruger også sollys som en kilde til energi. Nogle oxiderer Fe ² i fravær af ilt.

Chemoautotrophs

Kemoautotrofiske bakterier bruger kemisk energi til deres metaboliske processer. Dette opnås ved oxidation af uorganiske forbindelser ud over at bruge CO2 som en kulstofkilde.

Reducerede uorganiske elementer hentet fra miljøet inkluderer hydrogensulfid, elementært svovl, jernholdigt jern, molekylært brint og ammoniak.

Deres eksistens garanterer andre levende væseners liv, da de uorganiske forbindelser, de tager fra miljøet, er giftige for andre mikroorganismer. Endvidere kan forbindelserne frigivet af autotrofiske bakterier assimileres af nogle heterotrofiske bakterier.

Kemoautotrofe bakterier er meget talrige. De lever generelt i fjendtlige økosystemer, dvs. at de er ekstremistiske.

Der er også andre organismer, der opfører sig som autotrofer, men hører til andre domæner. For eksempel Archaea-domæne (methanogener og thermoacidophiles). Da de imidlertid ikke er normale bakterier, vil de ikke blive taget i betragtning i denne artikel.

Autotrofiske bakterier er klassificeret i halofile, svovloxidizer og reduktionsmidler, nitrifugeringsmidler, jernbakterier og anammox-bakterier.

halofiler

Det er bakterier, der kan modstå høje koncentrationer af salt. Disse bakterier er normalt strenge eller ekstreme halofile. De lever i marine miljøer, som f.eks. Dødehavet.

Svovloxidisatorer

De er også kendt som sulfoxidantbakterier. Disse mikroorganismer tager uorganisk svovl fra miljøet for at oxidere det og fremstiller deres egne metaboliske produkter.

Det vil sige, at de indfanger hydrogensulfid (lugtagtig gas) genereret ved nedbrydning af organiske forbindelser, der indeholder sulfat, udført af anaerobe heterotrofe bakterier.

Sulfoxidantbakterier er aerobe kemoautotrofer og omdanner hydrogensulfid til elementært svovl.

De tåler høje temperaturer, lever i ekstreme økologiske nicher såsom aktive vulkaner, varme kilder eller oceaniske hydrotermiske åbninger og i pyrit (jernsulfidmineral) aflejringer.

Jernbakterier

De findes i jernrige jordarter, floder og grundvand. Disse typer bakterier tager jernioner og undertiden mangan i deres reducerede tilstand og oxiderer dem og danner jern eller manganoxid.

Jernoxid giver det underlag, hvor disse bakterier lever en karakteristisk rød-orange farve.

nitrificerende

Det er bakterier, der er ansvarlige for oxidation af reducerede uorganiske nitrogenforbindelser, såsom ammonium eller ammoniak, for at omdanne dem til nitrat.

De findes på jorden, i ferskvand og i saltvand. De udvikler sig fuldt ud, hvor der er en høj fordeling af protein, med den deraf følgende produktion af ammoniak.

Anammox-bakterier

Det er bakterier, der anaerobt oxiderer ammoniumion og nitrit og danner kvælstofgas.

Forskelle mellem autotrofiske og heterotrofiske bakterier

Levevis

Alle typer autotrofiske bakterier (fotoautotrofer og kemoautotrofer) er fritlevende, et kendetegn, de deler med fotoheterotrofer, mens kemoheterotrofer har brug for at få deres næringsstoffer ved at parasitere organismer af en anden type.

På den anden side adskiller kemoautotrofe bakterier sig fra kemoheterotrofer af det levesteder, hvor de udvikler sig. Kemoautotrofiske bakterier lever ofte under ekstreme miljøforhold, hvor de oxiderer uorganiske elementer, der er giftige for andre mikroorganismer.

I modsætning hertil lever kemoheterotrofiske bakterier normalt inde i højere organismer.

Ernæring

Autotrofiske bakterier bruger uorganiske stoffer til at syntetisere organiske forbindelser. De har kun brug for vand, uorganiske salte og kuldioxid som en kulstofkilde for at leve.

Mens heterotrofiske bakterier har brug for deres vækst og udvikling, er en kilde til kulstof fra allerede fremstillede komplekse organiske forbindelser, såsom glukose.

Mikroskopisk undersøgelse

Tælling af autotrofiske bakterier fra nogle økosystemer kan udføres ved anvendelse af den epifluorescensbaserede mikroskopimetode.

Denne teknik bruger fluorokrom såsom primulin og excitationsfiltre til blåt og ultraviolet lys. Autotrofiske bakterier adskiller sig fra heterotrofer, idet de er farvet lys hvidblå, uden at maskere auto-fluorescensen af ​​bakteriochlorofylen, mens heterotrofer ikke pletter.

Sygdomsproducenter

Autotrofiske bakterier er saprofytter og forårsager ikke sygdom hos mennesker, fordi de ikke har brug for at parasitere højere organismer for at leve.

Tværtimod hører bakterierne, der forårsager infektionssygdomme hos mennesker, dyr og planter, gruppen af ​​heterotrofiske bakterier, nærmere bestemt kemoheterotrofer.

Eksempler på autotrofiske bakterier

Oxygenfotoautotrofer

I denne klassificering er cyanobakterier. Dette er de eneste prokaryote celler, der udfører oxygenisk fotosyntesen.

De er akvatiske bakterier, de mest almindelige er slægterne Prochlorococcus og Synechococcus. Begge er en del af det marine picoplankton.

Slægterne Chroococcidiopsis, Oscillatoria, Nostoc og Hapalosiphon er også kendt.

Anoxygenic Photoautotrophs

I denne klassificering er:

- De ikke-svovlagtige lilla eller røde bakterier Rhodospirillum rubrum, Rhodobacter sphaeroides, Rhodomicrobium vannielii. De kan imidlertid også udvikle fotoheterotrofisk.

- Lilla eller svovlrød: Chromatium vine, Thiospirillum jenense, Thiopedia rosea.

- Ikke-svovlgrøntsager: Chloroflexus og Chloronema.

- Svovlholdige greener: Chlorobium limicola, Prosthecochloris aestuarii, Pelodictyon clathratiforme.

- Heliobacterium modesticaldum.

Chemoautotrophs

Farveløse svovlbakterier

Eksempler: Thiobacillus thiooxidans, Hydrogenovibrio crunogenus.

Kvælstofbakterier

Eksempler: bakterier af slægterne Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrobacter og Nitrococcus.

Jernbakterier

Eksempler: Thiobacillus ferrooxidans, Actidithiobacillus ferrooxidans og Leptospirilum ferroxidans.

Hydrogenbakterier

De bruger molekylært brint til at udføre deres vitale processer. Eksempel Hydrogenbakterier.

Anammox-bakterier

Eksempler på ferskvandsstammer: Brocadia, Kuenenia, Jettenia, Anammoxoglobus.

Eksempel på en saltvandstamme: Scalindua.

Referencer

1. Henao A, Comba N, Alvarado E, Santamaría J. Autotrofiske og heterotrofiske bakterier, der er forbundet med mudret havsnæ på rev med kontinental afstrømning. Univ. Sci. 2015, 20 (1): 9-16.
2. "Metandannelse." Wikipedia, The Free Encyclopedia. 28 nov. 2018, 19:53 UTC. 5. maj 2019, 21:11, tilgængelig på: es.wikipedia.org.
3. Anammox. Wikipedia, The Free Encyclopedia. 24 dec 2016, 12:22 UTC. 5. maj 2019, 21:13, es.wikipedia.org
4. Gastón J. Eliminering af sulfater i en anaerob-aerob bevægelsesbedreaktor. Speciale for at kvalificere sig til kandidatgraden i miljøteknik. 2088, Institut for Ingeniørvidenskab UNAM. Fås på: ptolomeo.unam
5. Nitrifiserende bakterier. Wikipedia, The Free Encyclopedia. 16 nov. 2018, 15:13 UTC. 5. maj 2019, 22:21
6. Corrales L, Antolinez D, Bohórquez J, Corredor A. Anaerobe bakterier: processer, der udfører og bidrager til bæredygtigheden af ​​livet på planeten. GÅR IKKE. 2015; 13 (23): 55-81. Fås på: scielo.org.