FOTOTROFER: EGENSKABER OG KLASSIFICERING - BIOLOGI - 2025

De fototrofiske er mikroorganismer, der får kemisk energi ved hjælp af sollys (lysenergi). De er opdelt i fotoautotrofer og fotoheterotrofer i henhold til den kulstofkilde, de bruger.

Photoautotrophs er dem, der bruger sollys som en energikilde og bruger CO2 som den vigtigste kulstofkilde. Mens fotoheterotrofer også bruger lys som en energikilde, men de bruger organiske forbindelser som en kulstofkilde.

Filamenter af cyanobakterier slægt Lyngbya (oxygeniske fotosyntetiske bakterier)

Disse bakterier spiller en grundlæggende rolle i mikrobiel økologi, især i de biogeokemiske cyklusser af svovl og kulstof, hvilket gør mest muligt ud af de forskellige former, hvor disse elementer findes i naturen.

Ud over den ovennævnte klassificering er de også opdelt i oxygeniske fototrofer og anoxygeniske fototrofer. Cyanobakterier er kendt som oxygenholdige fototrofer, mens anoxygeniske bakterier inkluderer røde og grønne bakterier (svovlagtige og ikke svovlholdige).

Sulfuroes er generelt photolithoautotrophic, selv om nogle kan vokse photoorganoheterotrophic, men stadig kræver små mængder af H ₂ S, mens ikke-svovlholdige dem er photoheterotrophic.

På den anden side er de fleste svovlagtige bakterier anaerobe, selvom ilt ikke er giftigt for dem, bruger de det bare ikke.

I tilfælde af ikke-svovlbakterier er de generelt facultative aerobes, afhængigt af betingelserne, det vil sige, hvis der er lys og anaerobiose, vil processen, der skal udføres, være fotosyntesen, men hvis der er aerobiose, vil de udføre aerob respiration, uanset om der er lys eller ej.

Det er vigtigt at bemærke, at den forbindelse, der fanger fotoner af lys i disse bakterier, kaldes bakteriochlorophyll.

egenskaber

De forskellige typer af fotosyntetiske bakterier er vidt distribueret i akvatiske økosystemer, men også i terrestriske økosystemer med ekstreme forhold, såsom hypersaline, sure, alkaliske og hydrotermiske ventilationsåbninger.

Disse mikroorganismer er blevet undersøgt lidt på grund af nogle ulemper, såsom vanskeligheden med at opnå og bevare rene kulturer. Imidlertid er forskellige teknikker nu udviklet til dette formål. Blandt dem er Pour pladeteknikken.

Typer af fototrofiske eller fotosyntetiske bakterier

-Photrophs

Anoxygeniske fototrofiske bakterier er en meget forskelligartet gruppe af mikroorganismer med fotosyntetisk kapacitet, som beboer anaerobe zoner (uden ilt) i vandmiljøer hovedsagelig med udsættelse for sollys.

Følgende familier hører til denne gruppe af mikroorganismer: Chlorobiaceae (svovlholdige greener), Chloroflexaceae (ikke-svovlholdig grøn), Rhodospirillaceae (ikke-svovlrød rød), Ectothiorhodospiraceae og Chromatiaceae (begge svovlrøde).

Familien svovlrøde bakterier

De er strenge anaerober, derfor de bruger svovl-afledte forbindelser, såsom Na ₂ S, S, thiosulfat, sulfid, molekylær hydrogen eller simple lavmolekylære organiske forbindelser som elektrondonorer.

De kan have forskellige morfologier, herunder: spiral (Thiospirillum), baciller (kromatium), ovoid eller vibrioid (Thiopedia); de er arrangeret i rummet som individuelle celler eller parvis og er bevægelige på grund af flageller, glidende eller gasvakuoler.

Nogle af dets arter indeholder bakteriochlorophyll a og andre b. De kan også have carotenoidpigmenter af spiriloxanthine-, okenon- og rhodopinal-serien. Disse har funktionen som beskyttelse mod fotooxidation.

Derudover har de evnen til at akkumulere svovl intracellulært.

Svovlrøde bakterier i familien

Disse er ikke i stand til at opbevare svovl intracellulært som dem, der er tilfældet med Chromatiaceae-familien. Deres morfologi er i form af Vibrios, de er arrangeret på en isoleret måde i rummet, og de er mobile.

Disse bakterier er vigtige for deres deltagelse i kulstof- og svovlcyklussen og også for at tjene som fødevarer til forskellige akvatiske organismer.

Grønne svovlholdige bakterier i familien

De er en gruppe af mikroorganismer, der udfører anoxygenisk fotosyntese, der bebor områder rig på svovl og anaerob i søer.

De er fotolithoautotrofiske og obligatoriske anaerobe, de fleste er ubevægelige, men nogle kan bevæge sig på grund af tilstedeværelsen af ​​flagella.

Mens andre indeholder gas vesikler gør det muligt at justere den passende dybde i søerne (områder uden ilt) og også opnå den nødvendige mængde lys og H ₂ S.

De immobile bor i bunden af ​​søerne, især i de mudrede mudder, der er rige på svovl.

Årsagen til, at de kan leve i store dybder, er takket være klorosomer, som giver dem mulighed for at vokse ved lavere lysintensitet end røde bakterier, og også på grund af deres evne til let at modstå høje koncentrationer af svovl.

De præsenterer forskellige morfologier, blandt dem: lige baciller, cocci og vibrios. De distribueres enkeltvis eller i kæder og kan være græsgrøn eller chokoladebrun.

De fikserer CO ₂ via den omvendte Krebs-cyklus. Foruden slægten Chlorobium (Vibrios) er der 2 flere slægter: Pelodyction (lige baciller) og Prosthecochloris (Cocoides).

Ikke-svovlholdige filamentøse grønne bakterier i familien

De er formet som lige stænger og er arrangeret i filamenter. Slægten Chloronema har gasvesikler.

De fikserer CO ₂ via hydroxypropionatet. De bevæger sig ved at skubbe deres filamenter. I forhold til ilt er de valgfri.

De fleste lever i søer eller varme kilder ved temperaturer mellem 45 og 70 ° C, dvs. at de er termofile.

Både Chloroflexus og Chloronema er hybrider, da de har chlorosomer som grønne bakterier, men deres reaktionscenter er det samme som for røde bakterier.

Ikke-svovlholdige røde bakterier i familien

De er de mest udskiftelige med hensyn til deres stofskifte, fordi selv om de foretrækker vandmiljøer, der er rige på opløseligt organisk stof, med lave koncentrationer af ilt og godt belyst, kan de også udføre fotosyntesen under anaerobe forhold.

På den anden side kan de også vokse kemoheterotrofisk i mørke, da de er i stand til at bruge et bredt repertoire af organiske forbindelser som kulstof og / eller energikilder.

De er mobile, fordi de har et polært flagellum og er divideret med binær fission. Disse typer bakterier er i øjeblikket meget nyttige, især inden for områder som bioteknologi og medicin.

Dets hyppigste anvendelser er i processer til bioremediering af forurenet vand og jord, til fremstilling af biogødning og herbicider, da det er blevet observeret, at de producerer aktive stoffer som vitamin B12, ubiquinon og 5-aminolevulinsyre, blandt andre.

Til isolering af disse bakterier kræver de specielle dyrkningsmedier med 30 dages inkubation ved stuetemperatur med henholdsvis lys- og mørke cyklusintervaller på 16/8 ved anvendelse af glødelamper (2.200 lux).

Familie usulfuriserede røde bakterier

De er lige, mobile baciller med et polært flagellum, der deler sig ved binær fission. Disse bakterier er fakultative med hensyn til ilt, ved aerobiose hæmmer de fotosyntesen, men ved anaerobiose gør de det.

De kan også fotoassimilere en lang række organiske forbindelser, såsom sukkerarter, organiske syrer, aminosyrer, alkoholer, fedtsyrer og aromatiske forbindelser.

Familie usulfuriserede røde bakterier

De har ovoid morfologi, er mobile med peritric flagella og er divideret med spirende. De har også prosteca, det vil sige forlængelser af cytoplasmaet og cellevæggen, hvis funktion er at øge overfladen af ​​mikroorganismen og dermed få mere mad.

Det har også exosporer (sporer, der dannes eksternt).

Andre slægter af anoxygeniske bakterier

Blandt dem er Heliobacteria, Erythrobacter og Chloroacidobacterium.

Heliobakterier fikserer nitrogen meget godt og er rigeligt i tropiske jordarter, der giver dette element. De er essentielle i nogle typer afgrøder, for eksempel i rismarker.

Erythrobacter er af lille betydning.

Chloracidobacterium ligner tæt på det fotosyntetiske apparat af svovlgrønne bakterier med klorosomer.

-Oxygen fotosyntetisk

Cyanobakterier besidder chlorophyll såvel som tilbehør pigmenter carotenoider og phycobiliproteins.

Pigmenter involveret i fotofosforyleringsreaktioner (omdannelse af lysenergi til kemisk energi) kaldes reaktionscenterpigmenter. Omkring disse pigmenter er pigmenter, der kaldes antenner, der fungerer som lysopsamlere.

I denne gruppe er cyanobakterier, som er fotoautotrofer. Blandt de vigtigste er slægten Prochlorococcus, som er den mest rigelige og mindste fotosyntetiske organisme i den marine verden.

På den anden side er der slægten Synechococcus, der er rigelig i overfladevand og ligesom Prochlorococcus er en del af det marine picoplankton.

Referencer

1. Santamaría-Olmedo M, García-Mena J og Núñez-Cardona M. Isolering og undersøgelse af fototrofiske bakterier fra Chromatiaceae-familien, der bor i Mexicogolfen. III Møde, deltagelse af kvinder i videnskab.
2. Wikipedia-bidragydere, "Prosteca", Wikipedia, The Free Encyclopedia, es.wikipedia.org/
3. Cottrell MT, Mannino A, Kirchman DL. Aerobe anoxygeniske fototrofiske bakterier i Midtatlantisk Bight og den nordlige Stillehavsgyre. Appl Environ Microbiol. 2006; 72 (1): 557-64.
4. "Prochlorococcus." Wikipedia, The Free Encyclopedia. 28. april 2018, 20:55 UTC. 30. nov. 2018. es.wikipedia.org/
5. Synechococcus. »Wikipedia, The Free Encyclopedia. 15. nov. 2018, 12:52 UTC. 30. nov 2018, 06:16. Taget fra es.wikipedia.org
6. "Photoautotroph." Wikipedia, The Free Encyclopedia. 18 aug. 2018, 21:45 UTC. 30. nov. 2018. Taget fra es.wikipedia.org
7. González M, González N. Manual of Medical Microbiology. 2. udgave, Venezuela: Direktoratet for medier og publikationer fra University of Carabobo; 2011.