ФОТОТРОФИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ И КЛАСИФИКАЦИЯ - БИОЛОГИЯ - 2025

В фототропични са микроорганизми, които получават химическа енергия се използва слънчева светлина (светлина енергия). Те се разделят на фотоавтотрофи и фотохетеротрофи според източника на въглерод, който използват.

Фотоавтотрофите са тези, които използват слънчевата светлина като източник на енергия и използват CO2 като основен източник на въглерод. Докато фотохетеротрофите също използват светлината като източник на енергия, но те използват органични съединения като източник на въглерод.

Нишки от цианобактерии род Lyngbya (кислородни бактерии от фотосинтетичен тип)

Тези бактерии играят основна роля в микробната екология, особено в биогеохимичните цикли на сярата и въглерода, като се възползват максимално от различните форми, в които тези елементи се срещат в природата.

В допълнение към горната класификация те също се делят на кислородни фототрофи и аноксигенни фототрофи. Цианобактериите са известни като кислородни фототрофи, докато аноксигенните включват червени и зелени бактерии (серни и не-серни).

Sulfuroes обикновено photolithoautotrophic, въпреки че някои могат да растат photoorganoheterotrophic, но все още изискват малки количества H ₂ S, докато не-серниста са photoheterotrophic.

От друга страна, повечето серни бактерии са анаеробни, въпреки че кислородът не е токсичен за тях, те просто не го използват.

В случая на не-серните бактерии обикновено са факултативни аероби, в зависимост от условията, тоест ако има светлина и анаеробиоза, процесът, който ще се извърши, ще бъде фотосинтеза, но ако има аеробиоза, те ще правят аеробно дишане, независимо дали има светлина или не.

Важно е да се отбележи, че съединението, което улавя фотони светлина в тези бактерии, се нарича бактериохлорофил.

характеристики

Различните видове фотосинтетични бактерии са широко разпространени във водни екосистеми, но също така и в сухоземни екосистеми с екстремни условия, като хиперсалин, киселинни, алкални и хидротермални отвори, наред с други.

Тези микроорганизми са малко проучени, поради някои недостатъци, като например трудността при получаването и запазването на чистите култури. Въпреки това сега са разработени различни техники за тази цел. Сред тях е техниката Pour plate.

Видове фототрофни или фотосинтетични бактерии

-Photrophs

Аноксигенните фототрофни бактерии са много разнообразна група микроорганизми с фотосинтетичен капацитет, които обитават анаеробни зони (без кислород) на предимно водни системи, изложени на слънчева светлина.

Към тази група микроорганизми принадлежат следните семейства: Chlorobiaceae (сулфурна зеленина), Chloroflexaceae (не сярна зелена), Rhodospirillaceae (не сярна червена), Ectothiorhodospiraceae и Chromatiaceae (и двете сулфурово червени).

Сярночервени бактерии от семейството

Те са строги анаероби, следователно те използват сяра получени съединения като натриев ₂ S, S, тиосулфат, сулфид, молекулярен водород или прости нискомолекулни органични съединения, като донори на електрони.

Те могат да имат различни морфологии, включително: спирала (Thiospirillum), бацили (Chromatium), ovoid или vibrioid (Thiopedia); те са подредени в пространството като отделни клетки или по двойки и са подвижни поради жлезисти, плъзгащи се или газови вакуоли.

Някои от неговите видове съдържат бактериохлорофил a, а други b. Те могат също така да имат каротеноидни пигменти от серията спирилоксантин, окенон и родопинал. Те имат функция на защита срещу фотоокисляване.

Освен това, те имат способността да натрупват сяра вътреклетъчно.

Сярночервени бактерии от семейството

Те не могат да съхраняват сярата вътреклетъчно, както тези от семейство Chromatiaceae. Морфологията им е под формата на вибриони, те са подредени по изолиран начин в пространството и са подвижни.

Тези бактерии са важни за участието им в въглеродния и серен цикъл, а също и за служене като храна за различни водни организми.

Зелени серни бактерии от семейството

Те са група от микроорганизми, които извършват аноксигенна фотосинтеза, която обитава райони, богати на сяра и анаеробни в езера.

Те са фотолитоавтотрофни и облигационни анаеробни, повечето са неподвижни, но някои могат да се движат поради наличието на жлези.

Докато други съдържат газови везикули, които ви позволяват да регулирате подходящата дълбочина в езерата (райони без кислород) и също така да получите необходимото количество светлина и H ₂ S.

Неподвижните живеят в дъното на езерата, по-специално в калните кали, богати на сяра.

Причината, поради която те могат да живеят на големи дълбочини, е благодарение на хлорозомите, които им позволяват да растат при по-ниска интензивност на светлината от червените бактерии, а също и поради способността им да издържат на високи концентрации на сяра с лекота.

Те представят разнообразни морфологии, сред които: прави бацили, коки и вибриони. Те се разпространяват поединично или по вериги и могат да бъдат тревно зелени или шоколадово кафяви.

Те фиксират CO _2, чрез обратния цикъл на Кребс. В допълнение към рода Chlorobium (Vibrios) има още 2 рода: Pelodyction (прави бацили) и Prosthecochloris (Cocoides).

Несулфуровидни нишковидни зелени бактерии от семейството

Те са оформени като прави пръти и са подредени в нишки. Род Хлоронема има газови везикули.

Те определи CO ₂ чрез хидроксипропионат. Те се движат, като плъзгат нишките си. По отношение на кислорода те не са задължителни.

Повечето живеят в езера или горещи извори при температури между 45 и 70 ° C, тоест са термофилни.

И хлорофлексът, и хлоронемата са хибриди, тъй като имат хлорозоми като зелени бактерии, но реакционният им център е същият като този на червените бактерии.

Не-серни червени бактерии от семейството

Те са най-променливи по отношение на техния метаболизъм, тъй като въпреки че предпочитат водна среда, богата на разтворима органична материя, с ниски концентрации на кислород и добре осветена, те могат да извършват и фотосинтеза при анаеробни условия.

От друга страна, те също могат да растат хемохетеротрофно в тъмното, тъй като са способни да използват широк репертоар от органични съединения като въглеродни и / или енергийни източници.

Те са подвижни, защото имат полярна жлеза и са разделени чрез бинарно делене. Понастоящем тези видове бактерии са много полезни, особено в области като биотехнологията и медицината.

Най-честата му употреба е в процеси на биоремедиация на замърсена вода и почви, при производството на биологични торове и хербициди, тъй като се забелязва, че те произвеждат активни вещества като витамин В12, убихинон и 5-аминолевулинова киселина, наред с други.

За изолирането на тези бактерии им е необходима специална културална среда с 30 дни инкубация при стайна температура със светлинен и тъмен цикъл съответно 16/8, като се използват лампи с нажежаема жичка (2200 лукса).

Семейство несулфуризирани червени бактерии

Те са прави, подвижни бацили с полярна фланела, които се разделят чрез бинарно делене. Тези бактерии са факултативни по отношение на кислорода, при аеробиозата инхибират фотосинтезата, но при анаеробиозата го правят.

Те могат също да фотосимилират голямо разнообразие от органични съединения, като захари, органични киселини, аминокиселини, алкохоли, мастни киселини и ароматни съединения.

Семейство несулфуризирани червени бактерии

Те имат яйцевидна морфология, подвижни са от перитерните жгутици и са разделени чрез пъпчивост. Те имат и протека, тоест разширения на цитоплазмата и клетъчната стена, чиято функция е да увеличат повърхността на микроорганизма и по този начин да получат повече храна.

Освен това има екзоспори (спори, които се образуват външно).

Други родове на аноксигенни бактерии

Сред тях са Heliobacteria, Erythrobacter и Chloroacidobacterium.

Хелиобактериите фиксират азота много добре и са в изобилие в тропически почви, осигуряващи този елемент. Те са от съществено значение при някои видове култури, например в оризовите полета.

Еритробактерът има малко значение.

Хлороацидобактерията много наподобява фотосинтетичния апарат на сернисти зелени бактерии с хлорозоми.

-Оксигенна фотосинтеза

Цианобактериите притежават хлорофил, както и допълнителни пигменти каротеноиди и фикобилипротеини.

Пигментите, участващи във реакциите на фотофосфорилиране (превръщане на светлинната енергия в химическа енергия) се наричат ​​пигменти на реакционния център. Около тези пигменти са пигменти, наречени антени, които действат като колектори на светлина.

В тази група са цианобактериите, които са фотоавтотрофи. Сред най-важните са род Prochlorococcus, който е най-богатият и най-малък фотосинтетичен организъм в морския свят.

От друга страна, има род Synechococcus, изобилстващ от повърхностни води и подобно на Prochlorococcus са част от морския пикопланктон.

Препратки

1. Santamaría-Olmedo M, García-Mena J и Núñez-Cardona M. Изолиране и изследване на фототрофни бактерии от семейство Chromatiaceae, които обитават Мексиканския залив. III Среща, участие на жените в науката.
2. Автори на Wikipedia, "Prosteca", Wikipedia, The Free Encyclopedia, es.wikipedia.org/
3. Cottrell MT, Mannino A, Kirchman DL. Аеробни аноксигенни фототрофни бактерии в Средноатлантическия бой и Северния Тихи океан. Appl Environment Microbiol. 2006; 72 (1): 557-64.
4. "Prochlorococcus". Уикипедия, Свободната енциклопедия. 28 април 2018 г., 20:55 UTC. 30 ноември 2018 г. es.wikipedia.org/
5. Synechococcus. »Уикипедия, Свободната енциклопедия. 15 ноември 2018 г., 12:52 UTC. 30 ноември 2018, 06:16. Взета от es.wikipedia.org
6. "Photoautotroph". Уикипедия, Свободната енциклопедия. 18 август 2018, 21:45 UTC. 30 ноември 2018 г. Взета от es.wikipedia.org
7. González M, González N. Наръчник по медицинска микробиология. 2-ро издание, Венецуела: Дирекция на медиите и публикациите на университета в Карабобо; 2011 година.