Litotrofe
Versiunea actuală a paginii nu a fost încă revizuită de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 19 iunie 2018; verificările necesită 34 de modificări .Litotrofele (din altă greacă λίθος , „piatră” și alt grecesc τροφή , „hrană”) sunt organisme pentru care donatorii de electroni sunt necesari pentru procesele de biosinteză (de exemplu, fixarea carbonului ) sau pentru stocarea energiei (de exemplu, sinteza ATP ), prin aerobic . sau respirația anaerobă , sunt substanțe anorganice [1] . Opus organotrofelor . Chimiolitotrofie găsită numai printre arhei și bacterii. Mulți protiști și plante superioare sunt fotolitotrofe, ale căror plastide (descendenți ai cianobacteriilor) folosesc apa ca donor de electroni. Litotrofele pot forma relații simbiotice, caz în care sunt numiți „simbioți procarioți”. Un exemplu de astfel de relație este simbioza bacteriilor chemolitotrofice cu viermi poliheți giganți sau plastide din interiorul celulelor vegetale, care ar fi putut proveni din bacterii fotolitotrofe cum ar fi cianobacteriile (vezi Simbiogeneza ).
Istorie
Termenul a fost propus în 1946 de către Lvov și colab .. [2] .
Clasificare
- Chemolitotrofe - donatorii de electroni anorganici sunt oxidați în celulă, iar electronii sunt utilizați ca sursă de energie în ETC pentru a crea un gradient de protoni.
- Chemolitoautotrofe . Majoritatea chemolitotrofilor sunt capabili să fixeze CO 2 prin ciclul Calvin , transformându-l în glucoză , fiind astfel autotrofe [3] . Acest proces de obţinere a materiei organice din CO 2 datorită energiei de oxidare a substanţelor anorganice se numeşte chimiosinteză , prin analogie cu fotosinteza . Această formă de metabolism a fost descrisă pentru prima dată de microbiologul Serghei Vinogradsky .
- Chemolitoheterotrofii nu sunt capabili să fixeze dioxidul de carbon ca sursă de carbon și trebuie să consume compuși organici din mediu. Din cauza acestei dependențe, chemolitoheterotrofele stricte sunt extrem de rare.
Chemolitoautotrofii pot fi obligatorii sau facultativi ( mixotrofi ). Chemolitoautotrofii facultativi folosesc materia organică în plus față de capacitatea lor de a fixa carbonul. Majoritatea chemolitoautotrofelor sunt mixotrofe.
- Fotolitotrofe - folosesc energia luminii, iar donatorii de electroni anorganici sunt utilizați numai în reacțiile de reducere de biosinteză.
- Fotolitoautotrofe . Organismele fotolitotrofe includbacterii fotosintetice . Bacteriile fotolitotrofe se găsesc printre bacteriile cu sulf violet ( Chromatiaceae), bacterii verzi ( Chlorobiaceae și Chloroflexi ), proclorofite și cianobacterii . Bacteriile cu sulf violet și verzi oxidează sulfura, sulful elementar, sulfitul, ionii feroși (Fe 2+ ) sau hidrogenul (H 2 ). Cianobacteriile și proclorofitele primesc echivalenți reducători atunci când apa este oxidată la oxigen. Electronii primiți de la un donor de electroni anorganic nu sunt utilizați pentru sinteza ATP, ci sunt folosiți în reacții de biosinteză. Unii fotolitotrofe își schimbă metabolismul la chimioorganotrofi în întuneric.
- Fotolitoheterotrofe - nu apar.
Reprezentanți
Unii reprezentanți ai bacteriilor și arheilor sunt litotrofe .
Chemolitotrofii sunt [4] [5] [6] [7]
| Nume | Reprezentanți | Sursa de energie și electroni | Acceptor al lanțului respirator |
|---|---|---|---|
| bacterii de fier | Acidithiobacillus ferrooxidans | Fe 2+ → Fe 3+ + e - [8] | O 2(oxigen) → H 2O (apa) |
| Bacteriile nodulare | Nitrosomonas | NH 3 ( amoniac ) → NO− 2( nitrit ) + e - [9] |
O 2(oxigen) → H 2O (apa) |
| Bacteriile nitrificatoare | Nitrobacter | NU− 2(nitrit) → NU− 3( azotat ) + e - [10] |
O 2(oxigen) → H 2O (apa) |
| Bacteriile chimiotrofe cu sulf violet | Halothiobacilliaceae | S2− ( sulfură ) → S0 ( sulf ) + e- |
O 2(oxigen) → H 2O (apa) |
| bacterii cu sulf | Rhodobacteraceae și Thiotrichaceae chimiotrofe | S0 ( sulf ) → SO2−4 _( sulfat ) + e- |
O 2(oxigen) → H 2O (apa) |
| Bacteriile aerobe cu hidrogen | Cupriavidus metallidurans | H 2 ( hidrogen ) → H 2 O ( apă ) + e - [11] | O 2(oxigen) → H 2O (apa) |
| Carboxiobacterii aerobe | Pseudomonas carboxydovorans | monoxid de carbon (CO) → dioxid de carbon (CO 2 ) + e - | O 2(oxigen) → H 2O (apa) |
| Oxidanți anaerobi de amoniu | Planctomicete | NH 3 ( amoniac ) → N 2(azot) + e - [12] |
NU− 2(nitrit) |
| bacterii tionice | Thiobacillus denitrificans | S0 ( sulf ) → SO2−4 _(sulfat) + e - [13] |
NU− 3(nitrat) |
| carboxiobacterii | Pseudomonas carboxydoflava | monoxid de carbon (CO) → dioxid de carbon (CO 2 ) + e - | NU− 3(nitrat) |
| Bacteriile reducătoare de sulfat | Desulfotignum phosphitoxidans | PO3− 3( fosfit ) → PO3−4 _( fosfat ) + e- |
sulfat (SO2−4 _) |
| Metanogeni hidrogenotrofici | Methanothermobacter marburgensis | H 2 ( hidrogen ) → H 2 O ( apă ) + e - | CO 2 ( dioxid de carbon ) |
| Homoacetogeni autotrofe | Clostridium thermoaceticum | H 2 ( hidrogen ) → H 2 O ( apă ) + e - | CO 2 ( dioxid de carbon ) |
| Bacteriile carboxitrofe hidrogenogene | Carboxydothermus hydrogenoformans | monoxid de carbon (CO) → dioxid de carbon (CO 2 ) + e - | H 2O (apă) → H 2(hidrogen) |
| Bacteriile hidrogenogene formatotrofice | Thermococcus onnurineus [14] | formiat (HCOO - ) → dioxid de carbon (CO 2 ) + e - | H 2O (apă) → H 2(hidrogen) |
Vezi și
Note
- ↑ Zwolinski, Michele D. " Lithotroph Arhivat din original la 24 august 2013. ." Universitatea de Stat Weber . p. 1-2.
- ↑ Lwoff, A., C. B. van Niel, P. J. Ryan și E. L. Tatum (1946). Nomenclatura tipurilor nutriționale de microorganisme. Simpozionul Cold Spring Harbor privind biologia cantitativă (ed. a 5-a), voi. XI, Laboratorul Biologic, Cold Spring Harbor, NY, pp. 302–303, [1] Arhivat pe 7 noiembrie 2017 la Wayback Machine .
- ↑ Kuenen, G. Oxidarea compușilor anorganici de către chemolithotrophs // Biology of the Prokaryotes (neopr.) / Lengeler, J.; Drews, G.; Schlegel, H. - John Wiley & Sons , 2009. - P. 242. - ISBN 9781444313307 .
- ↑ Jorge G. Ibanez; Margarita Hernandez-Esparza, Carmen Doria-Serrano, Mono Mohan Singh. Chimia mediului: elemente fundamentale (nedefinite) . - Springer, 2007. - P. 156. - ISBN 978-0-387-26061-7 .
- ↑ Lengeler, Joseph W.; Drews, Gerhart; Schlegel, Hans Gunter. Biologia procariotelor (neopr.) . — Georg Thieme Verlag, 1999. - S. 249. - ISBN 978-3-13-108411-8 .
- ↑ Reddy, K. Ramesh; DeLaune, Ronald D. Biogeochimia zonelor umede: Știință și aplicații . - CRC Press , 2008. - P. 466. - ISBN 978-1-56670-678-0 .
- ↑ Canfield, Donald E.; Christensen, Eric; Thamdrup, Bo. Geomicrobiologie acvatică (neopr.) . - Elsevier , 2005. - P. 285. - ISBN 978-0-12-026147-5 .
- ↑ Meruane G., Vargas T. Oxidarea bacteriană a fierului feros de către Acidithiobacillus ferrooxidans în intervalul de pH 2,5–7,0 // Hidrometalurgie : jurnal. - 2003. - Vol. 71 , nr. 1 . - P. 149-158 . - doi : 10.1016/S0304-386X(03)00151-8 .
- ↑ Zwolinski, Michele D. " Lithotroph Arhivat din original la 24 august 2013. ." Universitatea de Stat Weber . p. 7.
- ^ „ Bacterii nitrificante Arhivat pe 12 septembrie 2017 la Wayback Machine .” spectacol de putere . p. 12.
- ^ Libert M., Esnault L., Jullien M., Bildstein O. Molecular hydrogen: an energy source for bacterial activity in nuclear waste disposal // Physics and Chemistry of the Earth : journal. - 2010. Arhivat la 27 iulie 2014. Copie arhivată (link indisponibil) . Preluat la 30 august 2018. Arhivat din original la 27 iulie 2014.
- ↑ Kartal B., Kuypers MM, Lavik G., Schalk J., Op den Camp HJ, Jetten MS, Strous M. Anammox bacterie deghised as denitrifiers: nitrate reduction to dinitrogen gas via nitrit and amonium // Environmental Microbiology: journal. - 2007. - Vol. 9 , nr. 3 . - P. 635-642 . - doi : 10.1111/j.1462-2920.2006.01183.x . — PMID 17298364 .
- ↑ Zwolinski, Michele D. " Lithotroph Arhivat din original la 24 august 2013. ." Universitatea de Stat Weber . p. 3.
- ↑ Kim, JL , Lee, HS , Kim, ES și colab. Creștere determinată de formiat cuplată cu producția de H 2 (engleză) // Nature : journal. - 2010. - Nr. 467 . - P. 352-355 .
 Dicționare și enciclopedii |
|---|