CHEMOTROPHS: CIRI DAN JENIS - BIOLOGI - 2025

The chemotrophs atau chemosynthetic adalah kumpulan organisma hidup dikurangkan sebatian bukan organik digunakan sebagai satu bahan mentah, yang tenaga diterbitkan? Untuk masa lain menggunakan ia dalam metabolisme pernafasan.

Sifat yang dimiliki oleh mikroorganisma ini untuk mendapatkan tenaga dari sebatian yang sangat sederhana untuk menghasilkan sebatian kompleks juga dikenali sebagai chemosynthesis, sebab itulah organisma ini kadang-kadang disebut chemosynthetics.

Nitrobacter adalah gen bakteria chemotrophic

Ciri penting lain ialah mikroorganisma ini dibezakan dari yang lain dengan tumbuh di media mineral yang ketat dan tanpa cahaya, oleh itu kadangkala disebut chemolithotrophs.

ciri-ciri

Habitat

Mata air panas, habitat bakteria Chemosynthetic

Bakteria ini hidup di mana kurang dari 1% cahaya matahari menembus, iaitu, mereka berkembang dalam kegelapan, hampir selalu di hadapan oksigen.

Walau bagaimanapun, laman web yang sesuai untuk pengembangan bakteria kemosintetik adalah lapisan peralihan antara keadaan aerobik dan anaerobik.

Laman web yang paling umum adalah: sedimen dalam, sekitar lereng kapal selam atau di ketinggian kapal selam yang terletak di bahagian tengah lautan, yang dikenal sebagai rabung lautan pertengahan.

Bakteria ini mampu bertahan di persekitaran dengan keadaan yang melampau. Di laman web ini mungkin terdapat lubang hidrotermal dari mana air panas mengalir atau bahkan aliran keluar magma.

Fungsi di persekitaran

Mikroorganisma ini penting dalam ekosistem, kerana mereka mengubah bahan kimia toksik yang berasal dari saluran udara ini menjadi makanan dan tenaga.

Itulah sebabnya mengapa organisma chemosynthetic memainkan peranan penting dalam pemulihan makanan mineral dan juga menyelamatkan tenaga yang, jika tidak, akan hilang.

Maksudnya, mereka mempromosikan pemeliharaan rantai trofik atau rantai makanan.

Ini bermaksud bahawa mereka mempromosikan pemindahan zat pemakanan melalui spesies yang berlainan dari komuniti biologi, di mana masing-masing memakan makanan yang sebelumnya dan merupakan makanan untuk yang berikutnya, yang membantu menjaga keseimbangan ekosistem.

Bakteria ini juga menyumbang kepada penyelamatan atau peningkatan beberapa persekitaran ekologi yang tercemar oleh kemalangan. Sebagai contoh, di kawasan tumpahan minyak, iaitu, dalam kes ini bakteria ini membantu merawat sisa toksik untuk mengubahnya menjadi sebatian yang lebih selamat.

Pengelasan

Organisme chemosynthetic atau chemotrophic dikelaskan kepada chemoautotrophs dan chemoheterotrophs.

Chemoautotrophs

Mereka menggunakan CO ₂ sebagai sumber karbon, diasimilasi melalui kitaran Calvin dan diubah menjadi komponen selular.

Sebaliknya, mereka memperoleh tenaga dari pengoksidaan sebatian anorganik sederhana yang dikurangkan, seperti: amonia (NH ₃ ), dihidrogen (H ₂ ), nitrogen dioksida (NO ₂ ^- ), hidrogen sulfida (H ₂ S), sulfur (S), sulfur trioksida (S ₂ O ₃ ^- ) atau ion besi (Fe ₂ ⁺ ).

Maksudnya, ATP dihasilkan oleh fosforilasi oksidatif semasa pengoksidaan sumber bukan organik. Oleh itu, mereka berdikari, mereka tidak memerlukan makhluk hidup yang lain untuk terus hidup.

Kemoheterotrof

Tidak seperti yang sebelumnya, ini memperoleh tenaga melalui pengoksidaan molekul organik berkurang kompleks, seperti glukosa melalui glikolisis, trigliserida melalui pengoksidaan beta dan asid amino melalui deaminasi oksidatif. Dengan cara ini mereka memperoleh molekul ATP.

Sebaliknya, organisma chemoheterotrophic tidak dapat menggunakan CO ₂ sebagai sumber karbon, seperti yang dapat dilakukan oleh organisma chemoautotrophic.

Jenis Bakteria Chemotrophic

Bakteria sulfur tidak berwarna

Seperti namanya, mereka adalah bakteria yang mengoksidakan sulfur atau turunannya yang berkurang.

Bakteria ini bersifat aerobik dan bertanggungjawab untuk mengubah hidrogen sulfida yang dihasilkan dalam penguraian bahan organik, untuk mengubahnya menjadi sulfat (SO ₄ ^-2 ), sebatian yang akhirnya akan digunakan oleh tumbuhan.

Sulfat mengasidkan tanah ke pH sekitar 2, kerana pengumpulan proton H ⁺ dan asid sulfurik terbentuk.

Ciri ini digunakan oleh sektor ekonomi tertentu, terutama dalam bidang pertanian, di mana mereka dapat membetulkan tanah yang sangat beralkali.

Ini dilakukan dengan memasukkan sulfur serbuk ke dalam tanah, sehingga bakteria khusus yang ada (sulfobacteria) mengoksidakan sulfur dan dengan itu menyeimbangkan pH tanah dengan nilai yang sesuai untuk pertanian.

Semua spesies chemolytrophic pengoksidaan sulfur gram negatif dan tergolong dalam filum Proteobacteria. Contoh bakteria yang mengoksidakan sulfur ialah Acidithiobacillus thiooxidans.

Sebilangan bakteria dapat mengumpulkan sulfur unsur (S ⁰ ) yang tidak larut sebagai butiran di dalam sel, untuk digunakan ketika sumber sulfur luaran keluar.

Bakteria nitrogen

Dalam kes ini, bakteria mengoksidakan sebatian nitrogen yang berkurang. Terdapat dua jenis, bakteria nitrosifying dan bakteria nitrifikasi.

Yang pertama mampu mengoksidakan ammonia (NH3), yang dihasilkan dari penguraian bahan organik untuk mengubahnya menjadi nitrit (NO ₂ ), dan yang terakhir mengubah nitrit menjadi nitrat (NO ₃ ^- ), sebatian yang dapat digunakan oleh tumbuhan. .

Sebagai contoh bakteria nitrosifying adalah genus Nitrosomonas dan bakteria nitrifikasi adalah genus Nitrobacter.

Bakteria besi

Bakteria ini bersifat acidophilic, yaitu, mereka memerlukan pH berasid untuk bertahan, karena pada pH netral atau alkali, sebatian ferus mengoksidasi secara spontan, tanpa perlu adanya bakteria ini.

Oleh itu, untuk bakteria ini dapat mengoksidakan sebatian besi ferus (Fe ²⁺ ) ke besi (Fe ³⁺ ), pH medium mestilah berasid.

Perlu diperhatikan bahawa bakteria besi menghabiskan sebagian besar ATP yang dihasilkan dalam reaksi pengangkutan elektron terbalik, untuk mendapatkan daya pengurangan yang diperlukan dalam fiksasi CO ₂ .

Itulah sebabnya bakteria ini harus mengoksidasi Fe ⁺² dalam jumlah besar untuk dapat berkembang, kerana sedikit tenaga dibebaskan dari proses pengoksidaan.

Contoh: bakteria Acidithiobacillus ferrooxidans mengubah zat besi karbonat yang terdapat di perairan berasid yang mengalir melalui lombong arang batu menjadi oksida besi.

Semua spesies chemolythrophic pengoksidaan zat besi gram negatif dan tergolong dalam filum Proteobacteria.

Sebaliknya, semua spesies yang mengoksidakan zat besi juga mampu mengoksidakan sulfur, tetapi tidak sebaliknya.

Bakteria hidrogen

Bakteria ini menggunakan hidrogen molekul sebagai sumber tenaga untuk menghasilkan bahan organik dan menggunakan CO ₂ sebagai sumber karbon. Bakteria ini adalah chemoautotrophs fakultatif.

Mereka banyak dijumpai di gunung berapi. Nikel sangat penting di habitatnya, kerana semua hidrogenase mengandungi sebatian ini sebagai kofaktor logam. Bakteria ini kekurangan membran dalaman.

Dalam metabolisme, hidrogen dimasukkan ke dalam hidrogenase dalam membran plasma, memindahkan proton ke luar.

Dengan cara ini, hidrogen luaran masuk ke pedalaman yang bertindak sebagai hidrogenase dalaman, menukar NAD ⁺ menjadi NADH, yang bersama-sama dengan karbon dioksida dan ATP masuk ke dalam kitaran Calvin.

Bakteria hidrogenomonas juga mampu menggunakan sebilangan sebatian organik sebagai sumber tenaga.

Rujukan

1. Prescott, Harley dan Klein Mikrobiologi edisi ke-7. McGraw-Hill Interamericana 2007, Madrid.
2. Penyumbang Wikipedia, «Chemiotroph,» Wikipedia, Ensiklopedia Bebas, en.wikipedia.org
3. Geo F. Brooks, Karen C. Carroll, Janet S. Butel, Stephen A. Morse, Timothy A. Mietzner. (2014). Mikrobiologi Perubatan, 26e. McGRAW-HILL Interamericana de Editores, SA de CV
4. González M, González N. Manual Mikrobiologi Perubatan. Edisi ke-2, Venezuela: Direktorat media dan penerbitan Universiti Carabobo; 2011.
5. Jimeno, A. & Ballesteros, M. 2009. Biologi 2. Kumpulan Promotor Santillana. ISBN 974-84-7918-349-3