Bacteriile fotosintetice (cunoscute și sub numele de bacterii fototrofice) sunt o varietate de microorganisme autotrofice capabile să producă substanțe organice din substanțe anorganice. Pigmenții prezenți în celulele lor absorb energia soarelui și îl folosesc pentru fotosinteză. Această abilitate reunește bacterii fotosintetice, alge și plante superioare. O alternativă în lipsa luminii este chemosinteza (din chemo-chimia latină) - producerea de energie din oxidarea compușilor chimici.
Mai mult de 50 de specii de microorganisme fotosintetice sunt descrise în prezent. Capacitatea lor de fotosinteză a fost dovedită de cercetătorii americani de origine olandeză Cornelis Bernardus van Neel în 1931. De asemenea, el a descoperit o particularitate a fotosintezei în bacteriile cu sulf: faptul că au compuși de sulf, în special hidrogen sulfurat, ca donator de atomi de hidrogen. I sa oferit ecuația fotosintezei, care a combinat plantele superioare și bacteriile fotosintetice.
Bacteriile autotrofice sunt adesea rezidenți ai corpurilor de apă. Într-un mediu natural, celulele singulare sunt rare - ele formează adesea asociații sub formă de lanțuri, stele, celule sau plăci, înconjurate de mucus de protecție. Lungimea celulelor variază de la 1-2 la 50 μm. Ele au geometrii diferite - cocci cunoscuți, tije, presate; pot fi mobile și imobile, au creșteri, vile sau flageluri. O astfel de structură le permite să demonstreze diferite tipuri de mișcări orientate - fotografiere, chemo- și aero-taxiuri (deplasându-se în direcția sursei de lumină, ridicând sau scăzând concentrația de substanțe chimice sau aer în apă). Cele mai mari sunt bacteriile purpurii. Se reproduc prin divizare simplă (binară) sau înmugurire, nu pată Gram (gram-negativ).
Structura bacteriilor autotrofice are un număr de caracteristici, majoritatea fiind legate de capacitatea lor de a face chemo- și fotosinteza. În particular, membranele formelor fotosintetice se formează în structurile celulare numite thylakoide, pe suprafața căruia este asamblat un aparat fotosintetic. Structura bacteriilor autotrofice a dat naștere biologilor să creadă că plantele superioare sunt necesare datorită prezenței cloroplastelor pentru bacteriile de symbiont.
Nu numai oxigen
O caracteristică interesantă a fotosintezei bacteriene este că nu produce întotdeauna oxigen în rezultatul său. Mai mult decât atât, multe bacterii fotosintetice - anaerobi și nu pot trăi în prezența oxigenului la oxida hidrogenul sulfurat prefera, tiosulfaților, hidrogen molecular, sulf, care poate fi convertit mai departe de sulfați.
Fotosinteza bacteriană nu curge întotdeauna cu consumul de dioxid de carbon. În loc de aceasta, microorganismele fotosintetice pot utiliza, de exemplu, alte substanțe - compuși ai sulfului.
Există bacterii fotoautotrofice și fotogenerotrofice. Primele sunt capabile să trăiască fără substanțe organice, sintetizând pentru ele însele ceea ce este necesar în mod independent, acesta din urmă - nu are această abilitate și are nevoie de organică pentru o creștere deplină.
Bacteriile fotosintetice includ microorganismele cu oxigen și microorganisme anoxigene.
oxygenic
Ca rezultat al fotosintezei, oxigenul este eliberat. Acestea includ cianobacteriile (inclusiv fixarea cu azot), care conțin clorofila A în celulele lor, precum și plantele fotosintetice. Asimilarea dioxidului de carbon în cianobacterii fotosintetice, numită și alge albastru-verde, are loc utilizând molecule de hidrogen de apă.
anoxygenic
Aceste microorganisme fotosintetice realizează fotosinteza fără eliminarea oxigenului. Acestea conțin bacterioclorofile, care diferă de cele utilizate pentru fotosinteza plantelor. Acest grup include două soiuri de microorganisme:
- Purple non-sulf bacterii, pentru care compușii organici acționează ca donator de hidrogen. Printre acestea există specii care pot trăi în medii în care nu există materie organică. Cu toate acestea, majoritatea sunt considerate heterotrofe obligatorii, adică au nevoie de substanțe organice pentru existența lor.
- Purpuriu și verde sulf de bacterii, care utilizează hidrogen ca un furnizor de hidrogen, și hidrogen sulfurat. Acestea din urmă formează straturi colorate de apă și raiduri pe pietrele corpurilor de apă dulce și sărate și acumulează sulf în celulele lor.
- Bacteriile verzi de sulf și cianobacteriile sunt obligatorii pentru fototrofe și nu pot exista fără lumină. Purpuriu non-sulf bacterii aparțin numărului de fototrofe facultative și sunt capabile să existe pentru o lungă perioadă de timp fără lumină sau sub iluminare scăzută. Poziția intermediară este ocupată de bacterii de sulf purpuriu.
- Recent, au fost găsite bacterii non-sulf filamentoase verzi. Incapacitatea de a pune sulf în interiorul celulelor. Acestea sunt un grup omogen de specii care diferă în modul de hrănire (heteroautotrofic) și capabile să trăiască pe substraturi organice care conțin hidrogen sulfurat și hidrogen molecular. Dintre acestea, există multe specii gram-pozitive și gram-varietale, a căror culoare depinde de condițiile existenței lor.
Fotosinteza și fixarea azotului
Azotfixarea este un proces pe care numai procarioții l-ar fi putut stăpâni, organisme care nu au nuclei care sunt decorate și înconjurate de o membrană. Apare cu ajutorul unei enzime speciale, numită azotază. Fixarea de azot este o formă de chemosinteză. Interesant, bacteriile chimiosintetice fixatoare de azot - obligã anaerobi, poate avea simultan o capacitate de fotosinteză, și invers, atunci există chemo- și fotosinteză.
Multe bacterii de fixare a azotului sunt capabile de fotosinteză. Mai întâi de toate, acestea sunt cianobacterii. Structura celulelor acestor organisme le permite să separe cele două faze ale timpului - după-amiaza, ei photosynthesize pentru a forma oxigen și noapte angajate în fixarea azotului. Studiul ciclului de viață al cianobacterii Annaba (anabeny) a demonstrat un alt mecanism pentru a combina chimio- și fotosinteză în colonie de bacterii. Cu o scădere a cantității de dioxid de carbon în mediul înconjurător, unele celule opresc fotosinteza și se transformă în heterozistă în care începe fixarea azotului. Este interesant faptul că celulele vecine cu metabolism diferit își pot schimba produsele între ele, asigurând existența întregii colonii.
Culoarea coloniilor bacteriene fotosintetice depinde de ce pigmenți sunt conținute în celulele lor. Există trei tipuri de pigmenți fotosintetici - clorofile verzi, carotenoide și phycobilins maro portocaliu care alcătuiesc așa-numitele antene pigment, structura care-specii specifice, și depinde de intensitatea luminii.
Bacteriile care efectuează fotosinteza anoxigenică au numai un singur tip de centre pigmentare, cianobacterii și alte microorganisme oxigenogene - două centre conectate în serie. Centrul de reacție antene recoltare lumina clorofilă pigment sunt bacterioclorofilelor A sau A, B și G. Cyanobacteria ca plante superioare, utilizați primii pigmenților.
O caracteristică caracteristică a phycobilinelor este aceea că acestea se combină în complexe cu proteine specifice care pătrund în membrane.
Autotrofe fără clorofil
Astfel de autotrofe neobișnuite au fost găsite printre arheebacteriile marine moarte. În celulele lor nu există clorofile verzi - în loc de ele așa-numitele halobacterii conțin bacorhodopsină localizată pe suprafața membranelor celulare. Structura sa este foarte interesantă - este un complex pigmentar retinian și proteină specială.
Ai paraziți în corpul tău?
În viața de zi cu zi este atât de ușor să "ridici" paraziți, pentru că contactul cu ei este pur și simplu inevitabil, mai ales dacă frecvent folosiți transportul public, vizitați locuri aglomerate și pur și simplu sunteți pe stradă.
Simptomele apariției paraziților în organism pot fi:- frecvente răceli, infecții respiratorii acute, boli de gât, tuse;
- alergii, ochi roșii neclintiți;
- alergie la piele, mâncărime, eczemă;
- verucile și papiloamele;
- dureri de cap, precum și diferite dureri și spasme în organele interne.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: