De kjemotrofer eller kjemosyntetika er en gruppe organismer som for å overleve bruker reduserte uorganiske forbindelser, som råmateriale, hvorfra de får energi til senere å bruke den i åndedrettsmetabolisme.
Denne egenskapen som disse mikroorganismene har for å skaffe energi fra veldig enkle forbindelser for å generere komplekse forbindelser, er også kjent som kjemosyntese, og det er grunnen til at disse organismer noen ganger kalles kjemosyntetikk..
En annen viktig egenskap er at disse mikroorganismene skiller seg fra resten ved å vokse i strengt mineralmedier og uten lys, derfor kalles de noen ganger kjemolytotrofer..
Artikkelindeks
Disse bakteriene lever der sollys trenger inn under 1%, det vil si at de vokser i mørket, nesten alltid i nærvær av oksygen..
Imidlertid er det ideelle stedet for utvikling av kjemosyntetiske bakterier overgangslagene mellom aerobe og anaerobe forhold..
De vanligste stedene er: de dype sedimentene, omgivelsene til ubåtrelieffene eller i ubåthøydene som ligger i den midtre delen av havene, kjent som midthavsrygger.
Disse bakteriene er i stand til å overleve i miljøer med ekstreme forhold. På disse stedene kan det være hydrotermiske ventilasjoner som varmt vann strømmer ut eller til og med magma ut..
Disse mikroorganismene er essensielle i økosystemet, da de omdanner de giftige kjemikaliene som kommer fra disse ventilasjonene til mat og energi..
Derfor spiller kjemosyntetiske organismer en grunnleggende rolle i utvinningen av mineralholdige matvarer og redder også energi som ellers ville gått tapt..
Det vil si at de fremmer vedlikeholdet av den trofiske kjeden eller næringskjeden.
Dette betyr at de fremmer overføring av næringsstoffer gjennom de forskjellige artene i et biologisk samfunn, der hver lever av den forrige og er mat for den neste, noe som bidrar til å opprettholde et økosystem i balanse..
Disse bakteriene bidrar også til redning eller forbedring av noen økologiske miljøer som er forurenset av ulykker. For eksempel i oljeutslippsområder, det vil si i disse tilfellene, hjelper disse bakteriene med å behandle giftig avfall for å gjøre dem til tryggere forbindelser.
Kjemosyntetiske eller kjemotrofe organismer klassifiseres i kjemauto-trofer og kjemoheterotrofer.
De bruker COto som en kilde til karbon, blir assimilert gjennom Calvin-syklusen og omdannet til mobilkomponenter.
På den annen side får de energi fra oksidasjon av reduserte enkle uorganiske forbindelser, slik som: ammoniakk (NH3), dihydrogen (Hto), nitrogendioksid (NOto-), hydrogensulfid (HtoS), svovel (S), svoveltrioksid (StoELLER3-) eller jernion (Feto+).
Det vil si at ATP genereres av oksidativ fosforylering under oksidasjonen av den uorganiske kilden. Derfor er de selvforsynt, de trenger ikke et annet levende vesen for å overleve.
I motsetning til de forrige, får disse energi gjennom oksidasjon av komplekse reduserte organiske molekyler, slik som glukose gjennom glykolyse, triglyserider gjennom beta-oksidasjon og aminosyrer gjennom oksidativ deaminering. På denne måten får de ATP-molekyler.
På den annen side kan ikke kjemoheterotrofe organismer bruke COto som en karbonkilde, slik kjemoautotrofe organismer gjør.
Som navnet tilsier, er de bakterier som oksyderer svovel eller dets reduserte derivater.
Disse bakteriene er strenge aerobe og er ansvarlige for å transformere hydrogensulfidet som produseres ved spaltning av organisk materiale, for å omdanne det til sulfat (SO4-to), forbindelse som til slutt vil bli brukt av planter.
Sulfat forsurer jorden til en omtrentlig pH på 2 på grunn av akkumulering av H-protoner+ og svovelsyre dannes.
Denne egenskapen brukes av visse sektorer i økonomien, spesielt i landbruket, der de kan korrigere ekstremt alkaliske jordarter..
Dette gjøres ved å innføre svovelformet pulver i jorden, slik at de spesialiserte bakteriene som er tilstede (sulfobakterier) oksyderer svovelet og dermed balanserer jordens pH til verdier som er egnet for jordbruk..
Alle kjemolyttrofe oksiderende svovelarter er gramnegative og tilhører phylum Proteobacteria. Et eksempel på bakterier som oksyderer svovel er Acidithiobacillus thiooxidans.
Noen bakterier kan akkumulere elementært svovel (S0) uoppløselig i form av granuler inne i cellen, som skal brukes når eksterne svovelkilder er oppbrukt.
I dette tilfellet oksyderer bakteriene reduserte nitrogenforbindelser. Det er to typer, nitrosifiserende bakterier og nitrifiserende bakterier..
Den førstnevnte er i stand til å oksidere ammoniakk (NH3), som genereres fra nedbrytningen av organisk materiale for å transformere det til nitritter (NOto), og sistnevnte forvandler nitritter til nitrater (NO3-), forbindelser som kan brukes av planter.
Som eksempler på nitrosifiserende bakterier er slekten Nitrosomonas og som nitrifiserende bakterier er slekten Nitrobacter.
Disse bakteriene er acidofile, det vil si at de krever en sur pH for å overleve, siden jernholdige forbindelser oksyderer spontant ved nøytral eller alkalisk pH uten behov for tilstedeværelse av disse bakteriene..
Derfor, for at disse bakteriene skal kunne oksidere jernholdige jernforbindelser (Feto+) til jern (Fe3+), må pH i mediet nødvendigvis være surt.
Det skal bemerkes at jernbakterier bruker mesteparten av ATP produsert i omvendte elektrontransportreaksjoner, for å oppnå den nødvendige reduserende kraften i fiksering av COto.
Derfor må disse bakteriene oksidere store mengder Fe+to å kunne utvikle seg, fordi lite energi frigjøres fra oksidasjonsprosessen.
Eksempel: bakterier Acidithiobacillus ferrooxidans transformerer jernkarbonatet som er tilstede i surt vann som strømmer gjennom kullgruvene til jernoksid.
Alle jernoksiderende kjemolytrofiske arter er gramnegative og tilhører phylum Proteobacteria..
På den annen side er alle artene som oksyderer jern også i stand til å oksidere svovel, men ikke omvendt..
Disse bakteriene bruker molekylært hydrogen som energikilde for å produsere organisk materiale og bruke COto som karbonkilde. Disse bakteriene er fakultative kjemioautotrofer.
De finnes hovedsakelig i vulkaner. Nikkel er viktig i sitt habitat, siden alle hydrogenaser inneholder denne forbindelsen som en metallisk kofaktor. Disse bakteriene mangler en indre membran.
I metabolismen er hydrogen innlemmet i en hydrogenase i plasmamembranen og translokerer protoner til utsiden..
På denne måten passerer det ytre hydrogenet til det indre som fungerer som en intern hydrogenase og omdanner NAD+ til NADH, som sammen med karbondioksid og ATP går over i Calvin-syklusen.
Bakteriene Hydrogenomonas de er også i stand til å bruke et visst antall organiske forbindelser som energikilder.
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.