Litotrofit
Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 19. kesäkuuta 2018 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 34 muokkausta .Litotrofit ( muista kreikkalaisista sanoista λίθος , "kivi" ja muut kreikkalaiset sanat τροφή , "ruoka") ovat organismeja , joille elektroninluovuttajia tarvitaan biosynteesiprosesseihin (esimerkiksi hiilen sitomiseen ) tai energian varastointiin (esim. synteesi ATP ) aerobisen kautta. tai anaerobinen hengitys , ovat epäorgaanisia aineita [1] . Vastustaa organotrofeja . Kemolitotrofiaa on löydetty vain arkeista ja bakteereista . Monet protistit ja korkeammat kasvit ovat fotolitotrofeja, joiden plastidit (syanobakteerien jälkeläiset) käyttävät vettä elektronien luovuttajana. Litotrofit voivat muodostaa symbioottisia suhteita, jolloin niitä kutsutaan "prokaryoottisiksi symbionteiksi". Esimerkki tällaisesta suhteesta on kemolitotrofisten bakteerien symbioosi jättimäisten monisoluisten matojen tai plastidien kanssa kasvisoluissa, jotka ovat saattaneet olla peräisin fotolitotrofisista bakteereista, kuten syanobakteereista (katso Symbiogeneesi ).
Historia
Termiä ehdottivat vuonna 1946 Lvov ym . [2] .
Luokitus
- Kemolitotrofit - epäorgaaniset elektronin luovuttajat hapetetaan solussa, ja elektroneja käytetään energialähteenä ETC :ssä protonigradientin luomiseen.
- Kemolitoautotrofit . Useimmat kemolitotrofit pystyvät kiinnittämään hiilidioksidia Calvin-syklin kautta jamuuttamaan sen glukoosiksi , jolloin ne ovat autotrofeja [3] . Tätä prosessia, jossa hiilidioksidista saadaan orgaanista ainettaepäorgaanisten aineiden hapetusenergian ansiosta, kutsutaan kemosynteesiksi analogisesti fotosynteesin kanssa . Tämän aineenvaihduntamuodon kuvasi ensimmäisenä mikrobiologi Sergei Vinogradsky .
- Kemolitoheterotrofit eivät pysty sitomaan hiilidioksidia hiilen lähteeksi, ja niiden on kulutettava orgaanisia yhdisteitä ympäristöstä. Tämän riippuvuuden vuoksi tiukat kemolitoheterotrofit ovat erittäin harvinaisia.
Kemolitoautotrofit voivat olla pakollisia tai fakultatiivisia ( mixotrofit ). Fakultatiiviset kemolitoautotrofit käyttävät orgaanista ainetta sen lisäksi, että ne pystyvät sitomaan hiiltä. Useimmat kemolitoautotrofit ovat mixotrofisia.
- Fotolitotrofit - käyttävät valon energiaa, ja epäorgaanisia elektronien luovuttajia käytetään vain pelkistämään biosynteesin reaktioita.
- Fotolitoautotrofit . Fotolitotrofisiin organismeihin kuuluvat fotosynteettiset bakteerit. Fotolitotrofisia bakteereja esiintyy purppuraisten rikkibakteerien joukossa ( Chromatiaceae), vihreät bakteerit ( Chlorobiaceae ja Chloroflexi ), proklorofyytit ja syanobakteerit . Purppuraiset ja vihreät rikkibakteerit hapettavat rikkiä, alkuainerikkiä, sulfiittia, rautaioneja (Fe 2+ ) tai vetyä (H 2 ). Syanobakteerit ja proklorofyytit saavat pelkistäviä ekvivalentteja, kun vesi hapetetaan hapeksi. Epäorgaaniselta elektronin luovuttajalta saatuja elektroneja ei käytetä ATP-synteesiin, vaan niitä käytetään biosynteettisissä reaktioissa. Jotkut fotolitotrofit muuttavat aineenvaihdunnan kemoorganotrofiseksi pimeässä.
- Fotolitoheterotrofeja - ei esiinny.
Edustajat
Jotkut bakteerien ja arkeiden edustajista ovat litotrofeja .
Kemolitotrofit ovat [4] [5] [6] [7]
| Nimi | edustajat | Energian ja elektronien lähde | Hengitysketjun vastaanottaja |
|---|---|---|---|
| rautabakteerit | Acidithiobacillus ferrooxidans | Fe 2+ → Fe 3+ + e - [8] | O 2(happi) → H 2O (vesi) |
| Kyhmybakteerit | Nitrosomonas | NH3 ( ammoniakki ) → NO− 2( nitriitti ) + e - [9] |
O 2(happi) → H 2O (vesi) |
| Nitrifioivat bakteerit | Nitrobakteeri | EI− 2(nitriitti) → EI− 3( nitraatti ) + e - [10] |
O 2(happi) → H 2O (vesi) |
| Kemotrofiset violetit rikkibakteerit | Halothiobacilliaceae | S2− ( sulfidi ) → S0 ( rikki ) + e- |
O 2(happi) → H 2O (vesi) |
| rikkibakteerit | Kemotrofiset Rhodobacteraceae ja Thiotrichaceae | S0 ( rikki ) → SO2–4 _( sulfaatti ) + e- |
O 2(happi) → H 2O (vesi) |
| Aerobiset vetybakteerit | Cupriavidus metallidurans | H 2 ( vety ) → H 2 O ( vesi ) + e - [11] | O 2(happi) → H 2O (vesi) |
| Aerobiset karboksydobakteerit | Pseudomonas carboxydovorans | hiilimonoksidi (CO) → hiilidioksidi (CO 2 ) + e - | O 2(happi) → H 2O (vesi) |
| Anaerobiset ammoniumhapettimet | Planktomykeetit | NH3 ( ammoniakki ) → N 2(typpi) + e - [12] |
EI− 2(nitriitti) |
| tioniset bakteerit | Thiobacillus denitrificans | S0 ( rikki ) → SO2–4 _(sulfaatti) + e - [13] |
EI− 3(nitraatti) |
| karboksidobakteerit | Pseudomonas karboksiflava | hiilimonoksidi (CO) → hiilidioksidi (CO 2 ) + e - | EI− 3(nitraatti) |
| Sulfaattia vähentävät bakteerit | Desulfotignum phosphitoxidans | PO3-3 _( fosfiitti ) → PO3–4 _( fosfaatti ) + e- |
sulfaatti (SO2–4 _) |
| Hydrogenotrofiset metanogeenit | Methanothermobacter marburgensis | H 2 ( vety ) → H 2 O ( vesi ) + e - | CO 2 ( hiilidioksidi ) |
| Autotrofiset homoasetogeenit | Clostridium thermoaceticum | H 2 ( vety ) → H 2 O ( vesi ) + e - | CO 2 ( hiilidioksidi ) |
| Vetygeeniset karboksitrofiset bakteerit | Carboxydothermus hydrogenoformans | hiilimonoksidi (CO) → hiilidioksidi (CO 2 ) + e - | H 2O (vesi) → H 2(vety) |
| Vetygeeniset formatotrofiset bakteerit | Thermococcus onnurineus [14] | formiaatti (HCOO - ) → hiilidioksidi (CO 2 ) + e - | H 2O (vesi) → H 2(vety) |
Katso myös
Muistiinpanot
- ↑ Zwolinski, Michele D. " Lithotroph Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2013. ." Weber State University . s. 1-2.
- ↑ Lwoff, A., C. B. van Niel, P. J. Ryan ja E. L. Tatum (1946). Mikro-organismien ravitsemustyyppien nimikkeistö. Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology (5. painos), Voi. XI, The Biological Laboratory, Cold Spring Harbor, NY, s. 302–303, [1] Arkistoitu 7. marraskuuta 2017 Wayback Machinessa .
- ↑ Kuenen, G. Epäorgaanisten yhdisteiden hapettuminen kemolitotrofeilla // Prokaryoottien biologia (neopr.) / Lengeler, J.; Drews, G.; Schlegel, H. - John Wiley & Sons , 2009. - S. 242. - ISBN 9781444313307 .
- ↑ Jorge G. Ibanez; Margarita Hernandez-Esparza, Carmen Doria-Serrano, Mono Mohan Singh. Ympäristökemia: Perusteet (määrittelemätön) . - Springer, 2007. - s. 156. - ISBN 978-0-387-26061-7 .
- ↑ Lengeler, Joseph W.; Drews, Gerhart; Schlegel, Hans Gunter. Prokaryoottien biologia (neopr.) . - Georg Thieme Verlag, 1999. - S. 249. - ISBN 978-3-13-108411-8 .
- ↑ Reddy, K. Ramesh; DeLaune, Ronald D. Kosteikkojen biogeokemia: tiede ja sovellukset . - CRC Press , 2008. - S. 466. - ISBN 978-1-56670-678-0 .
- ↑ Canfield, Donald E.; Christensen, Eric; Thamdrup, Bo. Aquatic Geomicrobiology (neopr.) . - Elsevier , 2005. - S. 285. - ISBN 978-0-12-026147-5 .
- ↑ Meruane G., Vargas T. Acidithiobacillus ferrooxidansin aiheuttama rautametallin bakteerihapetus pH-alueella 2,5–7,0 // Hydrometallurgy : Journal. - 2003. - Voi. 71 , no. 1 . - s. 149-158 . - doi : 10.1016/S0304-386X(03)00151-8 .
- ↑ Zwolinski, Michele D. " Lithotroph Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2013. ." Weber State University . s. 7.
- ↑ " Nitrifioivat bakteerit Arkistoitu 12. syyskuuta 2017 Wayback Machinessa ." tehoshow . s. 12.
- ↑ Libert M., Esnault L., Jullien M., Bildstein O. Molekyylivety: energialähde bakteerien toimintaan ydinjätteiden hävittämisessä // Physics and Chemistry of the Earth : Journal. - 2010. Arkistoitu 27. heinäkuuta 2014. Arkistoitu kopio (linkki ei saatavilla) . Haettu 30. elokuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 27. heinäkuuta 2014.
- ↑ Kartal B., Kuypers MM, Lavik G., Schalk J., Op den Camp HJ, Jetten MS, Strous M. Anammox-bakteerit naamioituneet denitrifikaattoreiksi: nitraatin pelkistyminen dinitrogen kaasuksi nitriitin ja ammoniumin kautta // Environmental Microbiology : Journal. - 2007. - Voi. 9 , ei. 3 . - s. 635-642 . - doi : 10.1111/j.1462-2920.2006.01183.x . — PMID 17298364 .
- ↑ Zwolinski, Michele D. " Lithotroph Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2013. ." Weber State University . s. 3.
- ↑ Kim, JL , Lee, HS , Kim, ES , et al. Formaattivetoinen kasvu yhdistettynä H 2 -tuotantoon (englanniksi) // Nature : Journal. - 2010. - Ei. 467 . - s. 352-355 .
 Sanakirjat ja tietosanakirjat |
|---|