Paano nakaayos at isinasagawa ang mga proseso ng buhay ng bacteria na nagpapa-chemosynthesize sa iba't ibang substance? Upang masagot ang mga tanong na ito, kailangan mong maunawaan ang ilang biological na konsepto.
Mga katangian ng bacteria
Una, alamin natin kung sino ang bacteria. Ito ang buong kaharian ng wildlife. Sila ay mga single-celled na organismo na may mikroskopikong laki na walang nucleus. Ngunit hindi ito nangangahulugan na ang bakterya sa pangkalahatan ay walang mga istruktura na responsable para sa paghahatid ng namamana na impormasyon. Mayroon lamang itong mas primitive na organisasyon. Ito ay mga pabilog na molekula ng DNA na puro sa isang partikular na bahagi ng cytoplasm na tinatawag na nucleoid.
Ang esensya ng autotrophic nutrition
Chemosynthetic bacteria, ang mga halimbawa nito ay tatalakayin sa aming artikulo, ay nakapag-iisa na gumagawa ng mga organikong sangkap. Ang mga ito ay mga autotroph, tulad ng mga halaman. Gayunpaman, ginagamit ng huli ang enerhiya ng sikat ng araw para dito. Ang pagkakaroon ng mga berdeng plastid ng mga chloroplast ay nagpapahintulot sa kanila na isagawa ang proseso ng photosynthesis. Ang kakanyahan nito ay namamalagi sa pagbuo ng glucose carbohydrate mula samga di-organikong sangkap - tubig at carbon dioxide. Ang isa pang produkto ng kemikal na reaksyong ito ay oxygen. Ang mga bakterya ay mga autotroph din. Ngunit hindi nila kailangan ng sikat ng araw upang makakuha ng enerhiya. Nagsasagawa sila ng ibang proseso - chemosynthesis.
Ano ang chemosynthesis
Ang
Chemosynthesis ay ang proseso ng pagbuo ng mga organikong sangkap dahil sa paglitaw ng mga reaksiyong redox. Ito ay isinasagawa sa kalikasan lamang ng mga prokaryote. Ang mga chemosynthetic bacteria ay maaaring gumamit ng sulfur, nitrogen, at iron compound para mag-synthesize ng mga organic na substance. Naglalabas ito ng enerhiya, na unang naipon sa mga ATP bond, pagkatapos ay magagamit ito ng mga bacterial cell.
Chemosynthetic bacteria: tirahan
Dahil ang buhay ng mga chemotroph ay hindi nakasalalay sa pagkakaroon ng sikat ng araw, ang kanilang lugar ng pamamahagi ay medyo malawak. Halimbawa, ang sulfur bacteria ay maaaring mabuhay sa napakalalim, kung minsan ay ang tanging kinatawan ng mga nabubuhay na nilalang doon. Ang tirahan ng mga prokaryote na ito ay kadalasang lupa, wastewater at mga substrate na mayaman sa ilang partikular na compound ng kemikal.
bakterya sa bakal
Ang
Chemosynthetic bacteria ay kinabibilangan ng mga prokaryote na nagbabago sa komposisyon ng mga iron compound. Natuklasan sila ng namumukod-tanging Russian microbiologist na si Sergei Nikolaevich Vinogradsky noong 1950. Ang ganitong uri ng bakterya sa panahon ng reaksyon ng oksihenasyon ay nagbabago sa estado ng oksihenasyon ng bakal, na ginagawa itong trivalent. Nakatira sila sa sariwa at maalat na tubig. Sa kalikasan, isinasagawa nila ang siklo ng bakalkalikasan, at sa industriya ay ginagamit upang makagawa ng purong tanso. Ang ganitong uri ng bacteria ay kabilang din sa mga lithoautotroph, na may kakayahang mag-synthesize ng ilang elemento ng kanilang mga cell mula sa carbonic acid.
Sulfur bacteria
Bacteria, chemosynthesizing substances mula sa sulfur compounds, ay maaaring umiral nang hiwalay sa ilalim ng mga anyong tubig o bumuo ng isang symbiosis na may mga mollusk at marine invertebrate. Gumagamit sila ng hydrogen sulfide, sulfides, thionic acid o molecular sulfur bilang pinagmumulan ng oksihenasyon. Ang ganitong uri ng bakterya ay ang pangunahing bagay sa pagtuklas at pag-aaral ng proseso ng chemosynthesis. Kasama rin sa grupong ito ng mga prokaryote ang ilang mga phototrophic prokaryote. Halimbawa, gaya ng purple o green sulfur bacteria.
Nitrifying bacteria
Nitrifying bacteria ang naninirahan sa mga ugat ng leguminous na halaman. Ang mga chemosynthetic prokaryote ng pangkat na ito ay nag-oxidize ng ammonia sa nitric acid. Ang reaksyong ito ay isinasagawa sa maraming yugto sa pagbuo ng mga intermediate na sangkap. Mayroon ding nitrogen-fixing bacteria sa lupa. Nabubuhay sila sa mga ugat ng leguminous na halaman. Ang pagtagos sa mga tisyu ng underground na organ, bumubuo sila ng mga katangian na pampalapot. Sa loob ng gayong mga pormasyon, ang isang kanais-nais na kapaligiran ay nilikha para sa daloy ng chemosynthesis. Ang symbiosis ng mga halaman na may nodule bacteria ay kapwa kapaki-pakinabang. Ang una ay nagbibigay ng mga prokaryote ng organikong bagay na nakuha sa panahon ng photosynthesis. Ang bakterya, sa kabilang banda, ay nagagawang ayusin ang atmospheric nitrogen at i-convert ito sa isang form na naa-access sahalaman.
Bakit napakahalaga ng prosesong ito? Sa katunayan, sa atmospera, ang konsentrasyon ng nitrogen ay medyo mataas at umaabot sa 78%. Ngunit sa form na ito, hindi maaaring makuha ng mga halaman ang sangkap na ito. Ang mga halaman ay nangangailangan ng nitrogen para sa pag-unlad ng ugat. Sa sitwasyong ito, sumasagip ang nodule bacteria, na ginagawa itong nitrate at ammonium form.
Thion bacteria
Ang
Thion prokaryotes ay mga chemosynthetic bacteria din. Ang kanilang pinagmumulan ng enerhiya ay iba't ibang mga sulfur compound. Ang ganitong uri ng bakterya ay binabawasan ang mga ito sa sulfuric acid. Ang reaksyong ito ay sinamahan ng isang makabuluhang pagbaba sa pH ng daluyan. Ang thionic bacteria ay nabibilang sa pangkat ng mga acidophile. Kabilang dito ang mga organismo na maaaring mabuhay sa mga kondisyon ng mataas na kaasiman. Ang ganitong mga kondisyon ay tipikal para sa mga latian. Kasama ng thianaceae, ang grupong ito ay binubuo ng lactic at acetic acid bacteria, flagellates at rotifers.
Hydrogen bacteria
Ang mga uri ng prokaryote na ito ay mga naninirahan sa lupa. Nag-oxidize sila ng molecular hydrogen sa tubig na may paglabas ng enerhiya. Ang ganitong mga bakterya ay kasama rin sa pangkat ng mga thermophile. Nangangahulugan ito na kaya nilang mabuhay sa mataas na temperatura, na maaaring umabot sa 50 degrees Celsius. Ang kakayahang ito ng hydrogen bacteria ay dahil sa ang katunayan na sila ay naglalabas ng mga espesyal na enzyme na gumagana kahit sa mga ganitong kondisyon.
Tungkulinchemosynthetic bacteria
Ang
Chemotrophs ay gumaganap ng malaking papel sa mga kumplikadong proseso ng pagbabago at sirkulasyon ng mga kaukulang kemikal sa kalikasan. Dahil ang hydrogen sulfide at ammonia ay medyo nakakalason na mga sangkap, mayroong pangangailangan na neutralisahin ang mga ito. Ito ay isinasagawa din ng chemotrophic bacteria. Sa kurso ng mga pagbabagong kemikal, ang mga sangkap na kinakailangan para sa iba pang mga organismo ay nabuo, na ginagawang posible ang kanilang normal na paglaki at pag-unlad. Ang malalaking deposito ng iron at manganese ores sa ilalim ng dagat at mga latian ay lumitaw dahil sa aktibidad ng chemotrophs. Ibig sabihin, iron bacteria.
Natutunan ng tao na gamitin ang mga natatanging katangian ng chemotrophs sa kanilang mga aktibidad. Halimbawa, sa tulong ng sulfur bacteria nililinis nila ang wastewater mula sa hydrogen sulfide, pinoprotektahan ang mga metal at kongkretong tubo mula sa kaagnasan, at ang mga lupa mula sa pag-aasido.
Kaya, ang chemosynthetic bacteria ay mga espesyal na prokaryote na may kakayahang magsagawa ng naaangkop na mga kemikal na reaksyon sa ilalim ng anaerobic na kondisyon. Ang mga organismong ito ay nag-oxidize ng mga sangkap. Ang enerhiya na inilabas sa kasong ito ay unang naka-imbak sa mga ATP bond, at pagkatapos ay ginagamit upang isagawa ang mga proseso ng buhay. Ang mga pangunahing ay iron-, sulfur- at nitrogen-fixing bacteria. Nakatira sila sa parehong tubig at lupa na kapaligiran. Ang mga chemotroph ay isang kailangang-kailangan na link sa cycle ng mga substance, nagbibigay sa mga nabubuhay na organismo ng mga kinakailangang substance at malawak na ginagamit ng mga tao sa kanilang mga aktibidad sa ekonomiya at industriya.
