phototrophs ลักษณะและการจำแนก

สังเคราะห์แสง เป็นจุลินทรีย์ที่ได้รับพลังงานเคมีใช้ประโยชน์จากแสงแดด (พลังงานแสง) พวกมันถูกแบ่งออกเป็นโฟโตอโตโทรฟอสและโฟโตโฟโตฟีตามแหล่งคาร์บอนที่ใช้.

Photoautotrophs คือแสงที่ใช้แสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานและใช้คาร์บอนไดออกไซด์เป็นแหล่งพลังงานหลักของคาร์บอน ในขณะที่โฟโตโฟโตฟียังใช้แสงเป็นแหล่งพลังงาน แต่ใช้สารประกอบอินทรีย์เป็นแหล่งคาร์บอน.

แบคทีเรียเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในนิเวศวิทยาของจุลินทรีย์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในวัฏจักร biogeochemical ของกำมะถันและคาร์บอนทำให้เกิดวิธีที่แตกต่างกันมากที่สุดซึ่งองค์ประกอบเหล่านี้พบในธรรมชาติ.

นอกเหนือจากการจำแนกประเภทก่อนหน้าพวกเขายังแบ่งออกเป็นโฟโตโทรฟออกซิเจนและโฟโตโทรฟี anoxigenic ไซยาโนแบคทีเรียเป็นที่รู้จักกันในชื่อโฟโตโทรฟอ๊อกซิเจนในขณะที่แบคทีเรียสีแดงและสีเขียว (ซัลเฟอรัสและซัลฟูริซัล) จะพบในหมู่อะโนซิเจน.

sulphurous โดยทั่วไป photolitoautotrophic แม้ว่าบางคนสามารถเติบโตในรูปแบบ photoorganoheterotrophic แต่ยังคงต้องใช้จำนวนเล็กน้อยของเอช₂S ในขณะที่คนที่ไม่ใช่ sulphurous เป็น photoheterotrophic.

ในทางกลับกันแบคทีเรีย sulphurous ส่วนใหญ่เป็นแบบไม่ใช้ออกซิเจนแม้ว่าออกซิเจนจะไม่เป็นพิษต่อพวกเขา แต่พวกเขาก็ไม่ได้ใช้.

ในกรณีของแบคทีเรียที่ไม่ใช่ซัลเฟอร์พวกเขามักจะเป็นแอโรบิคแบบขึ้นอยู่กับเงื่อนไขนั่นคือถ้ามีแสงและ anaerobiosis กระบวนการนี้จะเป็นการสังเคราะห์ด้วยแสง แต่ถ้าแอโรบิโอซิสทำการหายใจด้วยออกซิเจนไม่ว่าจะมีแสงหรือไม่ก็ตาม

เป็นสิ่งสำคัญที่ต้องทราบว่าสารประกอบที่จับโฟตอนของแสงในแบคทีเรียเหล่านี้เรียกว่า bacteriochlorophyll.

ดัชนี

• 1 ลักษณะ
• 2 ประเภทของแบคทีเรีย phototrophic หรือสังเคราะห์แสง
  • 2.1 ปรากฏการณ์ออกซิเจน
  • 2.2 - การสังเคราะห์ด้วยแสงด้วยออกซิเจน
• 3 อ้างอิง

คุณสมบัติ

แบคทีเรียสังเคราะห์แสงชนิดต่างๆมีการกระจายอย่างกว้างขวางในระบบนิเวศทางน้ำ แต่ยังอยู่ในระบบนิเวศบนบกที่มีสภาวะรุนแรงเช่นไฮเปอร์ไลน์กรดกรดอัลคาไลน์และไฮโดรเทอร์มอล.

จุลินทรีย์เหล่านี้มีการศึกษาเพียงเล็กน้อยเนื่องจากข้อบกพร่องบางประการเช่นความยากลำบากในการได้รับและอนุรักษ์วัฒนธรรมที่บริสุทธิ์ อย่างไรก็ตามในปัจจุบันมีการพัฒนาเทคนิคต่าง ๆ เพื่อจุดประสงค์นี้ ในหมู่พวกเขาเทคนิคของจานเท.

ประเภทของแบคทีเรียแสงหรือสังเคราะห์แสง

-สังเคราะห์แสง anoxygenic

Anogenic ออกซิเจน phototrophic แบคทีเรียเป็นกลุ่มของจุลินทรีย์ที่มีความหลากหลายมากที่มีความสามารถในการสังเคราะห์แสงที่อาศัยอยู่ในพื้นที่แบบไม่ใช้ออกซิเจน (ไม่มีออกซิเจน) ของระบบน้ำในส่วนใหญ่ของพวกเขาด้วยการสัมผัสกับแสงแดด.

ตระกูลต่อไปนี้เป็นของกลุ่มจุลินทรีย์นี้: Chlorobiaceae (กรีนซัลเฟอร์), Chloroflexaceae (กรีนที่ไม่มีกำมะถัน), Rhodospirillaceae (สีแดงไม่เป็นกำมะถัน), ectothiorhodospiraceae และ Chromatiaceae (แดงทั้งกำมะถัน).

แบคทีเรียสีแดงซัลเฟอร์ของครอบครัว Chromatiaceae

พวกมันเป็นแอนแอโรบิกที่เข้มงวดดังนั้นพวกมันจึงใช้เป็นสารประกอบที่ได้มาจากกำมะถันเช่นอิเล็กตรอน₂S, S, ไธโอซัลเฟต, ซัลเฟอร์, ไฮโดรเจนโมเลกุลหรือสารประกอบอินทรีย์อย่างง่ายที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ.

พวกเขาสามารถมีสัณฐานวิทยาที่แตกต่างกันในหมู่พวกเขา: เกลียว (Thiospirillum), แบคทีเรีย (Chromatium), ovoid หรือ vibrioid (Thiopedia); พวกมันถูกจัดเรียงในอวกาศเป็นเซลล์เดี่ยว ๆ หรือเป็นคู่และเคลื่อนที่ได้เนื่องจากแฟลเจลล่าโดยการเลื่อนหรือด้วยแวคิวโอลด้วยแก๊ส.

บางสายพันธุ์ของพวกเขามีแบคทีเรีย พวกเขายังสามารถนำเสนอเม็ดสีแคโรทีนอยด์จากสปิลโลแซนทินทินโอเคโนเน่และซีโรดโชว์ ฟังก์ชั่นเหล่านี้เป็นการป้องกันการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่น.

นอกจากนี้พวกมันยังมีความสามารถในการสะสมซัลเฟอร์ในเซลล์ด้วย.

แบคทีเรียสีแดงซัลเฟอร์ของครอบครัว ectothiorhodospiraceae

สิ่งเหล่านี้ไม่สามารถเก็บซัลเฟอร์ในเซลล์ได้เหมือนในครอบครัว Chromatiaceae. สัณฐานวิทยาของพวกมันอยู่ในรูปของ Vibrios พวกมันถูกจัดเรียงอย่างเป็นระเบียบในอวกาศและเคลื่อนที่ได้.

แบคทีเรียเหล่านี้มีความสำคัญต่อการมีส่วนร่วมในวัฏจักรของคาร์บอนและซัลเฟอร์และยังใช้เป็นอาหารสำหรับสิ่งมีชีวิตในน้ำหลายชนิด.

แบคทีเรียสีเขียวกำมะถันของตระกูล Chlorobiaceae, เพศ Chlorobium

พวกเขาเป็นกลุ่มของจุลินทรีย์ที่ผลิตการสังเคราะห์ด้วยแสง anoxigenic ที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ที่อุดมไปด้วยทะเลสาบกำมะถันและแอนนาโรบิค.

พวกเขาเป็น fotolitoautotrophic และบังคับ anaerobes ส่วนใหญ่เป็นมือถือ แต่บางคนสามารถย้ายได้โดยการปรากฏตัวของ flagella.

ในขณะที่คนอื่นมีถุงก๊าซที่ช่วยให้คุณสามารถปรับความลึกที่เหมาะสมในทะเลสาบ (พื้นที่ที่ไม่มีออกซิเจน) และยังได้รับปริมาณของแสงและ H₂จำเป็น.

คนที่ไม่สามารถเคลื่อนไหวได้อาศัยอยู่ในก้นทะเลสาบโดยเฉพาะในโคลนโคลนที่อุดมไปด้วยกำมะถัน.

เหตุผลที่ว่าทำไมพวกเขาสามารถมีชีวิตอยู่ในระดับความลึกที่ดีขอบคุณคลอโรโซมซึ่งช่วยให้พวกเขาเติบโตที่ความเข้มแสงต่ำกว่าแบคทีเรียสีแดงและเพราะความสามารถในการทนต่อซัลเฟอร์เข้มข้นสูงได้อย่างง่ายดาย.

พวกเขานำเสนอสัณฐานที่หลากหลายในหมู่พวกเขา: ตรงแบคทีเรีย, cocci และ vibrios พวกเขาจะกระจายในการแยกหรือในโซ่และสามารถเป็นหญ้าสีเขียวหรือสีน้ำตาลช็อคโกแลต.

ฟิจิ_2, ผ่านวงจร Krebs ย้อนกลับ นอกเหนือจากประเภท Chlorobium (Vibrios) มีอีก 2 ประเภท: Pelodyction (แบคทีเรียแถบตรง) และ Prosthecochloris (Coccoid).

แบคทีเรียสีเขียวที่ไม่ใช่เส้นใยของครอบครัว Chloroflexaceae, สินค้า Chloroflexus และ chloronema

พวกเขามีรูปร่างเหมือนบาซิลลัสตรงและจัดเรียงในเส้นใย เรื่องเพศ chloronema มันมีถุงก๊าซ.

พวกเขาตั้งค่า CO₂ โดยเส้นทางไฮดรอกซีโพรพีโอเนต พวกเขาย้ายโดยเลื่อนเส้นใยของพวกเขา ในความสัมพันธ์กับออกซิเจนพวกมันเป็นตัวเลือก.

ส่วนใหญ่อาศัยอยู่ในทะเลสาบหรือน้ำพุร้อนที่อุณหภูมิระหว่าง 45 ถึง 70 ° C นั่นคืออุณหภูมิ.

มาก Chloroflexus และ Chloronema พวกมันคือลูกผสมพวกมันมีคลอโรโซมเหมือนแบคทีเรียสีเขียว แต่จุดศูนย์กลางของปฏิกิริยาก็เหมือนกับแบคทีเรียสีแดง

แบคทีเรียสีแดงที่ไม่มีซัลเฟอร์ของครอบครัว Rhodospirillaceae, เพศ Rhodospirillum

พวกเขากำลังเปลี่ยนแปลงมากที่สุดในแง่ของการเผาผลาญของพวกเขาเพราะแม้ว่าพวกเขาต้องการสภาพแวดล้อมทางน้ำที่อุดมไปด้วยสารอินทรีย์ที่ละลายน้ำได้ด้วยความเข้มข้นต่ำของออกซิเจนและมีแสงสว่างเพียงพอพวกเขายังสามารถดำเนินการสังเคราะห์ด้วยแสงภายใต้สภาวะไร้อากาศ.

ในทางกลับกันพวกเขายังสามารถเติบโตทางเคมีเคมีในที่มืดเนื่องจากพวกเขาสามารถที่จะใช้บทละครที่กว้างขวางของสารประกอบอินทรีย์เป็นคาร์บอนและ / หรือแหล่งพลังงาน.

พวกมันเคลื่อนที่ได้เพราะพวกมันมี flagellum แบบขั้วโลกและถูกหารด้วยฟิชชันแบบไบนารี ปัจจุบันแบคทีเรียชนิดนี้มีประโยชน์มากโดยเฉพาะในด้านเทคโนโลยีชีวภาพและการแพทย์.

การใช้บ่อยที่สุดอยู่ในกระบวนการบำบัดทางชีวภาพของน้ำและดินที่ปนเปื้อนในการผลิต biofertilizers และสารเคมีกำจัดวัชพืชเนื่องจากพบว่าพวกมันผลิตสารออกฤทธิ์เช่นวิตามินบี 12 ubiquinone และกรด 5-aminolevulinic.

สำหรับการแยกแบคทีเรียเหล่านี้จำเป็นต้องมีสื่อการเพาะเลี้ยงเป็นพิเศษโดยมีระยะฟักตัว 30 วันที่อุณหภูมิห้องด้วยช่วงแสงและรอบมืด 16/8 ตามลำดับโดยใช้หลอดไส้ (2,200 ลักซ์).

แบคทีเรียสีแดงไม่มีซัลเฟตของตระกูล Bradyrhizobiaceae, เพศ Rhodopseudomonas

พวกมันคือแบคทีเรียตรงมือถือที่มีขั้วโลกแฟลเจลลัมซึ่งถูกหารด้วยฟิชชันแบบไบนารี แบคทีเรียเหล่านี้มีคุณสมบัติเป็นออกซิเจนใน aerobiosis พวกมันยับยั้งการสังเคราะห์ด้วยแสง แต่ใน anaerobiosis ถ้าพวกมันทำมัน.

พวกเขายังสามารถถ่ายภาพสารอินทรีย์หลากหลายชนิดเช่นน้ำตาลกรดอินทรีย์กรดอะมิโนแอลกอฮอล์แอลกอฮอล์กรดไขมันและสารประกอบอะโรมาติก.

แบคทีเรียสีแดงไม่มีซัลเฟตของตระกูล Hyphomicrobiaceae, เพศ Rhodomicrobium

พวกเขามีรูปร่างสัณฐาน ovoid เป็นมือถือโดยรอบ flagella และแบ่งตามรุ่น พวกเขายังมี prosteca นั่นคือการยืดอายุของไซโตพลาสซึมและผนังเซลล์ซึ่งหน้าที่ของมันคือการเพิ่มพื้นผิวของจุลินทรีย์และทำให้ได้รับอาหารมากขึ้น.

นอกจากนี้ยังมี exospores (สปอร์ที่เกิดขึ้นภายนอก).

จีโนมอื่น ๆ ของแบคทีเรีย anoxigenic

ในหมู่พวกเขาคือ Heliobacteria, Erythrobacter และ Chloroacidobacterium.

heliobacteria พวกเขาแก้ไขไนโตรเจนได้ดีมากและพวกมันอุดมสมบูรณ์ในดินเขตร้อนซึ่งมีองค์ประกอบนี้ พวกมันมีความสำคัญในการเพาะปลูกบางประเภทเช่นในนาข้าว.

Erythrobacter มันไม่สำคัญ.

Chloroacidobacterium พวกมันดูเหมือนเครื่องมือสังเคราะห์แสงของแบคทีเรียซัลฟูรัสสีเขียวกับคลอโรโซม.

-การสังเคราะห์ด้วยแสงออกซิเจน

ไซยาโนแบคทีเรียมีคลอโรฟิลล์และยังมีเม็ดสีเสริมแคโรทีนอยด์และไฟโคฟิลิปโปรตีน.

เม็ดสีที่เข้ามามีส่วนร่วมในปฏิกิริยาโฟโตฟอสเฟต (การเปลี่ยนพลังงานแสงเป็นพลังงานเคมี) เรียกว่าศูนย์สี รอบเม็ดสีเหล่านี้เป็นเม็ดสีที่เรียกว่าเสาอากาศซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวสะสมแสง.

ในกลุ่มนี้คือไซยาโนแบคทีเรียซึ่งเป็น photoautotrophic ในบรรดาประเภทที่สำคัญที่สุดคือประเภท Prochlorococcus ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงที่เล็กที่สุดและเล็กที่สุดในโลกใต้ทะเล.

ในอีกด้านหนึ่งมีประเภท Synechococcus, มากมายในน้ำผิวดินและชอบ Prochlorococcus พวกเขาเป็นส่วนหนึ่งของ picoplankton ทางทะเล.

การอ้างอิง

1. Santamaría-Olmedo M, García-Mena J และNúñez-Cardona M. การแยกและการศึกษาแบคทีเรีย phototrophic ของครอบครัว Chromatiaceae ที่อาศัยอยู่ในอ่าวเม็กซิโก การประชุม III, การมีส่วนร่วมของสตรีในวิทยาศาสตร์.
2. ผู้สนับสนุน Wikipedia, "Prosteca," Wikipedia, สารานุกรมฟรี,  es.wikipedia.org/
3. Cottrell MT, Mannino A, Kirchman DL แอโรบิก anotoxic แบคทีเรีย phototrophic ในกลางมหาสมุทรแอตแลนติก - คุ้งและ Gyre แปซิฟิกเหนือ. Appl Environ Microbiol. 2006 72 (1): 557-64.
4. "Prochlorococcus " Wikipedia, สารานุกรมฟรี. 28 เม.ย. 2018, 20:55 UTC 30 พ.ย. 2018 en.wikipedia.org/
5. "Synechococcus." Wikipedia, สารานุกรมฟรี. 15 พ.ย. 2018, 12:52 UTC 30 พ.ย. 2018, 06:16 น. นำมาจาก es.wikipedia.org
6. "Fotoautótrofo." Wikipedia, สารานุกรมฟรี. 18 ส.ค. 2018, 21:45 UTC 30 พ.ย. 2018 นำมาจาก es.wikipedia.org
7. González M, González N. คู่มือจุลชีววิทยาทางการแพทย์ 2nd edition, Venezuela: คณะกรรมการสื่อและสิ่งพิมพ์ของ University of Carabobo; 2011.