Litotrofer
Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 19 juni 2018; kontroller kräver 34 redigeringar .Litotrofer (från andra grekiska λίθος , "sten" och andra grekiska τροφή , "mat") är organismer för vilka elektrondonatorer är nödvändiga för biosyntesprocesser (till exempel kolfixering ) eller energilagring (till exempel syntes av ATP ) , genom aerobic eller anaerob andning , är oorganiska ämnen [1] . I motsats till organotrofer . Kemolitotrofi finns endast bland arkéer och bakterier. Många protister och högre växter är fotolitotrofer, vars plastider (ättlingar till cyanobakterier) använder vatten som elektrondonator. Litotrofer kan bilda symbiotiska relationer, i vilket fall de kallas "prokaryota symbionter". Ett exempel på ett sådant förhållande är symbiosen av kemolitotrofa bakterier med gigantiska polychaete maskar eller plastider inuti växtceller, som kunde ha sitt ursprung från fotolitotrofa bakterier som cyanobakterier (se Symbiogenes ).
Historik
Termen föreslogs 1946 av Lvov et al . [2] .
Klassificering
- Kemolitotrofer - oorganiska elektrondonatorer oxideras i cellen, och elektroner används som energikälla i ETC för att skapa en protongradient.
- Kemolitoautotrofer . De flesta kemolitotrofer kan fixera CO 2 genom Calvin-cykeln , omvandla den till glukos , och blir därmed autotrofer [3] . Denna process för att erhålla organiskt material från CO 2 på grund av energin från oxidation av oorganiska ämnen kallas kemosyntes , i analogi med fotosyntes . Denna form av metabolism beskrevs först av mikrobiologen Sergei Vinogradsky .
- Kemolitoheterotrofer kan inte fixera koldioxid som en källa till kol och måste konsumera organiska föreningar från miljön. På grund av detta beroende är strikta kemolitoheterotrofer extremt sällsynta.
Kemolitoautotrofer kan vara obligatoriska eller fakultativa ( mixotrofer ). Fakultativa kemolitoautotrofer använder organiskt material utöver sin förmåga att fixera kol. De flesta kemolitoautotrofer är mixotrofa.
- Fotolitotrofer - använder ljusets energi, och oorganiska elektrondonatorer används endast för att reducera reaktioner av biosyntes.
- Fotolitoautotrofer . Fotolitotrofa organismer inkluderar fotosyntetiska bakterier. Fotolitotrofa bakterier finns bland lila svavelbakterier ( Chromatiaceae), gröna bakterier ( Chlorobiaceae och Chloroflexi ), proklorofyter och cyanobakterier . Lila och gröna svavelbakterier oxiderar sulfid, elementärt svavel, sulfit, järnjoner (Fe 2+ ) eller väte (H 2 ). Cyanobakterier och proklorofyter får reducerande ekvivalenter när vatten oxideras till syre. Elektroner som tas emot från en oorganisk elektrondonator används inte för ATP-syntes, utan används i biosyntetiska reaktioner. Vissa fotolitotrofer ändrar sin metabolism till kemoorganotrofa i mörker.
- Fotolithoheterotrofer - förekommer inte.
Representanter
Vissa representanter för bakterier och Archaea är litotrofer .
Kemolitotrofer är [4] [5] [6] [7]
| namn | Representanter | Energikälla och elektroner | Respiratorisk kedjeacceptor |
|---|---|---|---|
| järnbakterier | Acidithiobacillus ferrooxidans | Fe 2+ → Fe 3+ + e - [8] | O 2(syre) → H 2O (vatten) |
| Knölbakterier | Nitrosomonas | NH3 ( ammoniak ) → NO− 2( nitrit ) + e - [9] |
O 2(syre) → H 2O (vatten) |
| Nitrifierande bakterier | Nitrobacter | NEJ− 2(nitrit) → NEJ− 3( nitrat ) + e - [10] |
O 2(syre) → H 2O (vatten) |
| Kemotrofa lila svavelbakterier | Halothiobacilliaceae | S2− ( sulfid ) → S0 ( svavel ) + e- |
O 2(syre) → H 2O (vatten) |
| svavelbakterier | Kemotrofa Rhodobacteraceae och Thiotrichaceae | S0 ( svavel ) → SO2−4 _( sulfat ) + e- |
O 2(syre) → H 2O (vatten) |
| Aeroba vätebakterier | Cupriavidus metallidurans | H 2 ( väte ) → H 2 O ( vatten ) + e - [11] | O 2(syre) → H 2O (vatten) |
| Aeroba karboxydobakterier | Pseudomonas carboxydovorans | kolmonoxid (CO) → koldioxid (CO 2 ) + e - | O 2(syre) → H 2O (vatten) |
| Anaeroba ammoniumoxidationsmedel | Planctomycetes | NH3 ( ammoniak ) → N 2(kväve) + e - [12] |
NEJ− 2(nitrit) |
| tioniska bakterier | Thiobacillus denitrificans | S0 ( svavel ) → SO2−4 _(sulfat) + e - [13] |
NEJ− 3(nitrat) |
| karboxidobakterier | Pseudomonas carboxydoflava | kolmonoxid (CO) → koldioxid (CO 2 ) + e - | NEJ− 3(nitrat) |
| Sulfatreducerande bakterier | Desulfotignum phosphitoxidans | PO3-3 _( fosfit ) → PO3−4 _( fosfat ) + e- |
sulfat (SO2−4 _) |
| Hydrogenotrofa metanogener | Methanothermobacter marburgensis | H 2 ( väte ) → H 2 O ( vatten ) + e - | CO 2 ( koldioxid ) |
| Autotrofa homoacetogener | Clostridium thermoaceticum | H 2 ( väte ) → H 2 O ( vatten ) + e - | CO 2 ( koldioxid ) |
| Hydrogenogena karboxitrofa bakterier | Carboxydothermus hydrogenoformans | kolmonoxid (CO) → koldioxid (CO 2 ) + e - | H 2O (vatten) → H 2(väte) |
| Hydrogenogena formatotrofa bakterier | Thermococcus onnurineus [14] | formiat (HCOO - ) → koldioxid (CO 2 ) + e - | H 2O (vatten) → H 2(väte) |
Se även
Anteckningar
- ↑ Zwolinski, Michele D. " Lithotroph Arkiverad från originalet den 24 augusti 2013. ." Weber State University . sid. 1-2.
- ↑ Lwoff, A., C. B. van Niel, P. J. Ryan och E. L. Tatum (1946). Nomenklatur för näringstyper av mikroorganismer. Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology (5:e upplagan), Vol. XI, The Biological Laboratory, Cold Spring Harbor, NY, pp. 302–303, [1] Arkiverad 7 november 2017 på Wayback Machine .
- ↑ Kuenen, G. Oxidation av oorganiska föreningar av kemolitotrofer // Biology of the Prokaryotes (neopr.) / Lengeler, J.; Drews, G.; Schlegel, H. - John Wiley & Sons , 2009. - P. 242. - ISBN 9781444313307 .
- ↑ Jorge G. Ibanez; Margarita Hernandez-Esparza, Carmen Doria-Serrano, Mono Mohan Singh. Miljökemi: Fundamentals (obestämd) . - Springer, 2007. - S. 156. - ISBN 978-0-387-26061-7 .
- ↑ Lengeler, Joseph W.; Drews, Gerhart; Schlegel, Hans Gunter. Prokaryoternas biologi (neopr.) . — Georg Thieme Verlag, 1999. - S. 249. - ISBN 978-3-13-108411-8 .
- ↑ Reddy, K. Ramesh; DeLaune, Ronald D. Biogeochemi of Wetlands: Science and Applications . - CRC Press , 2008. - P. 466. - ISBN 978-1-56670-678-0 .
- ↑ Canfield, Donald E.; Christensen, Eric; Thamdrup, Bo. Akvatisk geomikrobiologi (neopr.) . - Elsevier , 2005. - S. 285. - ISBN 978-0-12-026147-5 .
- ↑ Meruane G., Vargas T. Bakteriell oxidation av järnhaltigt järn av Acidithiobacillus ferrooxidans i pH-intervallet 2,5–7,0 // Hydrometallurgy : journal. - 2003. - Vol. 71 , nr. 1 . - S. 149-158 . - doi : 10.1016/S0304-386X(03)00151-8 .
- ↑ Zwolinski, Michele D. " Lithotroph Arkiverad från originalet den 24 augusti 2013. ." Weber State University . sid. 7.
- ↑ " Nitrifierande bakterier arkiverade 12 september 2017 på Wayback Machine ." power show . sid. 12.
- ↑ Libert M., Esnault L., Jullien M., Bildstein O. Molecular hydrogen: an energy source for bacterial activity in nuclear waste disposition // Earths Physics and Chemistry : journal. - 2010. Arkiverad den 27 juli 2014. Arkiverad kopia (inte tillgänglig länk) . Hämtad 30 augusti 2018. Arkiverad från originalet 27 juli 2014.
- ↑ Kartal B., Kuypers MM, Lavik G., Schalk J., Op den Camp HJ, Jetten MS, Strous M. Anammox-bakterier förklädda som denitrifierare: nitratreduktion till dikvävegas via nitrit och ammonium // Environmental Microbiology : journal. - 2007. - Vol. 9 , nej. 3 . - s. 635-642 . - doi : 10.1111/j.1462-2920.2006.01183.x . — PMID 17298364 .
- ↑ Zwolinski, Michele D. " Lithotroph Arkiverad från originalet den 24 augusti 2013. ." Weber State University . sid. 3.
- ↑ Kim, JL , Lee, HS , Kim, ES , et al. Formatdriven tillväxt i kombination med H 2 -produktion (engelska) // Nature : journal. - 2010. - Nej . 467 . - s. 352-355 .
 Ordböcker och uppslagsverk |
|---|