قريبا

الأيض تنوع البكتيريا


إذا كان هناك مجموعة من الكائنات التي لديها تنوع كبير في التمثيل الغذائي ، فمن المؤكد أنه من البكتيريا.

هناك أنواع عضوية التغذية والأنواع ذاتي التغذي. من بين الأول ، نسلط الضوء على الطفيليات ومحللات المواد العضوية وتلك التي تحصل على المواد العضوية من الكائنات الحية الأخرى ، والتي ترتبط بها دون إلحاق الأذى بها. من بين autotrophs ، هناك الأنواع التي تنتج المواد العضوية عن طريق التمثيل الضوئي وغيرها التي تنتج عن طريق التركيب الكيميائي.

بكتريا غير متجانسة

ال البكتيريا الطفيلية هم أولئك الذين ، من خلال آليات لا حصر لها ، يهاجمون كائنات حية أخرى للحصول على الغذاء العضوي ويسبب أمراضًا لا حصر لها. ال متحللة (غالبًا ما يطلق عليه sapróvoras أو saproffitic أو sapraghagic) تحصل على الغذاء العضوي من خلال تحلل المواد العضوية الميتة وهي مهمة في إعادة تدوير المواد الغذائية المعدنية في المحيط الحيوي.

وتسمى تلك المرتبطة الكائنات الحية الأخرى المتكافلةولا تؤذي الشركاء. هي حالة البكتيريا الموجودة في معدة المجترات (الثيران ، الماعز) ، التي تغذي السليلوز التي تتناولها هذه الحيوانات ، والتي توفر بدورها الأحماض الأمينية الضرورية لعملية التمثيل الغذائي للبروتينات.

العديد من البكتيريا المغايرة هي اللاهوائية الإلزامية، مثل عصية الكزاز. هذه هي البكتيريا التي تموت في وجود الأكسجين. في هذه الحالة ، يتم الحصول على طاقة المركبات العضوية عن طريق التخمير. اللاهوائية الاختيارية ، من ناحية أخرى ، تعيش في وجود وغياب الأكسجين.

الأنواع الأخرى تبقى فقط في وجود الأكسجين - فهي التمارين الرياضية الإجبارية. مجموعة غريبة من البكتيريا هو ما ينجز التنفس الهوائي. في هذا النمط من استقلاب الطاقة ، توجد كل المراحل النموذجية للتنفس الخلوي. يغير فقط متقبل الإلكترون النهائي في سلسلة الجهاز التنفسي. بدلاً من الأكسجين ، تستخدم هذه البكتيريا النترات أو النتريت أو الكبريتات ، مما يحقق في النهاية نفس عائد الطاقة الذي تم التحقق منه في التنفس الخلوي الهوائي. هذا ما يحدث مع البكتيريا وكلاء ينكرون التي تشارك في دورة النيتروجين في الطبيعة. فيها متقبل الإلكترون النهائي هو النترات.

البكتيريا الذاتية التغذية

الضوئي

في بكتيريا التمثيل الضوئي ، يتم التقاط الطاقة الشمسية بواسطة الكلوروفيل المعروف باسم كلوروفيل جرثومي. من استخدام المواد البسيطة في البيئة ، يحدث تخليق الوقود الحيوي. بشكل عام ، لا يوجد إطلاق للأكسجين. على سبيل المثال ، يمكن أن نذكر البكتيريا الكبريتية من جنس Chlorobium ، والتي تنفذ هذه العملية باستخدام H2S و CO.2حسب المعادلة:

2H2S + CO2 + الضوء - بكتيريا كلوروفيل ---> (CH2) + 2S + H20

لاحظ أن كبريتيد الهيدروجين ، وليس الماء ، هو الذي يعمل كمورد للهيدروجين والذي يعمل على تقليل ثاني أكسيد الكربون. لا يوجد الافراج عن الأكسجين. يظل الكبريت داخل الخلايا البكتيرية ويتم التخلص منه لاحقًا في البيئة التي تعيش فيها هذه الكائنات الحية الدقيقة ، وعادة ما تكون مصادر الكبريت. في هذه العملية ، CH2يمثل O المادة العضوية المنتجة.

التخليق الكيميائي

التخليق الكيميائي هو تفاعل ينتج طاقة كيميائية ، يتم تحويله من طاقة الربط للمركبات غير العضوية المؤكسدة. كونها الطاقة الكيميائية المنبعثة ، وتستخدم في إنتاج المركبات العضوية وغاز الأكسجين (O2) من التفاعل بين ثاني أكسيد الكربون (CO2) والمياه الجزيئية (H2O) كما هو موضح أدناه:
- المرحلة الأولى

مركب غير عضوي + O2 → المركبات غير العضوية المؤكسدة + الطاقة الكيميائية

- المرحلة الثانية

CO2 + ح2O + الطاقة الكيميائية → المركبات العضوية + O2

تحدث هذه العملية ذاتية التوليف من المركبات العضوية في غياب الطاقة الشمسية. هو مورد شائع الاستخدام من قبل بعض أنواع البكتيريا والبكتيريا الأثرية (البكتيريا ذات الخصائص البدائية التي لا تزال سارية) ، والتي سميت على اسم المركبات غير العضوية التفاعلية ، ويمكن أن تكون: ferrobacteria و nitrobacteria أو nitrifying (nitrossomonas و nitrobacter ، جنس البكتيريا التركيبية الكيميائية).
ال بكتيريا الحديد أكسدة المواد القائمة على الحديد لتحقيق الطاقة الكيميائية ، في حين الآزوتية، استخدام المواد القائمة على النيتروجين.
الحاضر على الأرض ، نيتروسومونا والنتروباكترهي كائنات مهمة تُعتبر مواد حيوية للنيتروجين ، وعادة ما توجد بحرية في التربة أو مرتبطة بالنباتات ، وتشكل عقيدات جذرية.
تبدأ عملية التركيب الحيوي مع الاستيعاب في النيتروجين الجوي (N2) ، وتحويله إلى الأمونيا (NH3) ، كاشف يتأكسد من النيتروسومون ، مما أدى إلى النتريت (NO2-) والطاقة لإنتاج المواد العضوية المستدامة لهذا جنس البكتيريا.
النيتريت ، الذي يطلق في التربة ويمتصه النتروباكتر ، يخضع أيضًا للأكسدة ، ويولد طاقة كيميائية لإنتاج المواد العضوية لهذا الجنس والنترات (NO3-) ، التي تستخدمها النباتات في إعداد الأحماض الأمينية.
تفاعل التخليق الكيميائي في النتروزومونات:

NH3 (الأمونيا) + O2 → لا2- (النتريت) + الطاقة
6 CO2 + 6H2يا + الطاقة → ج6H12ال6 (الجلوكوز - المركبات العضوية) + 6 O2

تفاعل كيميائي اصطناعي في Nitrobacter:

NO2- (النتريت) + O2 → NO3- (نترات) + الطاقة
6 CO2 + 6H2يا + الطاقة → ج6H12ال6 + 6 يا2

وبالتالي ، يمكننا أن نرى أن آلية التخليق الكيميائي ، وهي مهمة للغاية لبقاء البكتيريا النترية ، هي أيضًا مهمة جدًا للبشر. كما ذكرنا سابقًا ، فإن النتريت الممتص للنبات ، والذي يتم تحويله إلى أحماض أمينية ، يعد بمثابة قاعدة للأحماض الأمينية الضرورية لتغذية الإنسان (كائن آكلة اللحوم: آكلة اللحوم والحيوانات العاشبة).
وهكذا ، فإن الترابط بين العوامل الحيوية (تنوع الكائنات الحية) والعوامل اللاأحيائية (الجوانب الفيزيائية والكيميائية للبيئة) واضح.