Ximosintetik bakteriyalar: misollar. Koksentetik bakteriyalarning roli

Turli moddalarni kosmosga o'tkazadigan bakteriyalar qanday qilib uyushtiriladi va amalga oshiriladi? Bu savollarga javob berish uchun bir qator biologik tushunchalar bilan shug'ullanish kerak.

Bakteriyalarning xususiyatlari

Avval bakteriyalar kim ekanligini bilib olamiz. Bu butun jonzotning tabiatidir. Ular yadrolardan mahrum bo'lgan mikroskopik hajmdagi bir hujayrali organizmlardir. Ammo, bu bakteriyalar odatda irsiy axborotlarni o'tkazish uchun mas'ul tuzilmalarga ega emas degani emas. Bu shunchaki ibtidoiy tashkilotga ega. Ular nukleoid deb ataladigan sitoplazmaning muayyan bir qismida to'plangan DNK molekulalari.

Avtotrofik ovqatlanishning mohiyati

Bizning maqolamizda misollar keltiradigan xossintetik bakteriyalar mustaqil ravishda organik moddalarni ishlab chiqaradi. Ular o'simliklar kabi ototrofdir. Biroq, buning uchun quyosh energiyasidan foydalaniladi. Xloroplastlarning yashil plastidalari mavjudligi fotosintez jarayonini amalga oshirishga imkon beradi. Uning mohiyati noorganik moddalardan - suv va karbonat angidriddan iborat glyukoza karbongidrat hosil bo'lishida yotadi. Ushbu kimyoviy reaksiyaning yana bir mahsuloti kisloroddir. Bakteriyalar ham avtotroplardir. Biroq ular energiya olish uchun quyosh nuriga ehtiyoj sezmaydilar. Ular boshqa operatsiyani bajaradilar - kosmosintez.

Ximosintez nima?

Ximosintez - oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari natijasida organik moddalarni shakllantirish jarayoni. Tabiatda faqat prokaryotlarda amalga oshiriladi. Chemosintetik bakteriyalar organik birikmalarni sintez qilish uchun oltingugurt, azot va temir birikmalaridan foydalanishlari mumkin. Bu birinchi navbatda ATP birikmalarida to'plangan energiyani chiqaradi, undan keyin bakteriyalar hujayralari tomonidan ishlatilishi mumkin.

Ximosintetik bakteriyalar: habitat

Kemotroplarning hayoti quyosh nurlarining mavjudligiga bog'liq emasligi sababli ularning tarqalishi juda keng. Masalan, serobakteriyalar juda katta chuqurlikda yashashadi, ba'zan esa tirik mavjudotlarning yagona vakillari. Ushbu prokaryotlarning yashash joylari ko'pincha tuproq, kanalizatsiya va kimyoviy birikmalarga boy substrat hisoblanadi.

Temir bakteriyalar

Koksentetik bakteriyalarga prokaryotlar kiradi, temir aralashmalari tarkibini o'zgartiradi . Ular 1950 yilda taniqli rus mikrobiologi Sergey Nikolaevich Vinogradskiy tomonidan topilgan. Oksidlanish reaktsiyasi davrida bu turdagi bakteriyalar temirning oksidlanish holatini o'zgartiradi, bu uning uchuvchanligini oshiradi. Ular yangi va sho'r suvda yashaydilar. Tabiatda ular temirning aylanishini tabiatda amalga oshiradilar va sanoatda ular toza mis ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Bu turdagi bakteriyalar, shuningdek, ularning hujayralarining ba'zi elementlarini ule kislotasidan sintez qila oladigan litoautotroflarga ham tegishli.

Serobakteriyalar

Oltingugurt birikmalaridan kosmosga tushadigan moddalar bakteriyalar suvli rezervuarlarning tubida alohida ravishda mavjud bo'lishi mumkin yoki mollyuskalar va dengiz omurgasinalari bilan simbioz hosil qiladi. Oksidlanish manbasi sifatida ular vodorod sulfidi, sulfidlar, tion kislotalari yoki molekulyar oltingugurtdan foydalanadilar. Ushbu turdagi bakteriyalar ximosintez jarayonini kashf qilish va o'rganishdagi asosiy ob'ekt edi. Ushbu prokaryot guruhiga ba'zi fototrofik prokaryotlar kiradi. Misol uchun, binafsha yoki yashil oltingugurt bakteriyalari kabi.

Nitrifikatsion bakteriyalar

Nitrifikatsion bakteriya baklagiller o'simliklar ildizida o'sadi. Ushbu guruhning kemosentetik prokaryotlari ammiakni nitrat kislotaga oksidlaydi. Bu reaksiya oraliq moddalar shakllanishi bilan bir necha bosqichda amalga oshiriladi. Tuproqda azotli bakteriyalar mavjud . Ular dukkakli o'simliklar ildizlariga joylashadi. Er osti organlarining to'qimalariga kiritilgan bo'lib, ular xarakterli qalinliklarni hosil qiladi. Bunday tuzilmalar ichida kmosentez uchun ijobiy muhit yaratiladi. Nodul bakteriyalar bilan o'simliklarning simbiozlari o'zaro foydali. Birinchisi, fotosintez paytida olingan organiklardan prokaryotlar bilan ta'minlanadi. Bakteriyalar atmosferada azotni tuzatib, uni o'simliklar uchun qulay bo'lgan shaklga aylantira oladi.

Nima uchun bu jarayon juda muhim? Axir, atmosferada azotning kontsentratsiyasi etarlicha yuqori va 78% ni tashkil etadi. Ammo bu shaklda o'simliklar bu moddani iste'mol qila olmaydi. Va azot o'simliklar ildiz tizimini rivojlantirish uchun kerak. Bunday holatda nodul bakteriyalar yordamga kelib , uni nitrat va ammoniy hosil qiladi.

Tiyonik bakteriyalar

Chemosintetik bakteriyalar ham tionik prokaryotlardan iborat. Ularning energiya manbai turli xil oltingugurt birikmalaridir. Bu turdagi bakteriyalar ularni sulfat kislotaga qaytaradi. Bu reaktsiyaga muhitning vodorod ko'rsatkichini sezilarli darajada pasayishi kuzatiladi. Tiyonik bakteriyalar kislotalar guruhining tarkibiga kiradi. Ular yuqori kislotalik sharoitida omon qoladigan organizmlarni o'z ichiga oladi. Ushbu shartlar botqoqqa xosdir. Tianovim bilan birgalikda bu guruh sut va sirka bakteriyasi, bayroqchalar va rotiferlardan tashkil topgan.

Vodorod bakteriyalari

Bunday prokaryotlarning turi tuproqdadir. Ular molekulyar vodorodni energiyani chiqarish bilan suvga oksidlashadi. Bunday bakteriyalar ham termofil guruhiga kiradi. Bu shuni anglatadiki, ular 50 gradusdan oshadigan yuqori haroratlarda hayotiyligini saqlab qoladilar. Vodorod bakteriyalarining bu qobiliyati bu kabi sharoitlarda ham ishlaydigan maxsus fermentlarni chiqarib yuborishi bilan bog'liq.

Koksentetik bakteriyalarning roli

Chemotroflar tabiatdagi tegishli kimyoviy moddalarni almashtirish va velosipedda aylantirish jarayonida murakkab jarayonlarda katta rol o'ynaydi. Vodorod sulfidi va ammiak etarlicha toksik moddalar bo'lgani uchun ularni zararsizlantirish kerak. Bu ham ximotropik bakteriyalar tomonidan amalga oshiriladi. Kimyoviy transformatsiyalar jarayonida boshqa organizmlar uchun zarur bo'lgan moddalar shakllantiriladi, bu ularning normal o'sishi va rivojlanishiga imkon beradi. Dengiz va botqoqlarning tubida temir va marganetsli rudalarning katta konlari ximotroflarning faoliyati tufayli paydo bo'ladi. Ayniqsa temir bakteriyalar.

Inson o'z ishida kemotroflarning noyob xususiyatlaridan foydalanishni o'rgandi. Misol uchun, oltingugurtli bakteriyalar yordamida chiqindi suv vodorod sulfididan tozalanadi, metall va beton quvurlarni korroziyadan himoya qiladi va tuproqni kislotadan ajratadi.

Shunday qilib, ximosintetik bakteriyalar anaerobik sharoitlarda tegishli kimyoviy reaktsiyalarni amalga oshirishga qodir maxsus prokaryotlardir. Ushbu organizmlar moddalarni oksidlashadi. Ushbu jarayon davomida chiqarilgan energiya birinchi navbatda ATP bog'lanishlarida saqlanadi va keyinchalik muhim jarayonlar uchun ishlatiladi. Ulardan asosiylari temir, oltingugurt va azotli bakteriyalar hisoblanadi. Ular suvda ham, tuproq sharoitida ham yashaydilar. Chemotroflar moddalarning aylanishida ajralib turuvchi bog'lanishdir, tirik organizmlarni kerakli moddalar bilan ta'minlaydi va inson tomonidan iqtisodiy va sanoat faoliyatida keng qo'llaniladi.