Kemotrof: karakteristik dan jenis

chemotrophs atau chemosynthetic adalah kelompok organisme untuk bertahan hidup penggunaan senyawa anorganik berkurang sebagai bahan premium, yang memperoleh energi untuk nanti menggunakan itu dalam metabolisme pernapasan.

Sifat yang dimiliki mikroorganisme ini untuk memperoleh energi dari senyawa yang sangat sederhana untuk menghasilkan senyawa kompleks juga dikenal sebagai kemosintesis, itulah sebabnya organisme ini kadang-kadang juga disebut kemosintesis.

Nitrobacter adalah genus bakteri kemotrofik

Karakteristik penting lainnya adalah bahwa mikroorganisme ini dibedakan dari yang lain dengan tumbuh di media mineral yang ketat dan tanpa cahaya, oleh karena itu mereka kadang-kadang disebut kemolitotrof.

Indeks artikel

Karakteristik

Habitat

Pemandian air panas, habitat bakteri kemosintetik

Bakteri ini hidup di mana sinar matahari menembus kurang dari 1%, yaitu, mereka berkembang dalam gelap, hampir selalu dengan adanya oksigen.

Namun, tempat yang ideal untuk perkembangan bakteri kemosintetik adalah lapisan transisi antara kondisi aerob dan anaerob.

Situs yang paling umum adalah: sedimen dalam, sekitar relief bawah laut atau di elevasi bawah laut yang terletak di bagian tengah lautan, yang dikenal sebagai punggungan laut tengah.

Bakteri ini mampu bertahan hidup di lingkungan dengan kondisi ekstrim. Di situs-situs ini mungkin ada lubang hidrotermal dari mana air panas mengalir atau bahkan keluarnya magma.

Fungsi di lingkungan

Mikroorganisme ini sangat penting dalam ekosistem , karena mereka mengubah bahan kimia beracun yang berasal dari ventilasi ini menjadi makanan dan energi.

Itulah sebabnya organisme kemosintetik memainkan peran mendasar dalam pemulihan makanan mineral dan juga menyelamatkan energi yang, jika tidak, akan hilang.

Artinya, mereka mempromosikan pemeliharaan rantai trofik atau rantai makanan.

Ini berarti bahwa mereka mempromosikan transfer zat gizi melalui spesies yang berbeda dari komunitas biologis, di mana masing-masing memakan yang sebelumnya dan menjadi makanan untuk yang berikutnya, yang membantu menjaga keseimbangan ekosistem.

Bakteri ini juga berkontribusi pada penyelamatan atau perbaikan beberapa lingkungan ekologis yang terkontaminasi oleh kecelakaan. Misalnya di daerah tumpahan minyak , yaitu dalam kasus ini bakteri ini membantu mengolah limbah beracun untuk mengubahnya menjadi senyawa yang lebih aman.

Klasifikasi

Organisme kemosintetik atau kemotrof diklasifikasikan menjadi kemoautotrof dan kemoheterotrof.

Kemoautotrof

Mereka menggunakan CO 2 sebagai sumber karbon, yang berasimilasi melalui siklus Calvin dan diubah menjadi komponen seluler.

Di sisi lain, mereka memperoleh energi dari oksidasi senyawa anorganik sederhana tereduksi, seperti: amonia (NH 3 ), dihidrogen (H 2 ), nitrogen dioksida (NO 2 – ), hidrogen sulfida (H 2 S), belerang ( S), belerang trioksida (S 2 O 3 – ) atau ion besi (Fe 2 + ).

Artinya, ATP dihasilkan oleh fosforilasi oksidatif selama oksidasi sumber anorganik. Karena itu, mereka mandiri, mereka tidak membutuhkan makhluk hidup lain untuk bertahan hidup.

Kemoheterotrof

Tidak seperti yang sebelumnya, ini memperoleh energi melalui oksidasi molekul organik tereduksi kompleks, seperti glukosa melalui glikolisis, trigliserida melalui oksidasi beta dan asam amino melalui deaminasi oksidatif. Dengan cara ini mereka memperoleh molekul ATP.

Di sisi lain, organisme kemoheterotrofik tidak dapat menggunakan CO 2 sebagai sumber karbon, seperti organisme kemoautotrofik.

Jenis Bakteri Kemotrofik

Bakteri belerang tidak berwarna

Sesuai namanya, mereka adalah bakteri yang mengoksidasi belerang atau turunannya yang tereduksi.

Bakteri ini sangat aerobik dan bertanggung jawab untuk mengubah hidrogen sulfida yang dihasilkan dalam dekomposisi bahan organik, untuk mengubahnya menjadi sulfat (SO 4 -2 ), senyawa yang pada akhirnya akan digunakan oleh tanaman .

Sulfat mengasamkan tanah hingga mendekati pH 2, yang menyebabkan akumulasi proton H + dan asam sulfat terbentuk.

Karakteristik ini digunakan oleh sektor ekonomi tertentu, terutama di bidang pertanian, di mana mereka dapat memperbaiki tanah yang sangat basa.

Ini dilakukan dengan memasukkan belerang bubuk ke dalam tanah, sehingga bakteri khusus yang ada (sulfobakteri) mengoksidasi belerang dan dengan demikian menyeimbangkan pH tanah ke nilai yang sesuai untuk pertanian.

Semua spesies chemolytropic pengoksidasi belerang adalah gram negatif dan termasuk dalam filum Proteobacteria. Contoh bakteri yang mengoksidasi belerang adalah Acidithiobacillus thiooxidans.

Beberapa bakteri dapat mengakumulasi unsur belerang (S 0 ) yang tidak larut dalam bentuk butiran di dalam sel, untuk digunakan ketika sumber belerang eksternal habis.

bakteri nitrogen

Dalam hal ini bakteri mengoksidasi senyawa nitrogen tereduksi. Ada dua jenis: bakteri nitrosifying dan bakteri nitrifikasi.

Yang pertama mampu mengoksidasi amonia (NH3), yang dihasilkan dari dekomposisi bahan organik untuk mengubahnya menjadi nitrit (NO 2 ), dan yang terakhir mengubah nitrit menjadi nitrat (NO 3 – ), senyawa yang dapat digunakan oleh tanaman . .

Sebagai contoh bakteri nitrosifying adalah genus Nitrosomonas dan sebagai bakteri nitrifikasi adalah genus Nitrobacter.

bakteri besi

Bakteri ini bersifat asidofilik, yaitu mereka membutuhkan pH asam untuk bertahan hidup, karena pada pH netral atau basa senyawa besi teroksidasi secara spontan, tanpa perlu adanya bakteri ini.

Oleh karena itu, agar bakteri ini dapat mengoksidasi senyawa besi besi (Fe 2+ ) menjadi besi (Fe 3+ ), pH medium harus bersifat asam.

Perlu dicatat bahwa bakteri besi menghabiskan sebagian besar ATP dihasilkan dalam reaksi transpor elektron terbalik, untuk mendapatkan kekuatan mengurangi diperlukan dalam fiksasi CO 2 .

Itulah sebabnya bakteri ini harus mengoksidasi Fe +2 dalam jumlah besar untuk berkembang, karena sedikit energi yang dilepaskan dari proses oksidasi.

Contoh: bakteri Acidithiobacillus ferrooxidans mengubah karbonat besi yang ada di perairan asam yang mengalir melalui tambang batu bara menjadi oksida besi.

Semua spesies kemolytrofik pengoksidasi besi adalah gram negatif dan termasuk dalam filum Proteobacteria.

Di sisi lain, semua spesies yang mengoksidasi besi juga mampu mengoksidasi belerang, tetapi tidak sebaliknya.

bakteri hidrogen

Bakteri ini menggunakan molekul hidrogen sebagai sumber energi untuk menghasilkan bahan organik dan menggunakan CO 2 sebagai sumber karbon. Bakteri ini adalah kemoautotrof fakultatif.

Mereka terutama ditemukan di gunung berapi. Nikel sangat penting di habitatnya, karena semua hidrogenase mengandung senyawa ini sebagai kofaktor logam. Bakteri ini tidak memiliki membran dalam.

Dalam metabolismenya, hidrogen dimasukkan ke dalam hidrogenase di membran plasma, mentranslokasi proton ke luar.

Dengan cara ini, hidrogen eksternal masuk ke interior bertindak sebagai hidrogenase internal, mengubah NAD + menjadi NADH, yang bersama-sama dengan karbon dioksida dan ATP melewati siklus Calvin.

Bakteri Hydrogenomonas juga mampu menggunakan sejumlah senyawa organik sebagai sumber energi.

Referensi

  1. Prescott, Harley dan Klein Mikrobiologi edisi ke-7. McGraw-Hill Interamericana 2007, Madrid.
  2. Kontributor Wikipedia, “Quimiótrofo,” Wikipedia, Free Encyclopedia, es.wikipedia.org
  3. Geo F. Brooks, Karen C. Carroll, Janet S. Butel, Stephen A. Morse, Timothy A. Mietzner. (2014). Mikrobiologi Medis, 26e. McGRAW-HILL Interamericana de Editores, SA de CV
  4. González M, González N. Manual Mikrobiologi Medis. Edisi ke-2, Venezuela: Direktorat media dan publikasi Universitas Carabobo; 2011.
  5. Jimeno, A. & Ballesteros, M. 2009. Biologi 2 . Grup Promotor Santillana. ISBN 974-84-7918-349-3