Michakato ya maisha ya bakteria wanaotengeneza chemosynthesize vitu mbalimbali hupangwa na kutekelezwa vipi? Ili kujibu maswali haya, unahitaji kuelewa idadi ya dhana za kibiolojia.
Tabia sifa za bakteria
Kwanza, hebu tujue bakteria ni nani. Huu ni ufalme wote wa wanyamapori. Ni viumbe vyenye seli moja vya ukubwa wa microscopic ambavyo havina kiini. Lakini hii haimaanishi kuwa bakteria kwa ujumla hawana miundo inayohusika na usambazaji wa habari za urithi. Ina tu shirika primitive zaidi. Hizi ni molekuli za DNA za duara ambazo zimejilimbikizia sehemu mahususi ya saitoplazimu inayoitwa nukleoidi.
Kiini cha lishe ya kiotomatiki
Bakteria ya Kemosynthetic, mifano ambayo itajadiliwa katika makala yetu, huzalisha dutu za kikaboni kwa kujitegemea. Wao ni autotrophs, kama mimea. Hata hivyo, mwisho hutumia nishati ya jua kwa hili. Uwepo wa plastids ya kijani ya kloroplast huwawezesha kutekeleza mchakato wa photosynthesis. Kiini chake kiko katika malezi ya wanga ya sukari kutokavitu vya isokaboni - maji na dioksidi kaboni. Bidhaa nyingine ya mmenyuko huu wa kemikali ni oksijeni. Bakteria pia ni autotrophs. Lakini hawahitaji mwanga wa jua ili kupata nishati. Hutekeleza mchakato tofauti - chemosynthesis.
Chemosynthesis ni nini
Chemosynthesis ni mchakato wa uundaji wa dutu za kikaboni kutokana na kutokea kwa athari za redoksi. Inafanywa kwa asili tu na prokaryotes. Bakteria ya chemosynthetic wanaweza kutumia misombo ya sulfuri, nitrojeni, na chuma ili kuunganisha vitu vya kikaboni. Hii hutoa nishati, ambayo hukusanywa kwa mara ya kwanza katika bondi za ATP, kisha inaweza kutumika na seli za bakteria.
Bakteria Chemosynthetic: makazi
Kwa kuwa maisha ya kemotrofi hayategemei uwepo wa mwanga wa jua, eneo lao la usambazaji ni pana sana. Kwa mfano, bakteria ya sulfuri inaweza kuishi kwa kina kirefu, wakati mwingine kuwa wawakilishi pekee wa viumbe hai huko. Makazi ya prokariyoti hizi mara nyingi ni udongo, maji machafu na substrates zenye misombo fulani ya kemikali.
Bakteria ya chuma
Bakteria ya Kemosynthetic ni pamoja na prokariyoti zinazobadilisha utungaji wa misombo ya chuma. Waligunduliwa na mwanabiolojia bora wa Kirusi Sergei Nikolaevich Vinogradsky mnamo 1950. Aina hii ya bakteria wakati wa mmenyuko wa oxidation hubadilisha hali ya oxidation ya chuma, na kuifanya trivalent. Wanaishi katika maji safi na chumvi. Kwa asili, hufanya mzunguko wa chuma ndaniasili, na katika viwanda hutumiwa kuzalisha shaba safi. Aina hii ya bakteria pia ni mali ya lithoautotrofu, yenye uwezo wa kuunganisha baadhi ya vipengele vya seli zao kutoka kwa asidi ya kaboni.
Bakteria ya salfa
Bakteria, viambatanisho vya kemikali kutoka kwa misombo ya sulfuri, vinaweza kuwepo kando kwenye sehemu ya chini ya chembe za maji au kufanyiza symbiosis na moluska na wanyama wasio na uti wa mgongo wa baharini. Hutumia sulfidi hidrojeni, salfaidi, asidi thionic au salfa ya molekuli kama chanzo cha oxidation. Aina hii ya bakteria ilikuwa kitu kikuu katika ugunduzi na utafiti wa mchakato wa chemosynthesis. Kundi hili la prokariyoti pia linajumuisha baadhi ya prokaryoti za picha. Kwa mfano, kama vile bakteria ya zambarau au kijani kibichi.
Bakteria ya Nitrifying
Bakteria wa kulisha hutua kwenye mizizi ya mimea jamii ya kunde. Chemosynthetic prokaryotes ya kundi hili oxidize amonia kwa asidi nitriki. Mmenyuko huu unafanywa katika hatua kadhaa na malezi ya vitu vya kati. Pia kuna bakteria zinazoweka nitrojeni kwenye udongo. Wanaishi kwenye mizizi ya mimea ya kunde. Kupenya ndani ya tishu za chombo cha chini ya ardhi, huunda unene wa tabia. Ndani ya uundaji kama huo, mazingira mazuri yanaundwa kwa mtiririko wa chemosynthesis. Symbiosis ya mimea yenye bakteria ya nodule ni ya manufaa kwa pande zote. Ya kwanza hutoa prokaryotes na suala la kikaboni lililopatikana wakati wa photosynthesis. Bakteria, kwa upande mwingine, wana uwezo wa kurekebisha nitrojeni ya anga na kuibadilisha kuwa fomu inayoweza kufikiwa.mimea.
Kwa nini mchakato huu ni muhimu sana? Hakika, katika angahewa, mkusanyiko wa nitrojeni ni wa juu kabisa na ni sawa na 78%. Lakini kwa fomu hii, mimea haiwezi kunyonya dutu hii. Mimea inahitaji nitrojeni kwa ukuaji wa mizizi. Katika hali hii, bakteria wa nodule huja kuokoa, na kuigeuza kuwa nitrati na amonia.
Bakteria Thion
Prokariyoti Thion pia ni bakteria wa chemosynthetic. Chanzo chao cha nishati ni misombo mbalimbali ya sulfuri. Aina hii ya bakteria inawapunguza kwa asidi ya sulfuriki. Mmenyuko huu unaambatana na kupungua kwa kiasi kikubwa kwa pH ya kati. Bakteria ya Thionic ni ya kundi la acidophiles. Hizi ni pamoja na viumbe vinavyoweza kuishi katika hali ya asidi ya juu. Hali kama hizo ni za kawaida kwa mabwawa. Pamoja na thianaceae, kundi hili linaundwa na bakteria ya lactic na asidi asetiki, flagellates na rotifers.
Bakteria haidrojeni
Aina hizi za prokariyoti ni wakaaji wa udongo. Wao oksidi ya hidrojeni ya molekuli kwa maji na kutolewa kwa nishati. Bakteria vile pia hujumuishwa katika kundi la thermophiles. Hii ina maana kwamba wanaweza kuishi kwa joto la juu, ambalo linaweza kufikia digrii 50 Celsius. Uwezo huu wa bakteria wa hidrojeni unatokana na ukweli kwamba wao hutoa vimeng'enya maalum vinavyofanya kazi hata katika hali kama hizo.
Jukumubakteria ya chemosynthetic
Kemotrofi hutekeleza jukumu kubwa katika michakato changamano ya mabadiliko na mzunguko wa kemikali zinazolingana katika asili. Kwa kuwa sulfidi hidrojeni na amonia ni vitu vyenye sumu, kuna haja ya kuzipunguza. Hii pia inafanywa na bakteria ya chemotrophic. Wakati wa mabadiliko ya kemikali, vitu muhimu kwa viumbe vingine huundwa, ambayo hufanya ukuaji wao wa kawaida na maendeleo iwezekanavyo. Amana kubwa ya madini ya chuma na manganese chini ya bahari na vinamasi hutokea kwa sababu ya shughuli za kemotrofu. Yaani, bakteria ya chuma.
Mwanadamu amejifunza kutumia sifa za kipekee za kemotrofu katika shughuli zao. Kwa mfano, kwa usaidizi wa bakteria za sulfuri wao husafisha maji machafu kutoka kwa salfidi hidrojeni, hulinda mabomba ya chuma na zege dhidi ya kutu, na udongo dhidi ya kutiwa tindikali.
Kwa hivyo, bakteria wa kemikali ni prokariyoti maalum zenye uwezo wa kutekeleza athari zinazofaa za kemikali chini ya hali ya anaerobic. Viumbe hawa huweka oksidi kwa vitu. Nishati ambayo hutolewa katika kesi hii ni ya kwanza kuhifadhiwa katika vifungo vya ATP, na kisha hutumiwa kutekeleza michakato ya maisha. Ya kuu ni bakteria ya chuma, salfa na nitrojeni. Wanaishi katika mazingira ya maji na udongo. Kemotrofi ni kiungo cha lazima katika mzunguko wa dutu, hutoa viumbe hai na dutu muhimu na hutumiwa sana na wanadamu katika shughuli zao za kiuchumi na viwanda.
