Хемолитоавтотрофы

Хемолитоавтотрофы представлены микро­организмами, способными в качестве основного источника угле­рода усваивать углекислый газ и синтезировать в клетке орга­нические соединения, используя энергию реакций окисления не­органического субстрата. Для хемолитоавтотрофов неорганиче­ские вещества субстрата выступают донорами электронов в реак­циях энергетического метаболизма и в процессе хемоассимиляции углекислого газа (табл. 6).

Заслуга открытия процесса хемосинтеза принадлежит С. Н. Виноградскому.

К хемолитоавтотрофам относится большинство видов нитрифи­цирующих, тионовых бактерий, некоторые виды из группы одно­клеточных железобактерий и водородные бактерии.

Хемолитоавтотрофные бактерии характеризуются специфично­стью в отношении использования окисляемого субстрата. Нитрифи­цирующие бактерии для процесса хемоассимиляции углекислого газа получают энергию от окисления аммиака и нитритов. Про­цесс нитрификации проходит в две фазы. Первая фаза заключается в аэробном окислении аммиака до нитритов нитрозными бакте­риями родов Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosolobus, Nitrosospira:

Вторая фаза нитрификации предусматривает окисление нитри­тов в нитраты нитратными бактериями родов Nitrobacter, Nitro-spina, Nitrococcus:

При процессах окисления неорганического субстрата выделя­ется сравнительно небольшое количество энергии, и усваивается она клеткой с низким КПД, всего 5—10%. Поэтому для получения энергии на процессы жизнедеятельности нитрифицирующим бакте­риям приходится перерабатывать огромное количество субстрата.

К хемолитоавтотрофам относится большинство видов тионовых бактерий:. Они ведут процесс хемоассимиляции углекислого газа, получая энергию за счет окисления восстанов­ленных или частично восстановленных соединений серы, сероводо рода, элементарной серы, тиосульфата и сульфита. Конечным про­дуктом окисления обычно является сульфат.

Хемолитоавтотрофный тип питания характерен для некоторых одноклеточных ацидофильных железобактерий —Они используют энергию окис­ления Fe²⁺ до Fe⁴⁺ для ассимиляции СО₂, который служит основным или единственным источником углерода. Реакции окисления желе­за сопровождаются незначительным выделением энергии, поэтому железобактерии перерабатывают большие количества субстрата:

Хемолитоавтотрофные бактерии в природе являются геологи­ческими агентами. Они принимают участие б процессах образо­вания полезных ископаемых и осуществляют важнейшие звенья круговорота азота, серы, железа (см. гл. VI11).

Дата добавления: 2015-06-26