9. Типы питания микроорганизмов

1)По источнику СО2: автотрофы и гетеротрофы

2)По способу получения энергии: фото- хемоавтотрофы, фото- хемогетеротрофы

3)В зависимости от природы окисляемого субстрата, т.е. доноры электронов: органотрофы (окисляют органических вещ-ва) и литотрофы (окисляют неорг. вещ-ва)

4)В зависимости от используемого микроорганизмами и донора электронов: фото- хемоорганотрофы, фото- хемолитотрофы.

10. Характеристика автотрофного и гетеротрофного питания

Автотрофный способ - создание органических веществ из неорганических, гетеротрофный способ - использование готовых органических веществ. Автотрофный способ характерен для зеленых растений и некоторых видов бактерий, а гетеротрофный — для всех других организмов.

11. Фотоавтотрофы. Фотосинтез у бактерий.

Организмы, использующие энергию света при фотосинтезе, получая питательные вещества из неорганических субстратов (двуокись углерода, вода, H₂, нитрат, сульфат и т. д.)

Фотосинтез-процесс, при котором происходит превращение световой энергии в химическую. Специальные пигменты микроорганизмов (цианобактерии) и растений с помощью солнечной энергии из СО2 и Н2О образуют органическое вещество и кислород . Солнечная энергия улавливается специальными пигментами бактериохлорофиллами и хлорофиллами растений и накапливается в нестабильной АТФ, которая превращается в глюкозу.

Фотосинтез может быть оксигенным (осущ. цианобактерии и прохлорофиты и высшие растения. Из воды образуется кислород, который выделяется во внешнюю среду) и аноксигенным (участвуют бактериохлорофилл a, реже-бактериохлорофилл b, а также каротиноиды).

12. Хемоавтотрофы. Хемосинтез у бактерий

Эти организмы используют СО2 как источник углерода, но получают энергию не от Солнца, а с помощью окислительных реакций.

Азот очень важен для плодородия почвы, но внесенный в виде химических веществ, он плохо усваивается растениями. Нитрифицирующие бактерии являются природными преобразователями азота из неорганической формы в органическую. Бактерии-нитрификаторы также выполняют в природе важную роль переработчиков аммиака, образующегося при разложении отмершей органики и различных выделений животных. Хемотрофы выживают в условиях отсутствия солнечного освещения за счет переработки неорганических веществ. Поэтому их используют при утилизации бытовых и промышленных отходов.

Хемосинтез (от хемо... и синтез) — тип питания, свойственный некоторым бактериям, способным усваивать CO2 как единственный источник углерода за счёт энергии окисления неорганических соединений.

Бактерии, способные к Х., не являются единой в таксономическом отношении группой, а систематизируются в зависимости от окисляемого неорганического субстрата. Среди них встречаются микроорганизмы, окисляющие водород, окись углерода, восстановленные соединения серы, железо, аммиак, нитриты, сурьму. Водородные бактерии — наиболее многочисленная и разнообразная группа хемосинтезирующих организмов. По сравнению с др. автотрофными микроорганизмами характеризуются высокой скоростью роста и могут давать большую биомассу. Эти бактерии способны также расти на средах, содержащих органические вещества, т. е. являются миксотрофными, или факультативно хемоавтотрофными бактериями. Близки к водородным бактериям карбоксидобактерии. Тионовые бактерии окисляют сероводород, тиосульфат, молекулярную серу до серной кислоты. Некоторые из них (Thiobacillus ferrooxidans) окисляют сульфидные минералы, а также закисное железо. Способность к Х. у разнообразных водных серобактерий остаётся недоказанной. Нитрифицирующие бактерии окисляют аммиак до нитрита (1-я стадия нитрификации) и нитрит в нитрат (2-я стадия). В анаэробных условиях Х. наблюдается у некоторых денитрифицирующих бактерий, окисляющих водород или серу, но часто они нуждаются в органическом веществе для биосинтеза (литогетеротрофия). Описан Х. у некоторых строго анаэробных метанобразующих бактерий по реакции 4H2 + CO2 = CH4 + 2H2O.

Биосинтез органических соединений при Х. осуществляется в результате автотрофной ассимиляции CO2 точно так же, как при фотосинтезе. Энергия в виде АТФ получается от переноса электронов по цепи дыхательных ферментов, встроенных в клеточную мембрану бактерий. В связи с большим расходом энергии хемосинтезирующие бактерии, за исключением водородных, образуют мало биомассы, но окисляют большое количество неорганических веществ. В биосфере хемосинтезирующие бактерии контролируют окислительные участки круговорота важнейших элементов и поэтому представляют исключительное значение для биогеохимии. Водородные бактерии могут быть использованы для получения белка и очистки атмосферы от CO2 в замкнутых экологических системах.