Бактерии хемосинтезирующие

Рассмотрим механизм первичного биосинтеза простых углеводов у автотрофных организмов. В простейшем случае у хемосинтезирующих бактерий источником энергии, которая трансформируется в стабильную энергию химических связей между атомами углерода, служат реакции окисления неорганических соединений, проходящие с вьщелением того или иного количества энергии (табл. 24). [c.358]

Основным источником органического вещества морской воды служат автотрофные (фото- и хемосинтезирующие) организмы -фитопланктон и некоторые виды бактерий. В совокупности они образуют начальное звено трофической (пищевой) цепи Мирового океана. Процесс фотосинтеза можно описать формально с помощью следующего выражения [c.29]

Известно, что только растительные организмы, так называемые автотрофы, способны образовывать органическое вещество в результате их фотосинтетической деятельности. Автотрофы являются основой всех продукционных процессов, происходящих в водоемах. Все остальные организмы, кроме хемосинтезирующих бактерий, являются потребителями, т. е. разрушителями органического вещества, создан ного растениями. В связи с этим рыбоводная продукция водоемов находится в тесной зависимости от уровня продуцирования первично продукции. [c.75]

Огромное большинство бактерий — гетеротрофные организмы. Некоторые из бактерий, обладающие пигментами, способны к фотосинтезу и являются аутотрофными организмами. Среди бактерий встречаются также хемосинтезирующие формы. [c.292]

Синтез углеводов. Синтез простых углеводов. Простые углеводы возникают главным образом при первичном биосинтезе органического вещества на Земле. Этот процесс осуществляется автотрофньшш организмами— растениями, а также фотосинтезирующими и хемосинтезирующими бактериями. Первичный синтез органического вещества в природе идет путем восстановления СОг атмосферы с одновременным формированием органических молекул, содержащих цепи углеродных атомов. В связях между атомами углерода и других элементов образуюхцихся органических соединений заключена энергия, поэтому их новообразование сопровождается ее поглощением. В общем виде процесс первичного новообразования органического вещества принято изображать в виде следующей схемы (см. с. 358). [c.357]

Источники энергии. В зависимости от механизма преобразования энергии в доступную для клетки биохимическую форму (АТР) различают два главных типа метаболизма-фототрофный и хемотрофный. Организмы, способные использовать в качестве источника энергии для роста электромагнитное излучение (свет), называют фототрофными (фотосинтезирующими). К фототрофным организмам относятся представители двух больших групп анаэробные фототрофные бактерий, не выделяющие молекулярного кислорода, и аэробные фототрофные цианобактерии, водоросли и зеленые растения, которые на свету выделяют кислород. В отличие от этого хемотрофными (хемосинтезирующими) называют организмы, получающие энергию в результате окислительновосстановительных реакций с участием субстратов, которые служат для них источником питания,- безразлично, связано ли превращение энергии [c.184]

В хемосинтезирующих бактериях обнаружены н-алканы С12-С31 с примерно одинаковым числом четных и нечетных атомов углерода в фотосинтезирующих бактериях — н-алканы С14-С29. В сине-зеленых водорослях присутствуют н-алканы С15-С20, причем более 80 % в них приходится на углеводороды и более высокомолекулярные коэффициент нечетности — в пределах 1-5. [c.32]

Химические реакции, влекущие за собой дисмутацию энергии , несомненно, встречаются и у хемосинтезирующих бактерий, у которых несколько молекул сравнительно слабого восстановителя используется для образования молекулы (или радикала), способного реагировать с двуокисью углерода. Эта аналогия с хемосинтезом и является главным основанием для введения понятия дисмутация энергии в обсуждение механизма фотосинтеза. Эта концепция делает возможным принять только один тип первичного фотохимического процесса, даже если число таких процессов больше числа элементарных окислительно-восстановительных актов (водородные переносы или электронные переносы), требующихся для завершения основной реакции. [c.171]

Бактерии — мельчайшие организмы (ультрапланктон), размер которых не превышает 5 мкм. Бактерии являются автотрофами, гетеротрофами и олиготрофами. Автотрофные бактерии включают фотосинтезирующие формы, использующие для синтеза ОВ из минеральных веществ солнечную энергию, и хемосинтезирующие, использующие для этой цели химическую энергию. Авто- [c.112]

Автотрофные клетки — это клетки зеленых растений, фото-и хемосинтезирующих бактерий. Автотрофы используют энергию солнца или энергию окисления неорганических веществ, например серы и сероводорода, для образования различных органических веществ, составляющих клетку, из двуокиси углерода и воды. [c.238]

Культивирование хемосинтезирующих бактерий на неорганической среде дает биомассу, свободную от органических загрязнений из питательной среды, при этом в отличие от фото-автотрофов биомасса водородных бактерий содержит мало пигментов. Кроме того, сами бактерии при оптимальных режимах выращивания выделяют незначительное количество метаболитов. Поэтому производство их биомассы не только не будет загрязнять окружающую среду, но может даже выполнять некоторые функции очистного сооружения. Например, в качестве источника углекислоты можно рассматривать топочные газы, основную часть компонентов которых — СО — эти бактерии способны усваивать. [c.6]

К аутотрофным организмам относится также небольшая группа хемосинтезирующих бактерий, открытых русским микробиологом С. Н. Виноградским в 1887 г. Для синтеза органического вещества они используют энергию, освобождающуюся при окислении соединений водорода, серы, азота, железа и т. д. Эти организмы получили название хемосинтезирующих, а процесс — хемосинтеза. [c.72]

Энергия, освободившаяся в процессе этих реакций, используется бактериальной клеткой для синтеза органических веществ из неорганических. Нитрифицирующие бактерии играют существенную роль в круговороте азота в природе. Однако роль хемосинтезирующих организмов в образовании органического вещества на нашей планете незначительна по сравнению с фотосинтезирующими зелеными растениями, [c.72]

Энергетический эффект окислительных реакций у хемосинтезирующих бактерий [c.358]

Миксобактерии близки к истинным бактериям, они имеют такие же малые размеры и палочковидную форму размножаются путем полеречного изоморфного деления являются хемосинтезирующими, гетеротрофами способны расти на искусственных средах. Большинство из них строгие аэробы, не образующие опор мезофнлы, растут гари нейтральной реакции среды pH 7,2. [c.281]

В живом веществе широко распространены н-алканы СНз(СН2)пСНз с нечетным числом атомов углерода. Часть высокомолекулярных н-алканов биосинтетического происхождения непосредственно наследуется нефтью от исходного органического вещества осадков. В зависимости от исходного органического вещества они имеют некоторую специфику. В хемосинтезирующих бактериях обнаружены н-алканы С12 — С31 с примерно одинаковым числом четных и нечетных атомов углерода в фотосинтезирующих бактериях — н-алканы Си — С29. В сине-зеленых водорослях присутствуют н-алканы С15 — С20, причем более 80 7о в них приходится на углеводороды С17 и более высокомолекулярные коэффициент нечетности — в пределах 1—5. Для высших растений характерны н-алканы более высокомолекулярные—С23— Сз5 с преобладанием С25, С27 и С29 при массовом отношении нечетных углеводородов к четным более 10. Эти особенности углеводородов проявляются нередко и в нефтях, связанных с образованием из морского планктоногенного органического вещества или из керогена, в котором большую роль играли остатки высшей наземной растительности. [c.54]

Пищевые потребности автотрофных (от греч. auto, сам, + tro-phe, питание) бактерий ограничены для их роста достаточно внесения в среду неорганических соединений, содержащих азот, и другие минеральные элементы. Автотрофные бактерии в качестве источника углерода утилизируют двуокись углерода или карбонаты. Такие бактерии способны синтезировать все необходимые соединения из простых веществ. К ним относятся фото- и хемотрофные (хемосинтезирующие) бактерии, использующие соответственно в качестве источника энергии электромагнитное излучение (свет), либо энергию окислительно-восстановительных реакций с участием субстратов, которые служат для них источником питания. [c.445]

Бактерии-хемосинтетики относятся к лишенным пигментов автотрофным организмам. Хемоавтотрофные бактерии не используют солнечную энергию и могут жить в темноте. Они отличаются от пигментированных бактерий тем, что используют для целей восстановления СОг энергию аэробных окислительных процессов. Многие представители хемосинтезирующих бактерий способны жить только на неорганических средах, окисляя те же субстраты, что и фотоавтотрофные бактерии. Другие развиваются и в присутствии простых органических соединений (метан, метиловый спирт и др.), которые используются ими опять-таки только как донаторы водорода. [c.102]

Разность потенциалов в 1 б эквивалентна изменению свободной энергии на 23 ккал1молъ это означает, что потенциал системы А = А+ - -- - е должен быть ниже, чем нотенциал системы В = В+ 4- по крайней мере на 0,200 в. Однако уровень абсолютного потенциала этих двух систем, нанример по отношению к водородному электроду, не важен. Тот факт, что такие сопряженные стадии обычно обратимы, обеспечивает поразительную гибкость и разнообразие метаболического превращения энергии например, имеются хемосинтезирующие бактерии, которые получают энергию путем окисления двухвалентного железа в трехвалентное ( = = 0,77 б) (этой реакции соответствует лишь небольшая разность потенциалов в сильно окисленной части окислительно-восстановительной шкалы). Было показано, что это превращение сопряжено с образованием АТФ из АДФ, причем этот АТФ в свою очередь приводит к восстановлению НАД восстановленным цитохромом с. Это высокоэндергоническое превращение должно происходить в несколько стадий, сходных со стадиями превращения при окислительном фосфорилировании, но идущих в обратном направлении. [c.577]

Кроме высших растений и водорослей органические соединения из углекислого газа и воды на Земле способны синтезировать фото- и хемосинтезирующие бактерии. < днако общее количестло органической массы, создаваемой на земном шаре в процессе фотосинтеза бактерий, неизмеримо меньше того, что образуется в процессе фотосинтеза зеленых растений. Хемосинтезирующие бактерии используют для синтеза органических веществ не солнечную энергии, [c.5]

Эти организмы чаще называют хемосинтезирующими бактериями. В качестве источника углерода они используют СО2 (диоксид углерода), но энергию получают в результате химических реакций. Высвобождение необходимой энергии происходит при окислении таких неорганических веществ, как аммиак и нитриты. Некоторые хемоавтотрофные бактерии играют важную роль в круговороте азота, участвуя в процессе, называемом нитрификацией. Процесс нитрификации протекает в две стадии. На первом этапе аммиак окисляется до нитрита, что сопровождается выделением энергии. Этот этап осуществляется такими, например, бактериями, как ШТго-5отопаз. 1а втором этапе образовавщийся нитрит окисляется до нитрата с высвобождением [c.31]

Больщинство растений в качестве источника азота используют нитрат-ионы. Животные в свою очередь прямо или косвенно получают усвояемый азот из растений. На рис. 10.11 показано, как образуются нитраты после разложения белка мертвых тканей сапротрофными бактериями и грибами. Этот процесс включает окислительные реакции с участием кислорода и аэробных бактерий. Белки сначала расщепляются до аминокислот, а затем аминокислоты дают аммиак. Этот же продукт образуется при разложении экскретов и фекалий животных. Хемосинтезиру- [c.399]

Донные осадки имеют более резкий градиент НзЗ и О2, и поэтому здесь возникает возможность развития другого сообщества, получившего название тиобиос. В этом случае один организм может пересекать границу между двумя зонами. Для этого он должен обладать достаточными размерами. Название это было предложено для крупных беспозвоночных, червей и моллюсков. Часто эти организмы обладают симбиотическим питанием за счет хемосинтезирующих симбионтов. Лучшим примером этого типа питания может служить гигантская, метровых размеров рифтия, развивающаяся у гидротермальных сероводородных выходов на дне океана и имеющая мощную систему транспорта кислорода к расположенной внутри организма трофосоме, содержащей тионовые бактерии. [c.99]

Питаясь детритом, редуценты, в основном бактерии, потребляют в процессе дыхания кислород. По исчерпании его в гиполимнионе начинают протекать анаэробные процессы. В нижних слоях и на дне водоема происходит восстановление сульфатов, нитратов, углекислоты с образованием низкомолекулярных жирных кислот, метана, водорода, сероводорода, аммония, которые легко мигрируют из донных отложений в толщу воды. У верхней границы анаэробной зоны водоема в хемоклине они окисляются хемосинтезирующими бактериями. Метан окисляется аэробными метано-кисляющими бактериями. Водоросли потребляют биогенные элементы, замыкая круговорот элементов в экосистеме водоема. Поток органического вещества в эвтрофных пресных озерах составляет около 5 мг/л в день, а в олиготрофных - не более 0,1 мг/л. [c.98]

В стратифицированных водоемах в хемоклине у верхней границы гиполимниона создаются аноксигенные условия и всегда наблюдается максимальная концентрация литоавтотрофных хемосинтезирующих бактерий. Используя энергию окисления восстановленных неорганических продуктов распада органического вещества, таких, как водород, метан, сероводород, аммоний, а также восстановленных форм железа, они усваивают углерод углекислоты и синтезируют биополимеры клетки. Ниже верхней границы гиполимниона при благоприятных условиях бурно развиваются анаэробные фототрофные бактерии, главным образом несерные пурпурные, которые тяготеют к нижним горизонтам кислородных вод, и пурпурные серобактерии, тяготеющие к верхним горизонтам сероводородных зон, Еще глубже при более высоких концентрациях H2S и полном отсутствии кислорода обитают анаэробные зеленые серобактерии. Образующаяся пурпурными бактериями в процессе фотосинтеза элементарная сера и сульфаты используются сульфатредукторами. Продукция биомассы бактерий в этих слоях достигает 0,3 г/м в сутки, а их общая биомасса - до 3 г/м . В слое интенсивного хемосинтеза у верхней границы бескислородной зоны всегда скапливается значительное количество зоопланктона. [c.111]

В живом веществе широко распространены н-алканы СНз(СН2)пСНз с нечетным числом атомов углерода. Часть высокомолекулярных н-лканов биосинтетического происхождения непосредственно наследуется нефтью от исходного органического вещества осадков. В зависимости от исходного органического вещества они имеют некоторую специфику. В хемосинтезирующих бактериях обнаружены н-алканы С12— С31 примерно одинаковым числом четных и нечетных атомов углерода в фотосинтезирующих бактериях — н-алканы — С29. В сине-зеленых водорослях присутствуют н-алканы С15 — С23, причем более 80 % в них приходится на углеводороды и более высокомолекулярные коэффициент нечетности — в пределах 1—5. Для высших растений характерны н-алканы более высокомолекулярные— С23 — С35 с преобладанием С25, С27 и С29 при массовом отношении нечетных углеводородов к четным более 10. Эти особенности углеводородов проявляются нередко и в нефтях, связанных с образованием из морского планктоногенного органического вещества или из керогена, в котором большую роль играли остатки высшей наземной растительности. Некоторое количество н-алканов образуется при ферментативном биохимическом превращении жирных кислот, спиртов и альдегидов на стадии диагенеза осадков. Однако значительно большее их количество образуется при повышенной температуре (100—150°С) во время проявления главной фазы нефтеоб-разования, в основном, вследствие декарбоксилирования высших одноосновных предельных жирных кислот по схеме [c.15]

Фотосинтезирующие (от греч. photos — свет) используют энергию солнечного света, хемосинтезирующие — энергию экзотермических химических реакций. Фотосинтезирующие организмы имеют специальные органоиды — пластиды. К хемосинтезирующим относится ряд бактерий нитрифицирующие, серобактерии, железобактерии. Зеленые растения являются первичными образователями не только углеводов, но и амино-жислот, для синтеза которых необходим азот. Основная масса природ-иого азота находится в воздухе, но зеленые растения не способны к его усвоению. С. Н. Виноградским были обнаружены в почве азотфик-сирующие микроорганизмы, усваивающие свободный азот. Тот же процесс осуществляют клубеньковые бактерии, живущие в симбиозе с бобовыми растениями. Связанный азот становится доступным для усвоения зелеными растениями, воспринимающими соединения азота корнями почвы. [c.70]

Первичный акт, посредством которого энергия, освободившаяся при окислении неорганических соединений хемосинтезирующими бактериями или воспринятая фотосинтезирующими организмами, превращается в доступную для использования в химическом синтезе форму, состоит в трансформации этой энергии в энергию макроэргической связи АТФ. Иначе говоря, энергетическое обеспечение синтеза простых углеводов начинается с синтеза АТФ из АДФ и неорганического фосфата. Можно предполагать, что процесс хемосинтетиче-ского и фотосинтетического фосфорилирования идет, в общем, аналогично окислительному фосфорилированию (см. гл. X), т. е. перенос электронов при хемосинтезе и фотосинтезе вовлекает ряд энзиматических систем мембранного аппарата бактериальных и растительных клеток, результатом чего является возникновение мембранного потенциала—истинного двигателя реакции фосфорилирования аденозиндифосфорной кислоты АДФ+НзР04- АТФ+Н20. [c.359]

Фермент, ускоряющий эту реакцию, выделен из растений (обладающих С4-ТИП0М фотосинтеза), хемосинтезирующих и гетеротрофных бактерий (М 400000 четыре субъединицы). [c.363]

Кроме того, известны также хемосинтезирующие бактерии, которые обладают оносабностью восстанавливать в темноте СОа и использовать при этом водород, выделяющийся ири окислении того или иного субстрата в таких условиях (как было показано Лебедевым в 1921 г.), когда возбуждение хлорофилла исключено. Все это позволило Ван-Нилю постулировать обобщенное для бактерий и высших растений уравнение фотосинтеза [c.86]

Наши исследования показали, что бентосное сообщество микроорганизмов чутко реагирует на изменения факторов среды, которые определяют превалирование в совокупном процессе тех или иных эколого-фнзиологических групп микрофлоры. Прямые определения значимости гетеротрофных или хемосинтезирующих бактерий в опытах по темновой фиксации СОг в испытуемом слое грунтов часто затруднены или вобще невозможны. Для решения этой задачи можно попытаться воспользоваться физиологическим тестом, основанным на анализе соотношения количества потребляемого бактериальным сообществом в процессах дыхания кислорода и ассимилируемой за это же время углекислоты. В экспериментах с бактериопланктоном было доказано, что при гетеротрофном обмене каждый миллиграмм поглощенного кислорода связывает до 12 мкг С/СОг более высокие значения этого соотнощения свидетельствуют о наличии или даже превалировании процессов хемосинтеза [8, 9]. [c.32]

Таким образом, исследования, проведенные на большинстве водохранилищ Волго-Камского каскада и ряде озер Латвии, показали, что наиболее общие, универсальные, интегрирующие деятельность всего бактериального сообщества показатели физиологической активности — интенсивность процессов темновой ассимиляции СОг и суммарная деструкция органического вещества — являются весьма информативными. Разнообразие характера грунтов обследованных водоемов позволило выявить влияние отдельных экологических факторов на интенсивность и направленность микробиологических процессов. Стало очевидным, что вблизи крупных городов существуют участки, где даже при достаточной аэрации грунтов в них превалируют анаэробные процессы, а общая активность бактериобентоса заметно снижаетея, несмотря на обеспеченность органическим веществом. Это — свидетельство постоянного антропогенного воздействия, и реакция микрофлоры на него является четким биологическим тестом. Удалось выявить, при каких условиях доминируют бактерии с гетеротрофным обменом и при каких — хемосинтезирующие, что может способствовать уточнению расчетов образования и деструкции органического вещества в водоемах. [c.34]

Каждой из указанных в начале этой главы стадий органической эволюции соответствует своя биота 1) простые гетеротрофные бактерии 2) фотосинтезирующие или хемосинтезирующие прокариоты, например синезеленые одоросли и автотроф-ные бактерии 3) простые аэробные эукариоты, например одноклеточные водоросли и растительные жгутиковые. Третья стадия переходит -в следующую примитивную стадию 4) Простые Многоклеточные организмы, например нитчатые водоросли и низшие грибы, [c.288]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология