Микроорганизмы фототрофные

Фототрофные — образование органического вещества идет с использованием энергии солнечной радиации. К этой группе относятся микроорганизмы [c.22]

Рис. 134. Расположение групп фототрофных микроорганизмов на филогенетическом древе

Все возрастающий дефицит ископаемых топливных ресурсов выдвигает на первый план острую проблему создания и внедрения возобновляемых источников энергии и сырья за счет биосистем растений и фототрофных микроорганизмов, конвертирующих с высокой эффективностью солнечную энергию в энергию химических связей. Резервы солнечной энергии достаточно велики на поверхность земного шара попадает около 5 10 ккал этой энергии в год, что в 10 ООО раз превосходит современный уровень мировой энергетики за счет добычи ископаемого топлива. Солнечная энергия способна обеспечить современный и будущий уровень энергозатрат человечества. Количество энергии, падающей на общую площадь пустынь на Земле (2-10 км ), достигает 5 10 кВт ч. Если бы удалось освоить эту энергию с КПД хотя бы 5 %, то уровень мировой энергетики возрастет более чем в 200 раз. Даже если будущее население Земли достигнет 10 млрд человек, то энергия, снятая с земной поверхности, в 10—12 раз будет превышать необходимые потребности. Ведутся исследования в направлении освоения солнечной энергии, падающей на поверхность морей и океанов. [c.25]

Фототрофные микроорганизмы. — Пущино, 1988. [c.441]

С выделением Нд процесс ведут некоторые фототрофные микроорганизмы. [c.160]

Рис. 141. Устойчивые симбиозы с участием фототрофных микроорганизмов

Рост микроорганизмов 187 Таблица 6.3. Элективные условия для некоторых бактерий Фототрофные микроорганизмы (главный источник углерода-С02) [c.187]

Получение -каротина и витамина Важное место в обмене веществ у животных занимает р-каротин, который в печени превращается в витамин А (ретинол). В организме человека и животных каротины не образуются. Основные источники Р-каротина для животных — растительные корма человек получает Р-каротин также из продуктов животного происхождения. Р-Каротин можно вьщелить из ряда растительных объектов — моркови, тыквы, облепихи, люцерны. В начале 60-х годов XX в. разработана схема микробиологического синтеза Р-каротина, которая стала основой про-мьпыленного способа его получения. Установлено, что многие микроорганизмы — фототрофные бактерии, актиномицеты, плесневые грибы, дрожжи — синтезируют каротин. Характерно, что содержание р-каротина у микроорганизмов во много раз превышает содержание этого провитамина у растений. Так, в 1 г моркови присутствует всего 60 мкг Р-каротина, в то время как в 1 г биомассы гриба В1апе51еа Мзрога — 3 — 8 тыс. мкг. Разработаны опытные установки как периодического, так и непрерывного действия для синтеза Р-каротина, основной недостаток которых — высокая стоимость сырья и большая длительность процесса. [c.57]

Сравнение основных свойств фотосинтезирующих микроорганизмов разных групп. Наличие пигментов и способ их упаковки являются систематическими признаками для фототрофных бактерий. В табл. 26 суммированы такие признаки для больших групп фотосинтезирующих прокариот. [c.202]

Свойства фототрофных микроорганизмов [c.207]

Сравните группы фототрофных микроорганизмов по организации фотосинтетического аппарата и метаболическим возможностям. [c.210]

Сборник содержит обзорные статьи по общей микробиологии и биохимии микроорганизмов. Освещены вопросы нумерической таксономии микроорганизмов, эко.логии микрофлоры пустынных почв в связи с проблемами космической микробиологии, биологии отдельных групп микроорганизмов, строения и функций бактериальных мембран, метаболизма фототрофных бактерий и микроорганизмов, растущих при неблагоприятных условиях, биосинтеза микроорганизмами биологически активных соединений. [c.2]

Разнообразие физиологических и биохимических свойств фототрофных бактерий при сравнительном удобстве исследования привлекает к ним большое внимание. Из проблем, изучаемых на этих микроорганизмах, первое место, естественно, занимает фотосинтез, в том числе метаболизм углерода. Проведенные в этой области работы позволили установить ряд принципиально важных положений. Из них наиболее существенны следующие. [c.45]

Фототрофные бактерии проявляют значительное разнообразие в отношении возможности использования различных соединений углерода и путях их метаболизма. Все представители этих микроорганизмов способны ассимилировать кроме углекислоты органические соединения, а некоторые виды используют их также в качестве Н-доноров и могут переключаться на темновой гетеротрофный метаболизм в аэробных или даже в анаэробных условиях. [c.79]

У фототрофных микроорганизмов синтез каротиноидов часто зависит от интенсивности света, наличия некоторых органических соединений и содержания кислорода. Например, у пурпурных бактерий образование каротиноидов обычно увеличивается при низких интенсивностях света и в присутствии таких соединений, как ацетат или малат. [c.320]

Подвижные бактерии способны осуществлять реакции таксиса, которые помогают им ориентироваться в пространстве, узнавать друг друга при конъюгации или поиске симбионта фототаксис (особенно важен для фототрофных микроорганизмов), хемотаксис (движение к аттрактантам и от репеллентов), магнитотак-сис (например, АдиазртИит magnetota ti um имеет внутриклеточные цепочки магнетитовых частиц, или магнетосом, которые помогают ей ориентироваться относительно линий магнитного поля Земли, выбирая оптимальное местоположение), аэротаксис (по градиенту кислорода, важен для микроаэрофильных и анаэробных бактерий). Бактерии могут узнавать аттрактанты до концен- [c.63]

Содержание отдельных ферментов в клетках микроорганизмов может быть весьма высоким. Шк, количество рибулезобифосфаткарбоксилазы у фототрофных бактерий иногда достигает 40-60% от всех растворимых белков. Многие микроорганизмы образуют ферменты, которые в большом количестве выделяются в культуральную среду. Эти ферменты в основном принадлежат к гидролазам, расщепляющим белки, крахмал, целлюлозу, жиры и другие не растворимые в воде вещества. [c.50]

Такую метанолдегидрогеназу образуют фототрофные пурпурные бактерии, способные окислять метанол. Содержание этого фермента при росте микроорганизмов на метаноле может достигать 10% от суммы растворимых белков. [c.156]

Схема фотосинтеза у зеленых серных бактерий несколько иная (рис. 133). Из схемы видно, что есть различие в переносчиках электронов, а также что восстановительные эквиваленты могут синтезироваться путем простого нециклического процесса от ферредоксина, если внешние доноры электронов (НгЗ, 8°, и др.) будут восстанавливать 84о. Подобная принципиальная схема фотосинтеза обнаружена у еще одной группы фототрофных микроорганизмов — гелиобактерий. [c.186]

Организмы первой группы (первый трофический уровень) - продуценты (produ ens - создающий, производящий), или автотрофные организмы (autos - сам, trophe - пища). К ним относятся зеленые растения, водоросли и бактерии, для которых характерен фототрофный тип питания, т.е. в качестве источника энергии используется солнечная энергия, а в качестве источника углерода - неорганические соединения СО2 и карбонаты. Кроме фотоавтотрофов в продуценты входят микроорганизмы, относящиеся по типу питания к хемоавтотрофам. Эти микроорганизмы в качестве источника углерода используют неорганические соединения углерода, а в качестве источника энергии - энергию таких окислительно-восстановительных реакций, как окисление аммиака до нитритов и нитратов (нитрифицирующие бактерии), окисление соединений серы (сероокисляющие бактерии), [c.19]

Пигментные микроорганизмы играют важную роль в освобождении пресноводных водоемов от органических веществ, а также в деструкции синтетических органических соединений в сооружениях по биологической очистке промышленных сточных вод. Пигменты, близкие по строению или идентичные пигментам зеленых растений, содержат бактерии, способные к фотосинтезу,— синезеленые бактерии, а также фототрофные, пурпурные и зеленые серойактерии. [c.45]

В предшествующих главах, посвященных обмену веществ у микроорганизмов, неоднократно шла речь о регуляции метаболизма и роста факторами среды. Обнаруженное еще Пастером, подавление брожения атмосферным кислородом у дрожжей-превосходный пример такой регуляции, весьма детально изученный. Давно известно также, что некоторые ферменты, участвующие в расщеплении того или иного субстрата, образуются только в его присутствии. У денитрифицирующих бактерий нитратное дыхание может начаться лишь в отсутствие Oj кислород подавляет и образование нитратредуцирующей ферментной системы, и ее функцию. Изменение pH в культурах Enteroba ter или lostridium способно изменить ход брожения и повлиять на природу образующихся продуктов. У фототрофных бактерий кислород и свет влияют на синтез пигментов, В основе этих и многих других изменений, обусловленных средой, лежат специальные регуляторные механизмы. [c.472]

Физиологическое действие оказывают ближний ультрафиолет, видимый свет и инфракрасные лучи (350 — 400 — 800—1 100 нм). Это прежде всего фотосинтез — процесс конверсии солнечной энергии в химическую. Разные фототрофные микроорганизмы поглощают свет различной длины волны. Пределы используемого света определяются, с одной стороны, необходимостью наличия энергии для фотохимических реакций, а с другой — необходимостью предотвращения деструкции пигментов. Электромагнитные волны важны для проявления фототаксиса. Существуют фотоза-висимые синтезы и у нефотосинтезирующих микроорганизмов (например, образование каротиноидов у микобактерий). У нефо-тотрофных микроорганизмов акцепторами света считают также порфирины и флавины. [c.100]

Но в мире микроорганизмов возможны и иные варианты. Вслед за Станье и сотр. [13], мы можем принять следующую классификацию по типам энергии и пищи, используемых в метаболизме. Прежде всего микроорганизмы делятся на фототрофные (или фотосинтезирующие), которые используют лучистую энергию, и хемо-трофные, использующие энергию темновых окислительно-восстано-вительных реакций (об этом делении уже говорилось в гл. VIII, разд. 5). Обе группы далее делятся в зависимости от используемых доноров электронов. Организмы, использующие неорганические-доноры электронов, называются литотрофными, а органические — органотрофными. [c.150]

Экология фототрофов. Фототрофные микроорганизмы часто образуют настолько устойчивые симбиозы, что им присваивают латинское название как индивидуальному организму. Например, СМогосНготШшт aggregatum состоит из одной большой клетки нефототрофной бактерии и 12 — 20 мелких палочек зеленых сер- [c.202]

Включения серы наблюдаются у микроорганизмов, способных использовать соединения серы в своем метаболизме (тионовые и аноксигенные фототрофные бактерии). Элементарная сера является интермедиатом окисления сероводорода и при его избытке накапливается в клетке. Недостаток H2S в среде стимулирует использование запасов серы и окисление ее до сульфата. В клетках элементарная сера содержится в виде гранул, окруженных однослойной белковой мембраной. [c.228]

К органотрофному типу относится энергетический обмен животной клетки, который представлен как аэробным, так и анаэробным его разновидностями. Фототрофный и органотрофный (дыхательный и гликолитический) типы энергетики присущи зеленым растениям. Для микроорганизмов характерны все типы энергетического обмена или различные их сочетания. [c.408]

Для приготовления колонки Виноградского используют ил из пресных, солоноватых или морских водоемов, например из береговой части прудов, ручьев, озер или соленых болот. Смешивают 3 части этого ила с од-лой частью Са504-Н20 и добавляют немного нерастворимых органических веществ в виде фильтровальной бумаги или корней водных растений. Если используют фильтровальную бумагу, то добавляют также небольшое количество МН4М Р04. Смесь переливают в высокий стеклянный цилиндр диаметром не менее 5 см и высотой не менее 15 см к перемешивают ее так, чтобы не образовывались воздушные полости. Заполняют цилиндр водой (для выделения морских микроорганизмов используют морскую воду) и проводят инкубацию в темноте в течение 2—3 дней, чтобы свести к минимуму развитие фототрофных микроорганизмов, выделяющих кислород. Цилиндр оставляют при 18—25°С под лампой накаливания или при естественном освещении в течение всего периода инкубации. Анаэробный распад органического материала в колонке, сопровождающийся образованием СОг, спиртов, жирных кислот, оксикислот и других органических кислот и аминов, а также образованием Нг5 из Са504, обеспечивает рост многих микроорганизмов. При этом фототрофные серобактерии образуют характерные пурпурные, красные или зеленые пятна на стенках цилиндра либо слой или полосы в колонке над границей раздела фаз осадка и воды. При сборе бактерий со стеклянной поверхности или из отдельных слоев для микроскопирования, выделения или дальнейшего накопления в жидких культурах пользуются пастеровскими пипетками. Можно также последовательно снимать порции осадка ложечкой или шпателем. [c.293]

Источник энергии. Энергетические потребности живых клеток обсуждались в начале гл. 7 и 9. Энергия может поставляться в форме химической энергии или энергии света. Организм, потребляющий химическую энергию, называется хемотрофным организм, использующий энергию света, называется фототрофным, или фотосинтезирующим (табл. 2.3). К фотосинтезирующим микроорганизмам относятся водоросли и некоторые бакгерии, например цианобактерии. Если необходима химическая энергия, то она обычно поставляется в виде сахара, например глюкозы. [c.42]

Очевидно также, что фототрофные бактерии весьма перспективны для выяснения регуляторных механизмов клеток в плане метаболизма углерода, так как многие из них могут переключаться с автотрофии на гетеротрофию и получать энергию разными путями. Кроме того, поскольку среди этих микроорганизмов есть облигатные фотолитотрофы, они интересны для выяснения причин данного явления и происхождения таких форм. [c.46]

Прежде чем рассматривать пути метаболизма различных органических соединений, содержащих больше одного атома углерода, следует остановиться на использовании фототрофными бактериями i-соединений, более восстановленных, чем СОг, так как они занимают особое место среди органических веществ. Кроме того, это удобно для сравнения с данными по другим микроорганизмам (Доман, Чернядьев, 1970 Кирикова, 1971 Quayle 1972). [c.54]

Таким образом, в данных случаях затраты энергии света для выделения водорода может не требоваться. Биологический смысл выделения молекулярного водорода фототрофными бактериями, как и другими микроорганизмами, видят в том, что таким путем удаляется избыток электронов и расходуется энергия (АТФ), когда они не доиснользуются в анаболических процессах клеток это так называемый водородный клапан (Gray, Gest, 1965). [c.73]

Содержание отдельных ферментов в клетках микроорганизмов может быть весьма высоким. Так, количество рибулезобис-фосфаткарбоксилазы у фототрофных бактерий иногда достигает 40—60% от всех растворимых белков. [c.359]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология