Хемотрофы

Хемотрофы – это бактерии, использующие для биосинтетических целей (синтеза молекул АТФ) энергию, освобождаемую в результате химических реакций[1][2].


Параллельно существуют фототрофные бактерии (фототрофы), в отличии от хемотрофов, использующие для биосинтетических целей энергию, освобождающуюся в результате реакций фотосинтеза[2].

Синтез молекул АТФ из АДФ

Синтез молекул АТФ из АДФ и фосфатов происходит двумя способами:

  1. Фосфорилирование в дыхательной или фотосинтетической электротранспортной цепи. Этот процесс у прокариот тесно связан с мембранами и их производными и называется мембранным фосфорилированием. Синтез АТФ происходит в этом случае при участии фермента АТФ-синтазы: АДФ + ФН ˃ АТФ[2].
  2. Фосфорилирование на уровне субстрата. При этом фосфатная группа переносится на АДФ от вещества (субстрата), более богатого энергией, чем АТФ: S~Ф+АДФ ˃ S+ АТФ[2].

Данный способ синтеза АТФ называют субстратным фосфорилированием. Реакции субстратного фосфорилирования катализируются растворимыми ферментами промежуточного метаболизма. Мембранные структуры в реакциях данного типа участия не принимают[2].

Биохимические реакции

Хемотрофные бактерии генерируют энергию в молекулах АТФ путем двух типов биохимических реакций:

  • окисление;
  • восстановление[2].

Микроорганизмы способны окислять различные органические и неорганические вещества, являющиеся донорами электронов. При этом различают:

Электроны не могут существовать самостоятельно. Они обязательно переносятся на молекулы, способные к их восприятию. Такие молекулы называют акцепторами электронов[2].

Донором электронов не может быть предельно окисленное вещество, а акцептором электронов не может быть предельно восстановленное вещество[2].

При биологическом окислении чаще всего совершается одновременный перенос двух электронов. При этом от субстрата отщепляются два протона водорода (H+). Такое окисление называется дегидрированием. В связи с этим термины «донор водорода» и «донор электронов» употребляются как синонимы[2].

Способность синтезировать органические соединения

В зависимости от способности синтезировать органические соединения бактерии – хемотрофы подразделяют на три типа:

  • прототрофыбактерии, синтезирующие все необходимые органические вещества из глюкозы и солей аммония;
  • ауксотрофы – бактерии, не способные синтезировать органические вещества из глюкозы и солей аммония;
  • гипотрофы – бактерии с крайней степенью утраты метаболической активности, обеспечивающие свою жизнедеятельность путем реорганизации структуры или метаболитов организма-хозяина[3].
 

Оставьте свой отзыв:

Отзывы:

Комментарии для сайта Cackle

Составитель:

 

Страница внесена:

Последнее обновление: 13.04.21 17:20

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Литературные источники:
1.

Гусев М.В., Минеева Л.А., Микробиология: Учебник. – 2-е издание. Москва, Издательство Московского университета, 1985 – 376 с.

2.

Лысак В.В. Микробиология : учеб. пособие / В. В. Лысак. – Минск: БГУ, 2007 – 430 с

3.

Пилькевич Н.Б., Виноградов А.А., Боярчук Е.Д. Основы микробиологии: Учебное пособие для студентов высших учебных заведений. – Луганск: Альма-матер, 2008. - 192 с.

Свернуть Список всех источников