OTOTROFIK BAKTERILER: KARAKTERISTIKLER, HETEROTROFLARLA FARKLILIKLAR VE ÖRNEK - BIYOLOJI - 2025

Ototrofik bakteriler metabolik cihaz oldukça karmaşık olan mikroorganizmalardır. Bu bakteriler, inorganik maddeyi özümseyebilir, onu organik maddeye dönüştürebilir ve daha sonra gelişmeleri için gerekli olan biyomolekülleri yapmak için kullanırlar.

Bu nedenle, bu tür mikroorganizmalar bağımsızdır ve serbest yaşayan organizmalar gibi davranır. Hayatta kalmaları için ihtiyaç duydukları besinleri elde etmek için diğer organizmaları istila etmeleri veya ölü organik maddeyi ayrıştırmaları gerekmez.

Kırmızı ve yeşil ototrofik bakteriler. Kaynak: publicdomainpictures.net

Ototrofik bakteriler, diğer canlıların gelişimi için gerekli organik maddeyi sağladıkları için ekosistemde temel bir rol oynarlar. Yani ekolojik dengenin sürdürülmesi için hayati işlevleri yerine getirirler.

Bu organizmaların gezegendeki ilk yaşam formu olduğu düşünülmektedir; Ve birçok ekosistemde besin zincirini başlatırlar.

Ototrofik bakteriler, çeşitli ekolojik nişlerde bulunur. Örneğin, çamurlu deniz karı, tatlı ve tuzlu sular, kaplıcalar, topraklar, diğerleri arasında organik madde üretir.

Ototrofik bakterilerin özellikleri

Ototrofik bakterilerin inorganik bileşikleri almak ve onları organik bileşiklere dönüştürmek için kullandıkları metabolik sisteme bağlı olarak, fotoototroflar veya kemoototroflar olarak sınıflandırılırlar.

Photoautotrophs

Fotoototrofik organizmalar arasında algler, bitkiler ve bazı bakteriler bulunur. İnorganik maddeyi organik maddeye dönüştürme işlemini gerçekleştirmek için güneş ışığını bir enerji kaynağı olarak kullanmakla karakterize edilirler.

Fotoototrofik bakteriler söz konusu olduğunda, bunlar sırasıyla oksijenli ve anoksijenik foto-ototroflara bölünür.

Oksijenik fotoototrofik bakteriler

Bu tür bakterilerde, güneş enerjisinin bakteriyoklorofil adı verilen yeşil bir pigment aracılığıyla yakalanarak kimyasal enerjiye dönüştürülmesinden oluşan fotosentez işlemi gerçekleşir.

Enerji, çevreden karbondioksit almak için ve su ve mineral tuzlarla birlikte glikoz ve oksijen üretmek için kullanılır. Glikoz, iç metabolik süreçler için kullanılır ve oksijen dışarıya salınır.

Anoksijenik Fotoototrofik Bakteriler

Solunum sürecinde oksijen kullanmadıkları ve onlara zarar vermeden anaerobik bakteri olmaları ile karakterize edilirler. Ayrıca güneş ışığını enerji kaynağı olarak kullanırlar. Bazıları oksijen yokluğunda Fe ^2'yi okside eder.

Chemoautotrophs

Kemoototrofik bakteriler, metabolik süreçleri için kimyasal enerji kullanırlar. Bu, karbon kaynağı olarak CO2 kullanımına ek olarak inorganik bileşiklerin oksidasyonundan elde edilir.

Ortamdan alınan indirgenmiş inorganik elementler arasında hidrojen sülfür, elementel sülfür, demirli demir, moleküler hidrojen ve amonyak bulunur.

Çevreden aldıkları inorganik bileşikler diğer mikroorganizmalar için zehirli olduğu için varlığı diğer canlıların yaşamını garanti eder. Ayrıca, ototrofik bakteriler tarafından salınan bileşikler, bazı heterotrofik bakteriler tarafından asimile edilebilir.

Kemoototrofik bakteriler çoktur. Genellikle düşman ekosistemlerde yaşarlar, yani ekstremofillerdir.

Ototrof gibi davranan ancak başka alanlara ait olan başka organizmalar da vardır. Örneğin, Archaea alanı (metanojenler ve termoasidofiller). Ancak normal bakteri olmadıkları için bu yazıda ele alınmayacaktır.

Ototrofik bakteriler, halofiller, kükürt oksitleyiciler ve indirgeyiciler, nitritleyiciler, demir bakterileri ve anammox bakterileri olarak sınıflandırılır.

halofiller

Yüksek tuz konsantrasyonlarına dayanabilen bakterilerdir. Bu bakteriler genellikle katı veya aşırı halofillerdir. Ölü Deniz gibi deniz ortamlarında yaşarlar.

Kükürt oksitleyiciler

Ayrıca sülfoksidan bakteriler olarak da bilinirler. Bu mikroorganizmalar çevreden inorganik kükürt alarak onu oksitleyerek kendi metabolik ürünlerini oluştururlar.

Yani, anaerobik heterotrofik bakteriler tarafından gerçekleştirilen, sülfat içeren organik bileşiklerin ayrışmasıyla oluşan hidrojen sülfidi (kokulu gaz) yakalarlar.

Sülfoksidan bakteriler aerobik kemoototroflardır ve hidrojen sülfidi elemental sülfüre dönüştürür.

Yüksek sıcaklıklara dayanırlar, aktif yanardağlar, kaplıcalar veya okyanus hidrotermal bacaları gibi aşırı ekolojik nişlerde ve pirit (demir sülfür minerali) birikintilerinde yaşarlar.

Demir bakterileri

Demir açısından zengin topraklarda, nehirlerde ve yeraltı sularında bulunabilirler. Bu tür bakteriler, indirgenmiş hallerinde demir iyonları ve bazen manganez alırlar ve onları oksitleyerek demir veya manganez oksit oluştururlar.

Demir oksit, bu bakterilerin yaşadığı alt tabakaya karakteristik bir kırmızımsı-turuncu renk verir.

Nitrifikasyon

Bunlar, amonyum veya amonyak gibi indirgenmiş inorganik nitrojen bileşiklerinin nitrata dönüştürülmesinden sorumlu olan bakterilerdir.

Yerde, tatlı suda ve tuzlu suda bulunabilirler. Tam olarak, yüksek oranda protein parçalanması olan ve bunun sonucunda amonyak üretimi olan yerlerde gelişirler.

Anammox bakterileri

Amonyum iyonunu ve nitriti anaerobik olarak oksitleyen ve azot gazı oluşturan bakterilerdir.

Ototrofik ve heterotrofik bakteriler arasındaki farklar

Yaşam tarzı

Tüm ototrofik bakteri türleri (fotoototroflar ve kemoototroflar) serbest yaşar, fotoheterotroflarla paylaştıkları bir özelliktir, kemoheterotroflar ise başka türden organizmaları parazite ederek besinlerini elde etmelidir.

Öte yandan, kemoototrofik bakteriler, geliştikleri habitat nedeniyle kemoheterotroflardan farklılık gösterir. Kemoototrofik bakteriler, genellikle diğer mikroorganizmalar için toksik olan inorganik elementleri oksitledikleri aşırı çevresel koşullar altında yaşarlar.

Buna karşılık, kemoheterotrofik bakteriler genellikle daha yüksek organizmaların içinde yaşar.

Beslenme

Ototrofik bakteriler organik bileşikleri sentezlemek için inorganik madde kullanır. Yaşamak için karbon kaynağı olarak sadece suya, inorganik tuzlara ve karbondioksite ihtiyaç duyarlar.

Heterotrofik bakteriler büyümeleri ve gelişmeleri için glikoz gibi halihazırda yapılmış karmaşık organik bileşiklerden bir karbon kaynağına ihtiyaç duyarlar.

Mikroskobik çalışma

Bazı ekosistemlerden ototrofik bakteri sayımı, epifloresan bazlı mikroskopi yöntemi kullanılarak gerçekleştirilebilir.

Bu teknikte primulin gibi florokrom ve mavi ve morötesi ışık için uyarma filtreleri kullanılır. Ototrofik bakteriler, bakteriyoklorofilin otofloresansını maskelemeden parlak beyazımsı mavi renklendirildikleri için heterotroflardan farklılık gösterirken heterotroflar boyanmaz.

Hastalık üreticileri

Ototrofik bakteriler saprofitlerdir ve insanlarda hastalığa neden olmazlar, çünkü yaşamak için daha yüksek organizmaları parazite etmeleri gerekmez.

Buna karşılık, insanlarda, hayvanlarda ve bitkilerde bulaşıcı hastalıklara neden olan bakteriler, heterotrofik bakteri grubuna, özellikle de kemoheterotroflara aittir.

Ototrofik bakteri türlerinin örnekleri

Oksijenik fotoototroflar

Bu sınıflandırmada siyanobakteriler vardır. Bunlar, oksijenli fotosentez yapan tek prokaryotik hücrelerdir.

Suda yaşayan bakterilerdir, en yaygın olanları Prochlorococcus ve Synechococcus cinsleridir. Her ikisi de deniz pikoplanktonunun bir parçasıdır.

Chroococcidiopsis, Oscillatoria, Nostoc ve Hapalosiphon cinsleri de bilinmektedir.

Anoksijenik Fotoototroflar

Bu sınıflandırmada:

- Kükürt içermeyen mor veya kırmızı bakteri Rhodospirillum rubrum, Rhodobacter sphaeroides, Rhodomicrobium vannielii. Ancak fotoheterotrofik olarak da gelişebilirler.

- Mor veya kükürtlü kırmızı: Chromatium winesum, Thiospirillum jenense, Thiopedia rosea.

- Kükürt içermeyen yeşillikler: Chloroflexus ve Chloronema.

- Kükürtlü yeşillikler: Chlorobium limicola, Prosthecochloris aestuarii, Pelodictyon clathratiforme.

- Heliobacterium modesticaldum.

Chemoautotrophs

Renksiz kükürt bakterileri

Örnekler: Thiobacillus thiooxidans, Hydrogenovibrio crunogenus.

Azot bakterileri

Örnekler: Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrobacter ve Nitrococcus cinslerinden bakteriler.

Demir bakterileri

Örnekler: Thiobacillus ferrooxidans, Actidithiobacillus ferrooxidans ve Leptospirilum ferroxidans.

Hidrojen bakterileri

Hayati süreçlerini gerçekleştirmek için moleküler hidrojeni kullanırlar. Örnek Hydrogenbacteria.

Anammox bakterileri

Tatlı su türlerine örnekler: Brocadia, Kuenenia, Jettenia, Anammoxoglobus.

Bir tuzlu su türü örneği: Scalindua.

Referanslar

1. Henao A, Comba N, Alvarado E, Santamaría J. Kıtasal yüzey akışı olan resiflerde çamurlu deniz karıyla ilişkili ototrofik ve heterotrofik bakteriler. Üniv.Sci.2015, 20 (1): 9-16.
2. "Metanogenesiz." Vikipedi, bedava ansiklopedi. 28 Kasım 2018, 19:53 UTC. 5 Mayıs 2019, 21:11, Şuradan ulaşılabilir: es.wikipedia.org.
3. ANAMMOX. Vikipedi, bedava ansiklopedi. 24 Aralık 2016, 12:22 UTC. 5 Mayıs 2019, 21:13, es.wikipedia.org
4. Gastón J. Anaerobik-aerobik hareketli yataklı reaktörde sülfatların giderilmesi. Çevre Mühendisliği Yüksek Lisans derecesi için hak kazanmak için tez. 2088, Mühendislik Enstitüsü UNAM. Mevcut: ptolomeo.unam
5. Nitrifikasyon bakterileri. Vikipedi, bedava ansiklopedi. 16 Kasım 2018, 15:13 UTC. 5 Mayıs 2019, 22:21
6. Corrales L, Antolinez D, Bohórquez J, Corredor A. Anaerobik bakteri: gezegendeki yaşamın sürdürülebilirliğini gerçekleştiren ve buna katkıda bulunan süreçler. GİTMİYOR. 2015; 13 (23): 55-81. Şu adresten ulaşılabilir: scielo.org.