SINH VẬT QUANG DƯỠNG: ĐẶC ĐIỂM VÀ PHÂN LOẠI - SINH HỌC - 2025

Các quang hợp Phototrophic là vi sinh vật mà có được năng lượng hóa học sử dụng ánh sáng mặt trời (năng lượng ánh sáng). Chúng được chia thành sinh vật quang dưỡng và sinh vật dị dưỡng theo nguồn carbon mà chúng sử dụng.

Sinh vật quang dưỡng là những sinh vật sử dụng ánh sáng mặt trời làm nguồn năng lượng và sử dụng CO2 làm nguồn cacbon chính. Trong khi các sinh vật quang dưỡng cũng sử dụng ánh sáng như một nguồn năng lượng, nhưng chúng sử dụng các hợp chất hữu cơ làm nguồn cacbon.

Màng của vi khuẩn lam Chi Lyngbya (Vi khuẩn kiểu quang hợp oxy)

Những vi khuẩn này đóng một vai trò cơ bản trong sinh thái vi sinh vật, đặc biệt là trong các chu trình sinh địa hóa của lưu huỳnh và cacbon, tận dụng tối đa các dạng khác nhau mà các nguyên tố này được tìm thấy trong tự nhiên.

Ngoài cách phân loại trên, chúng còn được chia thành các sinh vật quang dưỡng oxy và sinh vật quang dưỡng vô sinh. Vi khuẩn lam được gọi là sinh vật quang dưỡng khí, trong khi vi khuẩn vô sinh bao gồm vi khuẩn màu đỏ và xanh lá cây (lưu huỳnh và không lưu huỳnh).

Các sulfuroes nói chung là quang dưỡng, mặc dù một số có thể phát triển quang dưỡng, nhưng vẫn cần một lượng nhỏ H ₂ S, trong khi các loại không lưu huỳnh là quang dưỡng.

Mặt khác, hầu hết các vi khuẩn lưu huỳnh đều kỵ khí, mặc dù oxy không độc đối với chúng, nhưng chúng không sử dụng nó.

Trong trường hợp vi khuẩn không lưu huỳnh, chúng thường là vi khuẩn hiếu khí tùy điều kiện, tức là nếu có ánh sáng và kỵ khí, quá trình thực hiện sẽ là quang hợp, nhưng nếu có hiếu khí, chúng sẽ hô hấp hiếu khí, bất kể có ánh sáng hay không.

Điều quan trọng cần lưu ý là hợp chất bắt các photon ánh sáng trong các vi khuẩn này được gọi là chất diệp lục khuẩn.

nét đặc trưng

Các loại vi khuẩn quang hợp khác nhau phân bố rộng rãi trong các hệ sinh thái dưới nước, nhưng cũng có trong các hệ sinh thái trên cạn với các điều kiện khắc nghiệt như các miệng phun siêu kiềm, axit, kiềm và thủy nhiệt, cùng một số loại khác.

Các vi sinh vật này còn ít được nghiên cứu do một số hạn chế, chẳng hạn như khó thu được và bảo quản các chất nuôi cấy tinh khiết. Tuy nhiên, các kỹ thuật khác nhau hiện đã được phát triển cho mục đích này. Trong số đó phải kể đến kỹ thuật Đổ đĩa.

Các loại vi khuẩn quang dưỡng hoặc quang hợp

-Hình ảnh

Vi khuẩn quang dưỡng là một nhóm vi sinh vật có khả năng quang hợp rất đa dạng, sống trong các khu vực yếm khí (không có oxy) của hầu hết các hệ thống thủy sinh, tiếp xúc với ánh sáng mặt trời.

Các họ sau đây thuộc về nhóm vi sinh vật này: Chlorobiaceae (rau xanh có lưu huỳnh), Chloroflexaceae (xanh không lưu huỳnh), Rhodospirillaceae (đỏ không lưu huỳnh), Ectothiorhodospiraceae và Chromatiaceae (cả hai đều đỏ có lưu huỳnh).

Vi khuẩn đỏ lưu huỳnh thuộc họ

Chúng là những vi khuẩn kỵ khí nghiêm ngặt, do đó chúng sử dụng các hợp chất có nguồn gốc lưu huỳnh như Na ₂ S, S, thiosulfat, sulfua, hydro phân tử hoặc các hợp chất hữu cơ đơn giản có trọng lượng phân tử thấp làm chất cho điện tử .

Chúng có thể có nhiều hình thái khác nhau, bao gồm: xoắn ốc (Thiospirillum), trực khuẩn (Chromatium), hình trứng hoặc Vibrioid (Thiopedia); chúng được sắp xếp trong không gian như các tế bào riêng lẻ hoặc thành từng cặp, và có thể di động do các không bào roi, trượt hoặc khí.

Một số loài của nó chứa vi khuẩn chlorophyll a và những loài khác b. Chúng cũng có thể có sắc tố carotenoid của chuỗi spiriloxanthine, okenone và rhodopinal. Chúng có chức năng bảo vệ chống lại quá trình oxy hóa quang học.

Ngoài ra, chúng có khả năng tích lũy lưu huỳnh nội bào.

Vi khuẩn đỏ lưu huỳnh thuộc họ

Chúng không thể lưu trữ lưu huỳnh trong nội bào như các loại thuộc họ Chromatiaceae. Hình thái của chúng có dạng Vibrios, chúng sắp xếp một cách biệt lập trong không gian và chúng có khả năng di động.

Những vi khuẩn này đóng vai trò quan trọng trong việc tham gia vào chu trình cacbon và lưu huỳnh, và cũng là thức ăn cho các sinh vật thủy sinh khác nhau.

Vi khuẩn lưu huỳnh màu xanh lá cây thuộc họ

Chúng là một nhóm vi sinh vật thực hiện quá trình quang hợp thiếu oxy sinh sống ở những khu vực giàu lưu huỳnh và kỵ khí trong hồ.

Chúng là loài quang dưỡng và kỵ khí bắt buộc, hầu hết là bất động, nhưng một số có thể di chuyển do sự hiện diện của trùng roi.

Trong khi những người khác chứa các túi khí cho phép bạn điều chỉnh độ sâu thích hợp trong các hồ (khu vực không có oxy) và cũng có được lượng ánh sáng và H ₂ S cần thiết .

Những con bất động sống ở đáy hồ, đặc biệt là trong bùn lầy giàu lưu huỳnh.

Lý do tại sao chúng có thể sống ở độ sâu lớn là nhờ lục lạp, cho phép chúng phát triển ở cường độ ánh sáng thấp hơn vi khuẩn đỏ, và cũng vì khả năng chịu được nồng độ lưu huỳnh cao một cách dễ dàng.

Chúng có hình thái đa dạng, trong số đó có: trực khuẩn thẳng, cầu khuẩn và vi khuẩn Vibrio. Chúng phân bố đơn lẻ hoặc thành chuỗi và có thể có màu xanh cỏ hoặc nâu sô cô la.

Chúng cố định CO _2, thông qua chu trình Krebs ngược lại. Ngoài chi Chlorobium (Vibrios) còn có 2 chi nữa là Pelodyction (trực khuẩn thẳng) và Prosthecochloris (Cocoides).

Vi khuẩn màu xanh lá cây dạng sợi không lưu huỳnh thuộc họ

Chúng có hình dạng giống như những thanh thẳng và được sắp xếp thành các sợi. Chi Chloronema có các túi khí.

Chúng cố định CO ₂ thông qua hydroxypropionat. Chúng di chuyển bằng cách trượt các sợi tơ của chúng. Liên quan đến oxy, chúng là tùy chọn.

Hầu hết sống trong hồ hoặc suối nước nóng ở nhiệt độ từ 45 đến 70 ° C, tức là chúng ưa nhiệt.

Cả Chloroflexus và Chloronema đều là giống lai, vì chúng có lục lạp giống như vi khuẩn màu xanh lá cây, nhưng trung tâm phản ứng của chúng lại giống vi khuẩn màu đỏ.

Vi khuẩn đỏ không lưu huỳnh thuộc họ

Chúng thay đổi nhiều nhất về sự trao đổi chất của chúng, bởi vì mặc dù chúng thích môi trường nước giàu chất hữu cơ hòa tan, với nồng độ oxy thấp và đủ ánh sáng, chúng cũng có thể thực hiện quang hợp trong điều kiện yếm khí.

Mặt khác, chúng cũng có thể phát triển hóa dưỡng trong bóng tối, vì chúng có khả năng sử dụng một loạt các hợp chất hữu cơ làm nguồn cacbon và / hoặc năng lượng.

Chúng di động vì chúng có một trùng roi phân cực và được phân chia bởi sự phân hạch nhị phân. Những loại vi khuẩn này hiện đang rất hữu ích, đặc biệt là trong các lĩnh vực như công nghệ sinh học và y học.

Việc sử dụng nó thường xuyên nhất là trong các quá trình xử lý sinh học nước và đất bị ô nhiễm, trong sản xuất phân bón sinh học và thuốc diệt cỏ, vì người ta đã quan sát thấy chúng tạo ra các chất hoạt động như vitamin B12, ubiquinone và axit 5-aminolevulinic, trong số những chất khác.

Để phân lập những vi khuẩn này, chúng cần môi trường nuôi cấy đặc biệt, với 30 ngày ủ ở nhiệt độ phòng với khoảng chu kỳ sáng và tối lần lượt là 16/8, sử dụng đèn sợi đốt (2.200 lux).

Gia đình vi khuẩn đỏ không lưu huỳnh

Chúng là những trực khuẩn di động, thẳng với một trùng roi phân cực, chúng phân chia theo phân hạch nhị phân. Những vi khuẩn này có tính thích nghi về oxy, trong bệnh sinh khí chúng ức chế quang hợp nhưng trong bệnh sinh vật kỵ khí chúng lại làm điều đó.

Chúng cũng có thể đồng hóa nhiều loại hợp chất hữu cơ, chẳng hạn như đường, axit hữu cơ, axit amin, rượu, axit béo và các hợp chất thơm.

Gia đình vi khuẩn đỏ không lưu huỳnh

Chúng có hình thái hình trứng, di động bằng roi phúc mạc và phân chia bằng cách nảy chồi. Chúng cũng có prosteca, tức là phần mở rộng của tế bào chất và thành tế bào, có chức năng là tăng bề mặt của vi sinh vật và do đó có được nhiều thức ăn hơn.

Nó cũng có ngoại bào tử (bào tử được hình thành bên ngoài).

Các chi khác của vi khuẩn anoxygenic

Trong số đó có Heliobacteria, Erythrobacter và Chloroacidobacterium.

Vi khuẩn Heliobacteria cố định nitơ rất tốt và có nhiều trong đất nhiệt đới cung cấp nguyên tố này. Chúng rất cần thiết trong một số loại cây trồng, ví dụ như trong ruộng lúa.

Erythrobacter có ít tầm quan trọng.

Chloroacidobacterium gần giống với bộ máy quang hợp của vi khuẩn lục lưu huỳnh với chlorosomes.

-Oxygenic quang hợp

Vi khuẩn lam sở hữu chất diệp lục, cũng như các sắc tố phụ là carotenoid và phycobiliprotein.

Các sắc tố tham gia vào phản ứng photophosphoryl hóa (chuyển hóa năng lượng ánh sáng thành hóa năng) được gọi là sắc tố trung tâm phản ứng. Bao quanh những sắc tố này là những sắc tố được gọi là râu, chúng hoạt động như những bộ thu ánh sáng.

Trong nhóm này là vi khuẩn lam, là những sinh vật tự dưỡng quang. Trong số những loài quan trọng nhất là chi Prochlorococcus, là sinh vật quang hợp phong phú nhất và nhỏ nhất trong thế giới biển.

Mặt khác, có chi Synechococcus, có nhiều ở vùng nước bề mặt và giống như Prochlorococcus, là một phần của sinh vật phù du biển.

Người giới thiệu

1. Santamaría-Olmedo M, García-Mena J, và Núñez-Cardona M. Phân lập và nghiên cứu vi khuẩn quang dưỡng thuộc họ Chromatiaceae sống ở Vịnh Mexico. III Gặp gỡ, Tham gia của Phụ nữ trong Khoa học.
2. Người đóng góp cho Wikipedia, "Prosteca", Wikipedia, Bách khoa toàn thư miễn phí, es.wikipedia.org/
3. Cottrell MT, Mannino A, Kirchman DL. Vi khuẩn quang dưỡng sinh hiếu khí ở vùng biển giữa Đại Tây Dương và Gyre Bắc Thái Bình Dương. Ứng dụng vi sinh môi trường. Năm 2006; 72 (1): 557-64.
4. "Prochlorococcus." Wikipedia, Bách khoa toàn thư miễn phí. Ngày 28 tháng 4 năm 2018, 20:55 giờ UTC. Ngày 30 tháng 11 năm 2018. es.wikipedia.org/
5. Synechococcus. »Wikipedia, Bách khoa toàn thư miễn phí. Ngày 15 tháng 11 năm 2018, 12:52 giờ UTC. Ngày 30 tháng 11 năm 2018, 06:16. Lấy từ es.wikipedia.org
6. "Photoautotroph." Wikipedia, Bách khoa toàn thư miễn phí. Ngày 18 tháng 8 năm 2018, 21:45 giờ UTC. Ngày 30 tháng 11 năm 2018. Lấy từ es.wikipedia.org
7. González M, González N. Sách hướng dẫn về vi sinh y tế. Ấn bản lần thứ 2, Venezuela: Tổng cục truyền thông và ấn phẩm của Đại học Carabobo; 2011.