Зелёные несерные бактерии: описание и жизненный цикл, значение

Долгое время зеленые бактерии ошибочно принимали за зеленые или сине-зеленые водоросли (цианобактерии). Начало их изучения как бактерий связано с именами К. Н. Виноградского и К ван Нила. Эта небольшая группа эубактерий, осуществляющих бескислородный фотосинтез, делится на две подгруппы.

Зеленые серные бактерии — строгие анаэробы и облигатные фототрофы, которые могут расти на среде с H2S или молекулярной серой в качестве единственного донора электронов; при окислении сульфида до молекулярной серы последняя всегда откладывается вне ячейки.

Что делать в такой ситуации? Для начала рекомендуем. В этой статье подробно описаны методы борьбы с паразитами. Также рекомендуем обратиться к специалисту.

Другая подгруппа включает свободно текущие, факультативно анаэробные нитчатые бактерии, которые предпочитают использовать органические соединения для фототрофного метаболизма.

Зеленые бактерии, не содержащие серы, имеют палочковидные клетки, собранные в нити, с оболочками или без них, которые скользят и обладают множеством ячеек. У некоторых видов образуются газовые вакуоли. Зеленые нитчатые бактерии могут накапливать поли-п-гидроксиалканоаты и полиглюканы в качестве резервных веществ.

Что такое нитчатые микроорганизмы и серобактерии

Все зеленые серные бактерии являются облигатными фотолитоавтотрофами и строгими анаэробами (гораздо более опасными, чем пурпурные серные бактерии). Они не растут в присутствии O2. Основным источником углерода является углекислый газ. В качестве доноров электронов можно использовать только неорганические соединения: H2S, S0, Na2S2O3, H2. Окисление сульфида, происходящее в периплазматическом пространстве, в первой фазе приводит к образованию молекулярной серы, которая откладывается вне клетки.

После того, как H2S истощается из среды, S0 поглощается клетками и впоследствии окисляется до сульфата в периплазматическом пространстве. Изучение локализации образования молекулярной серы в разных группах фототрофных и хемотрофных эубактерий, окисляющих H2S, позволило сделать вывод об их однотипности. Во всех случаях сера образуется в периплазматическом пространстве клетки, но у некоторых организмов она затем выделяется в окружающую среду, в других остается внутри клетки.

Зеленые бактерии делятся на две подгруппы:

  1. Зеленые серные бактерии. Эти неподвижные одноклеточные организмы названы так потому, что они могут расти в серосодержащей среде, а молекулярный кислород их убивает. То есть воздух для них губителен, а вода — нет, хотя и содержит кислород в связанном состоянии. В биологии все это звучит так: услужливые фототрофы, строгие анаэробы, использующие в качестве донора электронов неорганические соединения серы или молекулярную серу. Зеленые серные бактерии также были обнаружены возле горячих источников на дне океана на глубине примерно 2,5 км.
  2. Зеленые нитчатые бактерии состоят из множества палочковидных клеток. Эти микроорганизмы передвигаются путем скольжения, поэтому их иногда называют скольжением. Нитчатые бактерии используют органические соединения в качестве источника пищи в отсутствие света. Им также не нужен кислород для существования, но, в отличие от своих собратьев, они могут существовать в присутствии молекулярного кислорода (т.е они являются факультативными анаэробами). И хотя кислород их не убивает, он может значительно замедлить или полностью остановить синтез зеленого пигмента (бактериохлорофилла). Это приводит к более высокому содержанию каротиноидов в клетках, что обычно придает оранжевый цвет популяции этих бактерий.

По типу питания обе эти группы фототрофны, то есть для синтеза требуется наличие света. Но определенная группа серных бактерий может выжить в условиях низкой освещенности, например, в глубоком океане. А нитчатые бактерии процветают как при хорошем свете, так и в темноте, используя энергию света или органических соединений. Все это приводит к широкому распространению зеленых бактерий в условиях, трудных для других видов.

Преобразование фотосинтетической энергии на основе хлорофилла было обнаружено у пяти групп бактерий: зеленые нитчатые бактерии, принадлежащие к семействам Chloroflexaceae и Oscillochloridaceae, зеленые серные бактерии, Proteobacteria, Cyanobacteria и Heliobacteriaceae. За исключением цианобактерий, эти фототрофные бактерии осуществляют аноксигенный фотосинтез, который не сопровождается фотохимической деградацией воды и, следовательно, не приводит к образованию молекулярного кислорода.

Читайте также:  Хламидиоз горла у детей и взрослых: симптомы и схема лечения

Основные физиолого-биохимические различия между зелеными нитчатыми и серными бактериями

Зеленые бактерии серные

  • Молярное содержание оснований GC в ДНК,%: 48–58
  • Отношение к O2: вынужденные анаэробы
  • Запасное вещество: гликогеноподобный полисахарид
  • Цикл трикарбоновых кислот: «нарушен»
  • Доноры электронов для фотосинтеза: H2S, S0, Na2S2O3, H2
  • Подвижность: неподвижен, за исключением представителей рода Chloroherpeton
  • Отношение к температуре: мезофилы
  • Механизм ассимиляции СО2 при фотосинтезе: восстановительный CTX
  • Организация: одноклеточная
  • Источники углерода: СО2, органические соединения

Зеленые бактерии нитчатые

  • Молярное содержание оснований GC в ДНК,%: 53–55
  • Отношение к O2: факультативные анаэробы
  • Запасное вещество: поли-b-гидроксимасляная кислота
  • Цикл трикарбоновых кислот: «замкнутый»
  • Доноры электронов для фотосинтеза: H2S, H2, органические соединения
  • Подвижность: мобильная (раздвижная)
  • Отношение к температуре: мезофилы и термофилы
  • Механизм ассимиляции СО2 при фотосинтезе: неизвестен
  • Организация: многоклеточная
  • Источники углерода: органические соединения, CO2

Свойства зеленых несерных бактерий

Зеленые несернистые бактерии (нитчатые аноксигенные фототрофные бактерии) относятся к типу Thermomicrobia (класс Chloroflexi)

Зеленые нитчатые бактерии состоят из множества палочковидных клеток, размер которых зависит от вида (0 5 — 5 5) x (2 — 6) микрон. Длина трихом достигает 100 — 300 мкм. У некоторых видов трихомы окружены слизистой оболочкой. У всех описанных представителей этой подгруппы типичная грамотрицательная, но не жесткая, а гибкая клеточная стенка, обеспечивающая скользящее движение. Клетки внутри трихома размножаются за счет поперечного бинарного деления. Также, как и все нитчатые формы, зеленые скользящие бактерии размножаются, отделяя небольшую часть трихома. Первая зеленая нитчатая бактерия Chloroflexus aurantiacus была выделена из сернистого термального источника. Впоследствии были идентифицированы мезофильные варианты этого вида.

У пурпурных и зеленых нитчатых бактерий, где работает только циклический светозависимый перенос электронов, нет необходимости заполнять электронный промежуток в молекуле хлорофилла. В то же время не решена проблема получения восстановителя с помощью фотохимии.

Читайте также:  Избавляемся самостоятельно от бельевых вшей: советы и рекомендации

Физиологические и биохимические характеристики зеленых нитчатых бактерий в основном основаны на данных, полученных для различных штаммов Chloroflexus aurantiacus, которые показали значительное метаболическое разнообразие. На свету он растет в аэробных и анаэробных условиях в присутствии множества органических соединений: сахаров, спиртов, органических кислот и аминокислот. Некоторые штаммы этого вида способны к анаэробному фотоавтотрофному росту, используя H2 или H2S в качестве донора электронов. Окисление H2S приводит к образованию молекулярной серы и осаждению ее в среде в виде аморфной массы. Затем молекулярная сера в очень небольшой степени окисляется до сульфата. Хемогетеротрофный рост также возможен в аэробных условиях и для отдельных штаммов в анаэробных условиях.

Первый представитель зеленой нитчатой ​​бактерии Chloroflexus aurantiacus был выделен из термального источника, где он вырос, образуя пленку толщиной несколько миллиметров. После этого термофильные штаммы этого вида были обнаружены во многих нейтральных и щелочных горячих источниках с температурой от 45 до 75 ° C, где условия обычно являются микроаэробными. Chloroflexus часто образует смешанные популяции с термофильными цианобактериями рода Synechococcus. Вскоре из естественных слоев пресноводных озер были выделены мезофильные аналоги Chloroflexus с оптимальной температурой роста 20-25 ° C.

Следует также отметить, что у зеленых нитчатых бактерий Chloroflexus ассимиляция углекислого газа показана не только в цикле Кальвина, но и необычным образом — в цикле 3-гидроксипропионата и / или в восстанавливающем цикле дикарбоновых кислот.

Циклический транспорт электронов в фотосинтезирующих эубактериях не исчерпывает всех возможных путей переноса электронов. Электрон, оторванный от первичного донора реакционного центра, не может вернуться к молекуле хлорофилла по цепочке, состоящей из других носителей, но передаваться клеточным метаболитам, таким как НАД (F) или окисленный ферредоксин, которые используются в реакциях, требующих действий. Восстановитель. Таким образом, электрон, покинувший молекулу хлорофилла, удаляется из системы. Возникает односторонний открытый поток электронов, называемый нециклическим путем переноса электронов. У пурпурных и зеленых нитчатых бактерий функционирует только циклический светозависимый поток электронов.

Читайте также:  Токсоплазмоз у детей: симптомы, лечение, клинические рекомендации для младенцев

В других группах эубактерий как циклический, так и нециклический фотоиндуцированный перенос электронов, в то время как у зеленых серных бактерий и гелиобактерий оба пути переноса электронов связаны с функционированием фотосистемы, а у цианобактерий и прохлорофитов перенос циклических электронов зависит от активность фотосистемы I, а для нециклических электронов поток электронов требует функционирования обеих фотосистем. Поток электронов вдоль цепи-носителя в определенных фазах связан с прямым движением протонов через мембрану, что приводит к созданию протонного градиента, используемого для синтеза АТФ.

Победить паразитов можно!

— Надежное и безопасное избавление от паразитов за 21 день!

  • Абсолютно безопасно;
  • Эффективно уничтожает большинство видов гельминтов за 21 день.
  • Не вызывает побочных эффектов;
  • Он выводит из организма продукты жизнедеятельности паразитов.
  • Защищает печень, сердце, легкие, желудок, кожу от паразитов;
  • В состав входят только натуральные компоненты;

Теперь действует программа льготной бесплатной упаковки. Читать .

Ссылка на основную публикацию