自养细菌：特征，与异养细菌的差异和示例 - 生物学 - 2025

的自养细菌是具有代谢装置相当复杂的微生物。这些细菌能够吸收无机物，将其转化为有机物，然后将它们用于制造其发育所必需的生物分子。

因此，这些类型的微生物是独立的，其行为类似于自由生物。他们无需入侵其他生物或分解死有机物即可获取生存所需的营养。

红色和绿色的自养细菌。资料来源：publicdomainpictures.net

自养细菌在生态系统中起着基本作用，因为它们提供了其他生物发展所必需的有机物质。也就是说，它们履行了维持生态平衡的重要功能。

这些生物被认为是地球上的第一生命形式。在许多生态系统中，它们启动了食物链。

在各种生态位中发现了自养细菌。例如，浑浊的海洋积雪，淡水和咸水，温泉，土壤等产生有机物。

自养细菌的特征

根据自养细菌用于吸收无机化合物并将其转化为有机化合物的代谢系统，它们可分为光合自养生物或化学自养生物。

光自养生物

光合自养生物包括藻类，植物和一些细菌。它们的特征是利用阳光作为能源来进行无机物向有机物的转化过程。

就光合自养细菌而言，这些又被分为有氧的和自生的自养细菌。

产氧光合自养细菌

在这种细菌中，发生了光合作用过程，该过程包括通过称为细菌叶绿素的绿色色素捕获太阳能并将其转化为化学能。

能源用于从环境中吸收二氧化碳，并与水和矿物质盐一起产生葡萄糖和氧气。葡萄糖用于内部代谢过程，氧气释放到外部。

产氧自养细菌

它们的特征是厌氧细菌，因为它们在呼吸过程中不使用氧气，而不会损坏氧气。他们还利用阳光作为能源。一些在没有氧气的情况下氧化Fe ²。

化学自养生物

化学自养细菌利用化学能进行代谢过程。除了使用CO2作为碳源之外，还可以通过无机化合物的氧化获得。

从环境中减少的无机元素包括硫化氢，元素硫，亚铁，分子氢和氨。

它们的存在保证了其他生物的生命，因为它们从环境中吸收的无机化合物对其他微生物有毒。此外，自养细菌释放的化合物可以被某些异养细菌吸收。

化学自养细菌非常多。它们通常生活在敌对的生态系统中，也就是说，它们是极端微生物。

还有其他生物表现得像自养生物，但属于其他领域。例如，古细菌域（甲烷菌和嗜热嗜酸菌）。但是，由于它们不是正常细菌，因此本文中将不考虑它们。

自养细菌分为嗜盐菌，硫氧化剂和还原剂，硝化器，铁细菌和厌氧氨氧化菌。

嗜盐菌

它们是可以承受高浓度盐分的细菌。这些细菌通常是严格或极端的嗜盐菌。他们生活在海洋环境中，例如死海。

硫磺氧化剂

它们也被称为硫氧化细菌。这些微生物从环境中吸收无机硫将其氧化并产生自己的代谢产物。

即，它们捕获由厌氧异养细菌进行的含有硫酸盐的有机化合物分解产生的硫化氢（有臭气体）。

硫氧化细菌是有氧化学自养生物，可将硫化氢转化为元素硫。

它们可以承受高温，生活在极端的生态环境中，例如活火山，温泉或海洋热液喷口，以及黄铁矿（硫化铁矿物）矿床。

铁细菌

它们可以在富含铁的土壤，河流和地下水中找到。这些类型的细菌会吸收铁离子，有时以还原态的锰离子将其氧化，形成铁或氧化锰。

氧化铁赋予这些细菌以特有的红橙色为特征的基质。

硝化剂

它们是负责氧化还原的无机氮化合物（例如铵或氨）以将其转化为硝酸盐的细菌。

它们可以在地面，淡水和盐水中找到。它们在蛋白质分解率高的地方充分发育，并因此产生氨。

厌氧菌

它们是厌氧氧化铵离子和亚硝酸盐并形成氮气的细菌。

自养细菌和异养细菌之间的差异

生活方式

所有类型的自养细菌（光自养细菌和化学自养细菌）都是自生的，这是它们与光异养细菌共有的特征，而化学异养细菌需要通过寄生另一种生物来获取营养。

另一方面，化学自养细菌与化学异养细菌的生长环境不同。化学自养细菌通常生活在极端的环境条件下，会氧化对其他微生物有毒的无机元素。

相反，趋化营养细菌通常生活在高等生物体内。

营养

自养细菌利用无机物来合成有机化合物。他们只需要水，无机盐和二氧化碳作为碳源即可生存。

尽管异养细菌需要它们的生长和发育，但它们已经从已经制造的复杂有机化合物（例如葡萄糖）中获取碳源。

微观研究

可以使用基于落射荧光的显微镜方法对来自某些生态系统的自养细菌进行计数。

该技术使用诸如樱草素之类的荧光染料和用于蓝色和紫外光的激发滤光片。自养细菌与异养细菌的区别在于它们的颜色是明亮的发白蓝色，而不会掩盖细菌叶绿素的自发荧光，而异养细菌则不会染色。

疾病产生者

自养细菌是腐生菌，不会引起人类疾病，因为它们不需要寄生高等生物才能生存。

相反，引起人，动物和植物感染性疾病的细菌属于异养细菌，特别是化学异养细菌。

自养细菌种类的例子

产氧光养生物

在这种分类中是蓝细菌。这些是唯一执行氧合光合作用的原核细胞。

它们是水生细菌，最常见的是Prochlorococcus和Synechococcus属。两者都是海洋浮游生物的一部分。

球菌属，颤藻属，诺斯托克属和哈帕西蓬属也是已知的。

产氧自养生物

在此分类中有：

-无硫的紫色或红色细菌红球菌，球形红球菌，凡氏红霉菌。但是，它们也可以光异养地发展。

-紫色或硫红色：色酒，硫螺旋体，玫瑰木。

-无硫蔬菜：绿屈菜和绿藻。

-含硫蔬菜：绿绒毛线虫，绿脓杆菌，长吻梭菌。

-幽门螺杆菌。

化学自养生物

无色硫细菌

例如：硫氧化硫杆菌，克鲁维氏产氢杆菌。

氮细菌

例子：亚硝酸盐单胞菌属，亚硝基球菌属，硝化细菌属和硝化球菌属的细菌。

铁细菌

实例：铁氧化硫杆菌，铁氧化硫杆菌和铁氧化钩端螺旋体。

氢细菌

他们使用分子氢来执行其重要过程。示例氢细菌。

厌氧菌

淡水菌株的实例：Brocadia，Kuenenia，Jettenia，Anammoxoglobus。

盐水菌株的例子：斯卡林杜阿。

参考文献

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