的光养是获得利用太阳光(光能量)的化学能的微生物。根据它们使用的碳源,它们分为光自养生物和光异养生物。
光合自养生物是那些利用阳光作为能源并利用CO2作为主要碳源的生物。虽然光异养生物也使用光作为能源,但它们使用有机化合物作为碳源。
蓝细菌属Lyngbya(产氧光合型细菌)的细丝
这些细菌在微生物生态学中,尤其是在硫和碳的生物地球化学循环中,起着至关重要的作用,从而使自然界中这些元素的大多数不同形式得以充分利用。
除上述分类外,它们还分为有氧的营养养分和无氧的营养养分。蓝细菌被称为含氧光养菌,而无氧细菌包括红细菌和绿细菌(含硫和不含硫的细菌)。
硫磺一般是光自养营养的,尽管有些可以生长为光有机异养营养的,但仍然需要少量的H 2 S,而非硫的则是光养营养的。
另一方面,大多数含硫细菌都是厌氧的,尽管氧气对其无毒,但它们只是不使用它。
就非含硫细菌而言,它们通常是兼性需氧菌,具体取决于条件,即如果存在光和厌氧菌,则将进行光合作用,但如果存在需氧菌,则它们将进行有氧呼吸,而不管是否存在光。
重要的是要注意,在这些细菌中捕获光子的化合物称为细菌叶绿素。
特点
不同类型的光合细菌广泛分布在水生生态系统中,还分布在陆地生态系统中,这些环境具有极端条件,例如高盐度,酸性,碱性和热液喷口等。
由于某些缺点,例如难以获得和保存纯净的培养物,对这些微生物的研究很少。但是,现在已经为此目的开发了各种技术。其中包括Pour plate技术。
光合细菌或光合细菌的类型
-营养
产氧光养细菌是具有光合作用能力的多种微生物,它们大多栖息于水生系统的厌氧区(无氧),并暴露于阳光下。
以下科目属于这一类微生物:绿藻科(亚绿),绿屈菜科(非亚绿),红螺菌科(无亚硫红),硫柳根螺旋藻科和Chromatiaceae(亚硫红)。
家庭的硫红色细菌
它们严格厌氧,因此它们使用硫衍生的化合物(例如Na 2 S,S,硫代硫酸盐,硫化物,分子氢或简单的低分子量有机化合物)作为电子给体。
它们可以具有各种形态,包括:螺旋形(硫螺旋菌),杆菌(色杆菌),卵形或类纤维状(拟南芥);它们作为单个细胞或成对排列在空间中,并且由于鞭毛,滑动或气体空泡而运动。
它的某些物种包含细菌叶绿素a,另一些则包含b。它们也可能具有螺黄嘌呤,酮和杜鹃花系列的类胡萝卜素色素。它们具有防止光氧化的功能。
另外,它们具有在细胞内积累硫的能力。
家庭的硫红色细菌
它们不能像Chromatiaceae科的细胞一样在细胞内存储硫。它们的形态为弧菌,它们以孤立的方式排列在空间中,并且可以移动。
这些细菌对于它们参与碳和硫循环以及作为各种水生生物的食物都很重要。
家庭的绿色硫细菌
它们是一组进行厌氧性光合作用的微生物,它们居住在湖泊中富含硫和厌氧的区域。
它们是光生自养的和专性厌氧的,大多数是不动的,但是由于鞭毛的存在,有些可以移动。
而其他含有气体囊泡允许您调整在湖泊适当的深度(没有氧气的区域),并且还获得的光和H必要量2 S.
那些不动的人生活在湖泊的底部,特别是在富含硫的泥浆中。
它们之所以能够在更深的深度生活,是因为它具有比红色细菌更低的光强度的氯脂质体,并且还因为它们能够轻松承受高浓度的硫。
它们呈现出多种形态,其中包括:直杆菌,球菌和弧菌。它们单独或成链分布,可以是草绿色或巧克力棕色。
他们通过反向克雷布斯循环修复CO 2。除氯弧菌属(弧菌)外,还有另外两个属:除臭(直杆菌)和绿脓杆菌(Cocoides)。
家族的非硫丝状绿色细菌
它们的形状像直杆,并排列成细丝。绿藻属有气泡。
它们通过羟基丙酸酯固定CO 2。他们通过滑动细丝来移动。关于氧,它们是任选的。
大多数人生活在温度在45至70摄氏度之间的湖泊或温泉中,也就是说,它们是嗜热的。
绿屈挠属和绿藻属都是杂种,因为它们具有像绿色细菌一样的脂质体,但它们的反应中心与红色细菌相同。
家庭无硫红色细菌
它们在新陈代谢方面变化最大,因为尽管它们更喜欢富含可溶性有机物,低浓度氧气且光线充足的水生环境,但它们也可以在厌氧条件下进行光合作用。
另一方面,它们也可以在黑暗中进行化学营养生长,因为它们能够使用各种有机化合物作为碳和/或能源。
它们是可移动的,因为它们具有极鞭毛并且被二元裂变分裂。这些类型的细菌目前非常有用,特别是在诸如生物技术和医学领域。
它最常用于污染水和土壤的生物修复过程,生物肥料和除草剂的生产中,因为已经发现它们会产生活性物质,例如维生素B12,泛醌和5-氨基乙酰丙酸等。
为了分离这些细菌,他们需要特殊的培养基,并在室温下使用白炽灯(2,200 lux)分别在16/8的明暗循环范围内孵育30天。
家庭未硫化的红色细菌
它们是直的活动杆菌,带有极鞭毛,可通过二元裂变分裂。这些细菌在氧方面是兼性的,在需氧菌中它们抑制光合作用,而在厌氧菌中它们起作用。
它们还可以光同化多种有机化合物,例如糖,有机酸,氨基酸,醇,脂肪酸和芳香族化合物。
家庭未硫化的红色细菌
它们具有卵形形态,可被周生鞭毛移动,并被芽芽分开。它们还具有前列腺素,即细胞质和细胞壁的延伸,其功能是增加微生物的表面并因此获得更多的食物。
它还具有外孢子(外部形成的孢子)。
其他产氧细菌
其中有Heliobacteria,Erothrobacter和Chloroacidobacterium。
Heliobacteria很好地固定了氮,并且在提供这种元素的热带土壤中含量很高。它们在某些类型的农作物中至关重要,例如在稻田中。
红杆菌的重要性不高。
氯酸杆菌与含硫绿体的含硫绿细菌的光合作用非常相似。
产氧光合
蓝细菌拥有叶绿素,以及辅助色素类胡萝卜素和藻胆蛋白。
参与光磷酸化反应(将光能转换为化学能)的颜料称为反应中心颜料。这些颜料周围是称为触角的颜料,它们充当光的收集器。
在这一类中是蓝细菌,它们是光自养生物。其中最重要的是Prochlorococcus属,它是海洋世界中最丰富,最小的光合生物。
另一方面,有Synechococcus属,在地表水中含量丰富,并且像Prochlorococcus一样,是海洋浮游动物的一部分。
参考文献
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