化学合成生物または化学合成は、として使用低下無機化合物生存する生物の群でどのに由来エネルギー後の使用のための原料、それを呼吸代謝を。
これらの微生物が非常に単純な化合物からエネルギーを得て複雑な化合物を生成するこの特性は、化学合成とも呼ばれます。そのため、これらの微生物は化学合成とも呼ばれます。
ニトロバクターは化学栄養細菌の属です
別の重要な特徴は、これらの微生物が厳密にミネラル培地で光なしで成長することによって他の微生物と区別されることです。
特徴
生息地
温泉、化学合成菌の生息地
これらの細菌は、日光が透過する場所が1％未満の場所に住んでいます。つまり、ほとんどの場合、酸素の存在下で暗闇の中で繁殖します。
ただし、化学合成細菌の発生に理想的な場所は、好気性条件と嫌気性条件の間の移行層です。
最も一般的な場所は次のとおりです。深い堆積物、海底レリーフの周囲、または海の中央部にある海底の隆起と呼ばれる海底の標高。
これらの細菌は、極端な条件の環境で生き残ることができます。これらの場所には、熱水が流れ出る熱水噴出孔があり、マグマの出口さえあるかもしれません。
環境での機能
これらの微生物は、これらの通気孔から発生する有毒な化学物質を食品とエネルギーに変換するため、生態系に不可欠です。
それが化学合成生物がミネラルフードの回復に基本的な役割を果たすと同時に、そうでなければ失われるであろうエネルギーを救う理由です。
つまり、それらは栄養連鎖または食物連鎖の維持を促進します。
これは、それらが生物学的コミュニティの異なる種を介して栄養物質の移動を促進することを意味し、それぞれが前のものを食べ、次のもののための食物であり、生態系のバランスを維持するのに役立ちます。
これらの細菌はまた、事故によって汚染されたいくつかの生態環境の救助または改善に貢献しています。たとえば、油流出地域では、つまりこれらの場合、これらの細菌は有毒廃棄物を処理して安全な化合物に変換するのに役立ちます。
分類
化学合成または化学栄養生物は、化学独立栄養生物と化学従属栄養生物に分類されます。
化学独立栄養生物
彼らは炭素源としてCO 2を使用し、カルビンサイクルを通じて同化され、細胞成分に変換されます。
一方、彼らはそのような低減単純な無機化合物の酸化からエネルギーを得る：アンモニア（NH 3）、二水素（H 2）、二酸化窒素（NO 2 - ）、硫化水素（H 2 S）を、硫黄（S）、三酸化硫黄（S 2 O 3 - ）、または鉄イオン鉄（Fe 2 +）。
つまり、ATPは無機源の酸化中の酸化的リン酸化によって生成されます。したがって、彼らは自給自足であり、生き残るために別の生き物を必要としません。
化学従属栄養菌
以前のものとは異なり、これらは解糖によるグルコース、ベータ酸化によるトリグリセリド、酸化的脱アミノ化によるアミノ酸などの複雑な還元有機分子の酸化を通じてエネルギーを得ます。このようにして、彼らはATP分子を取得します。
一方、化学従属栄養生物は、化学独立栄養生物と同様に、CO 2を炭素源として使用できません。
化学栄養細菌の種類
無色の硫黄バクテリア
その名前が示すように、それらは硫黄またはその還元誘導体を酸化する細菌です。
これらの細菌は厳密に好気性であり、有機物の分解で生成される硫化水素を変換して、最終的には植物で使用される化合物である硫酸塩（SO 4 -2）に変換する役割を果たします。
H +プロトンの蓄積により、硫酸塩は土壌を約2のpHに酸性化し、硫酸が形成されます。
この特性は、特に農業において、経済の特定のセクターで使用されています。これらのセクターでは、極端にアルカリ性の土壌を修正できます。
これは、土壌に粉末硫黄を導入することで行われ、存在する特殊な細菌（スルホバクテリア）が硫黄を酸化し、土壌のpHを農業に適した値に調整します。
すべての硫黄酸化化学栄養種はグラム陰性であり、プロテオバクテリア門に属します。硫黄を酸化する細菌の例は、Acidiothiobacillus thiooxidansです。
一部のバクテリアは、硫黄の外部供給源がなくなったときに使用するために、細胞内に顆粒として不溶性の元素硫黄（S 0）を蓄積します。
窒素菌
この場合、細菌は還元された窒素化合物を酸化します。硝化菌と硝化菌の2種類があります。
前者は、亜硝酸塩（NOへと変換するために有機物の分解から生成されるアンモニア（NH3）を、酸化することが可能である2）、後者は、硝酸塩（NOにニトリル変換3 - ）、植物によって使用することができる化合物です。 。
硝化細菌の例としてはニトロソモナス属があり、硝化細菌としてはニトロバクター属がある。
鉄バクテリア
これらの細菌は好酸性です。つまり、中性またはアルカリ性のpHでは、これらの細菌の存在を必要とせずに鉄化合物が自然に酸化するため、生き残るためには酸性のpHが必要です。
したがって、これらの細菌が第一鉄化合物（Fe 2+）を第二鉄（Fe 3+）に酸化できるようにするには、培地のpHが酸性である必要があります。
鉄バクテリアは、CO 2の固定に必要な還元力を得るために、逆電子輸送反応で生成されたATPのほとんどを費やしていることに注意すべきです。
そのため、酸化プロセスから放出されるエネルギーはほとんどないため、これらの細菌は発生するために大量のFe +2を酸化する必要があります。
例：バクテリアAcidithiobacillus ferrooxidansは、炭鉱を流れる酸性水中に存在する炭酸鉄を酸化鉄に変換します。
すべての鉄を酸化する化学血友病種はグラム陰性で、プロテオバクテリア門に属します。
一方、鉄を酸化するすべての種は硫黄も酸化できますが、その逆はできません。
水素バクテリア
これらの細菌は、有機物を生産するエネルギー源として分子状水素を使用し、炭素源としてCO 2を使用します。これらの細菌は通性化学独立栄養菌です。
それらは主に火山で見られます。すべてのヒドロゲナーゼは金属補因子としてこの化合物を含んでいるため、ニッケルは生息地に不可欠です。これらの細菌は内膜を欠いています。
その代謝において、水素は原形質膜のヒドロゲナーゼに組み込まれ、プロトンを外部に移動させます。
このようにして、外部水素は内部に流れ込み、内部ヒドロゲナーゼとして作用し、NAD +をNADHに変換します。これは、二酸化炭素およびATPと一緒にカルビンサイクルに流れ込みます。
ヒドロゲノモナス菌は、エネルギー源として多くの有機化合物を使用することもできます。
参考文献
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