Alai

Metabolismus prokaryot

Stejně jako všechny živé organismy potřebují prokaryota energii a uhlík. Tyto potřeby uspokojují různými způsoby. Ve skutečnosti mají prokaryota téměř všechny možné typy metabolismu. Energii mohou získávat ze světla (foto) nebo z chemických sloučenin (chemo). Uhlík mohou získávat z oxidu uhličitého (autotrof) nebo z jiných živých organismů (heterotrof). Většina prokaryot jsou chemoheterotrofové. Jsou závislá na jiných organismech, pokud jde o energii i uhlík. Mnoho z nich rozkládá organické odpady a zbytky odumřelých organismů. Hrají důležitou roli jako rozkladači a pomáhají recyklovat uhlík a dusík. Fotoautotrofové jsou důležitými producenty. Jsou důležití zejména ve vodních ekosystémech.

Klasifikace prokaryot na základě metabolismu

K seskupení prokaryot lze použít dvě hlavní výživové potřeby. Jsou to (1) metabolismus uhlíku, jejich zdroj uhlíku pro stavbu organických molekul v buňkách, a (2) energetický metabolismus, jejich zdroj energie využívané k růstu.

Z hlediska metabolismu uhlíku se prokaryota dělí na heterotrofní nebo autotrofní:

• Heterotrofní organismy používají jako zdroj uhlíku organické sloučeniny, obvykle z jiných organismů.
• Autotrofní organismy používají jako jediný nebo hlavní zdroj uhlíku oxid uhličitý (CO2). Mnoho autotrofních bakterií je fotosyntetických a uhlík získávají z oxidu uhličitého v atmosféře. Tento proces zachycování anorganického uhlíku a jeho přeměny na organické molekuly cukru se nazývá fixace uhlíku.

Energetický metabolismus u prokaryot se klasifikuje jako jeden z následujících:

• Fototrofní organismy zachycují světelnou energii ze slunce a přeměňují ji na chemickou energii uvnitř svých buněk.
• Chemotrofní organismy rozkládají buď organické, nebo anorganické molekuly, aby dodaly buňce energii. Některé chemotrofní organismy mohou také využívat své organické molekuly dodávající energii jako zdroj uhlíku, což by z nich činilo chemoheterotrofy.

Organismy se pak dělí takto:

• Fotoheterotrofy jsou organismy, které zachycují světelnou energii, kterou v buňkách přeměňují na chemickou energii, ale uhlík získávají z organických zdrojů (jiných organismů). Příkladem jsou purpurové nesirné bakterie, zelené nesirné bakterie a heliobakterie.
• Chemoheterotrofy jsou organismy, které získávají zdroj energie a zdroj uhlíku z organických zdrojů. Chemoheterotrofy musí spotřebovávat organické stavební prvky, které si samy nedokážou vyrobit. Většina z nich získává energii z organických molekul, jako jsou cukry. Tento způsob výživy je velmi častý u eukaryot, včetně člověka.
• Fotoautotrofy jsou buňky, které zachycují světelnou energii a jako zdroj uhlíku používají oxid uhličitý. Existuje mnoho fotoautotrofních prokaryot, mezi něž patří sinice. Fotoautotrofní prokaryota používají k zachycení světelné energie podobné sloučeniny jako rostliny.
• Chemoautotrofy jsou buňky, které rozkládají anorganické molekuly, aby dodaly buňce energii, a jako zdroj uhlíku používají oxid uhličitý. Mezi chemoautotrofy patří prokaryota, která rozkládají sirovodík (H2S – plyn páchnoucí po zkažených vejcích) a amoniak (NH4). Nitrosomonas, druh půdní bakterie, oxiduje NH4+ na dusitany (NO2-). Při této reakci se uvolňuje energie, kterou bakterie využívají. Mnoho chemoautotrofů žije také v extrémních prostředích, jako jsou hlubokomořské průduchy (extrémofilové).

Obrázek 1. Tento vývojový diagram pomáhá určit, zda je druh autotrof nebo heterotrof, fototrof nebo chemotrof. Například „Obtain carbon elsewhere?“ se ptá, zda je zdrojem uhlíku jiný organismus. Pokud je odpověď „ano“, je organismus heterotrofní. Pokud je odpověď „ne“, je organismus autotrofní.

Přispějte!

Vylepšete tuto stránkuZjistěte více