Alai

Metabolismul procariotelor

Ca toate ființele vii, procariotele au nevoie de energie și carbon. Ele satisfac aceste nevoi într-o varietate de moduri. De fapt, procariotele au aproape toate tipurile posibile de metabolism. Ele pot obține energie de la lumină (foto) sau de la compuși chimici (chemo). Ele pot obține carbonul din dioxidul de carbon (autotrofe) sau din alte ființe vii (heterotrofe). Majoritatea procariotelor sunt chemoheterotrofe. Ele depind de alte organisme atât pentru energie, cât și pentru carbon. Mulți descompun deșeurile organice și resturile organismelor moarte. Aceștia joacă roluri vitale ca descompunători și ajută la reciclarea carbonului și a azotului. Fotoautotrofele sunt producători importanți. Ele sunt deosebit de importante în ecosistemele acvatice.

Clasificarea procariotelor pe baza metabolismului

Două nevoi nutriționale majore pot fi folosite pentru a grupa procariotele. Acestea sunt (1) metabolismul carbonului, sursa lor de carbon pentru construirea moleculelor organice în interiorul celulelor, și (2) metabolismul energetic, sursa lor de energie folosită pentru creștere.

În ceea ce privește metabolismul carbonului, procariotele sunt clasificate fie ca heterotrofe, fie ca autotrofe:

• Organismele heterotrofe folosesc compuși organici, de obicei de la alte organisme, ca surse de carbon.
• Organismele autotrofe folosesc dioxidul de carbon (CO2) ca sursă unică sau principală sursă de carbon. Multe bacterii autotrofe sunt fotosintetice și își obțin carbonul din dioxidul de carbon din atmosferă. Acest proces de captare a carbonului anorganic și de transformare a acestuia în molecule organice de zahăr este cunoscut sub numele de fixare a carbonului.

Metabolismul energetic la procariote este clasificat ca fiind unul dintre următoarele:

• Organismele fototrofe captează energia luminoasă de la soare și o transformă în energie chimică în interiorul celulelor lor.
• Organismele chemotrofe descompun fie molecule organice, fie anorganice pentru a furniza energie celulei. Unele organisme chemotrofe pot folosi, de asemenea, moleculele organice care le furnizează energie ca sursă de carbon, ceea ce le-ar face chimioheterotrofe.

Organismele sunt apoi clasificate după cum urmează:

• Fotoheterotrofele sunt organisme care captează energia luminoasă pentru a o transforma în energie chimică în celule, dar își procură carbonul din surse organice (alte organisme). Exemple sunt bacteriile purpurii nesulfuroase, bacteriile verzi nesulfuroase și heliobacteriile.
• Chimioheterotrofele sunt organisme care își obțin sursa de energie și sursa de carbon din surse organice. Chimioheterotrofele trebuie să consume elemente organice de construcție pe care nu le pot produce singure. Majoritatea își obțin energia din molecule organice, cum ar fi zaharurile. Acest mod de nutriție este foarte răspândit printre eucariote, inclusiv la om.
• Fotoautotrofele sunt celule care captează energia luminoasă și folosesc dioxidul de carbon ca sursă de carbon. Există multe procariote fotoautotrofe, care includ cianobacteriile. Procariotele fotoautotrofe folosesc compuși asemănători cu cei ai plantelor pentru a capta energia luminoasă.
• Chimioautotrofele sunt celule care descompun moleculele anorganice pentru a furniza energie pentru celulă și folosesc dioxidul de carbon ca sursă de carbon. Chimioautotrofele includ procariote care descompun hidrogenul sulfurat (H2S, gazul care miroase a „ouă stricate”) și amoniacul (NH4). Nitrosomonas, o specie de bacterie din sol, oxidează NH4+ în nitriți (NO2-). Această reacție eliberează energie pe care bacteriile o folosesc. Multe chimioautotrofe trăiesc, de asemenea, în medii extreme, cum ar fi fântânile de la mare adâncime (extremofile).

Figura 1. Această organigramă ajută să se determine dacă o specie este autotrofă sau heterotrofă, fototrofă sau chemotrofă. De exemplu, „Obțineți carbon din altă parte?” întreabă dacă sursa de carbon este un alt organism. Dacă răspunsul este „da”, organismul este heterotrof. Dacă răspunsul este „nu”, organismul este autotrofic.

Contribuie!

Îmbunătățiți această paginăÎnvățați mai mult