Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Energie

Hoe verkrijgen bacteriën de energie die ze nodig hebben?

Bacteriën verkrijgen energie via een verscheidenheid aan metabole processen, die als volgt breed kunnen worden gecategoriseerd:

1. Fototrofie:

* fotoautotrofie: Deze bacteriën gebruiken lichte energie om koolstofdioxide om te zetten in organische verbindingen, net als planten. Ze bevatten pigmenten zoals chlorofyl om lichte energie vast te leggen. Voorbeelden zijn cyanobacteriën en algen.

* Fotheterotrofie: Deze bacteriën gebruiken lichte energie maar kunnen koolstofdioxide niet omzetten in organische verbindingen. Ze verkrijgen in plaats daarvan hun koolstof uit organische moleculen zoals suikers en vetzuren.

2. Chemotrofie:

* chemoautotrofie: Deze bacteriën verkrijgen energie van de oxidatie van anorganische verbindingen zoals waterstofsulfide, ammoniak of ijzer. Vervolgens gebruiken ze deze energie om koolstofdioxide om te zetten in organische verbindingen. Voorbeelden zijn zwavel-oxiderende bacteriën en nitrificerende bacteriën.

* chemoheterotrofie: Deze bacteriën verkrijgen zowel energie als koolstof uit organische moleculen. Ze breken deze moleculen af door middel van processen zoals ademhaling en gisting. Dit is de meest voorkomende manier van energie -acquisitie voor bacteriën. Voorbeelden zijn E. coli en Salmonella.

Specifieke mechanismen:

ademhaling: Dit omvat de afbraak van organische moleculen zoals glucose in aanwezigheid van een elektronenacceptor, meestal zuurstof. Dit proces brengt energie vrij in de vorm van ATP (adenosine trifosfaat), de belangrijkste energievaluta van cellen.

fermentatie: Dit is een anaërobe proces dat optreedt bij afwezigheid van zuurstof. Het omvat de afbraak van organische moleculen om energie af te geven, maar het is minder efficiënt dan ademhaling. Fermentatie produceert bijproducten zoals melkzuur, ethanol of methaan.

Andere energiebronnen:

* Stikstoffixatie: Bepaalde bacteriën kunnen atmosferische stikstof omzetten in ammoniak, een proces dat energie vereist.

* zwaveloxidatie: Sommige bacteriën oxideren zwavelverbindingen, waardoor energie wordt vrijgegeven.

Belangrijke punten om te onthouden:

* Metabole diversiteit: Bacteriën vertonen een breed scala aan metabole strategieën om energie te verkrijgen.

* milieubelang: Bacteriën spelen cruciale rollen in voedingscycli, ontleding en energiestroom binnen ecosystemen.

* Biotechnologietoepassingen: Inzicht in bacterieel metabolisme is belangrijk voor biotechnologietoepassingen zoals de productie van biobrandstoffen en bioremediatie.

Conclusie verkrijgen bacteriën energie door een verscheidenheid aan metabole routes, met behulp van licht, anorganische verbindingen of organische moleculen. Met deze diverse mechanismen kunnen ze gedijen in een breed scala van omgevingen en vitale rollen in de biosfeer vervullen.