Эритробактерии.
Микробиология: теория и практика
Спутник тионовых бактерий, аэроб, способен синтезировать, кроме обычного Бхл, Хп2±содержаший Бхл, более устойчивый в кислой среде. Аэроб, синтезирует компоненты фотосинтетического аппарата, в том числе Бхл а, способен к разложению ксенобиотиков. Розовые метило грофные бактерии, микроаэрофилы, синтезируют каротиноиды и небольшое количество Бхл а. Типичные азотфиксаторы, образующие клубеньки… Читать ещё >
Эритробактерии. Микробиология: теория и практика (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
В конце 70-х гг. прошлого века у некоторых нефототрофных микроорганизмов были обнаружены пигменты фотосинтеза и реакции на свет. Данную сборную группу бактерий стали называть аэробными аноксигенными бактериями, или эритробактериями (табл. 7.11). Такие микроорганизмы изучены в разной степени, но у всех обнаружены компоненты фотосинтетического аппарата, хотя он развит в 5—50 раз хуже (по содержанию фотосинтетических пигментов), чем у типичных пурпурных бактерий. Все они — аэробы и гетеротрофы, способные расти на сложных средах. Представители этой группы имеют различную морфологию клеток и разные особенности метаболизма. Большинство данных микроорганизмов — мезофилы и нейтрофилы. Среди них есть пресноводные и морские, галотолерангные и галофильные.
Краткая характеристика некоторых эритробактерий
Таблица 7.11
Видовое или родовое название. | Характеристика. | Систематическое положение. | Место обитания. |
Methylobacterium | Розовые метило грофные бактерии, микроаэрофилы, синтезируют каротиноиды и небольшое количество Бхл а | Филлосфера растений и кишечник кольчатых червей. | |
Erythrobacter и Roseobacter | Облигатные аэробы, имеющие фотосинтетические пигменты и обладающие реакциями на свет. | Поверхность морских водорослей. | |
Photorhizobium | Типичные азотфиксаторы, образующие клубеньки на стеблях и обладающие реакциями на свет. | Класс. | Стебли некоторых тропических высших растений. |
Porphyrobacter, Erythromicrobium, Roseococcus, Sandaracinobacter, Rubrimonas | Клетки разной морфологии, окраска — от оранжевой до пурпурной, аэробы, синтезируют компоненты фотосинтетического аппарата, в том числе Бхл а | Alphaproteobacteria | Природные водоемы с разной температурой воды. |
Acidiphillium nibivm | Спутник тионовых бактерий, аэроб, способен синтезировать, кроме обычного Бхл, Хп2+-содержаший Бхл, более устойчивый в кислой среде. | Кислые водоемы. | |
Roseateles depolymerans | Аэроб, синтезирует компоненты фотосинтетического аппарата, в том числе Бхл а, способен к разложению ксенобиотиков. | Класс. Betaproteobacteria | Одна из рек Индии. |
Фотосинтетический аппарат, в особенности Бхл а, синтезируется только в аэробных условиях, причем наличие света не обязательно, а сами микроорганизмы не могут расти при постоянном освещении. У эритробактерий представлено большое разнообразие каротиноидов, более 70% которых не участвуют в фотосинтезе и имеют защитную функцию, обнаружены также цитохромы и убихиноны. Установлено, что свет подавляет дыхание и «включает» фотосинтетические реакции. Так, у эритробактерий наблюдается светозависимое поглощение углекислоты, хотя цикл Кальвина нс обнаружен. Однако при постоянном освещении происходят окисление цитохромов и фотовыцветание бактериохлорофиллов. Предполагают, что на свету хиноны легко «перевосстанавливаются», поэтому необходим сток электронов на дыхание (рис. 7.51).
Рис. 7.51. Гипотетическая ЭТЦ эритробактерий:
РЦ — реакционный центр; УХ — убихинон Эритробактерии — это облигатные гетеротрофы, растущие на сложных средах, которые имеют либо полный ЦТК, либо незамкнутый ЦТК с глиоксилатным шунтом. У некоторых из них обнаружен КДФГ-путь. Отдельные представители способны окислять восстановленные соединения серы для получения энергии (например, Roseococcus thiosulfatophillus является хемолитогетеротрофом). Представители группы Photorhizobium обычно образуют клубеньки ярко-зеленого цвета на стеблях тропических растений Aeschynamene и Sesbania, где происходит азотфиксация, а при росте на агаризованных средах формируют розовые колонии и обладают типичным дыхательным метаболизмом. Синтез пигментов происходит интенсивнее на более бедных субстратах, т. е. возможно, что фотосинтез помогает «добирать» энергию на обеспечение фиксации молекулярного азота.
В настоящее время метаболизм эритробактерий одни исследователи рассматривают как промежуточную (переходную) стадию между анаэробным фотосинтезом (фотолитоавтотрофией) и аэробной гетеротрофией (хемоорганогегеротрофией), а другие считают его результатом латерального переноса генов.