Τι κάνουν τα βακτηρίδια χημειοθεραπείας με υδρόθειο;

Τα χημοσυνθετικά βακτήρια που χρησιμοποιούν υδρόθειο (H₂S) είναι συναρπαστικοί οργανισμοί που διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στα οικοσυστήματα, ιδιαίτερα σε περιβάλλοντα όπως αεραγωγοί βαθιάς θητούμενης και ελατήρια θείου. Δείτε πώς λειτουργούν:

Τι κάνουν:

* Πηγή ενέργειας: Αυτά τα βακτηρίδια είναι χημειοτότροφα , που σημαίνει ότι λαμβάνουν ενέργεια από χημικές αντιδράσεις και όχι από το φως του ήλιου σαν φυτά. Συγκεκριμένα, χρησιμοποιούν την οξείδωση του υδρογόνου (H₂S) ως πηγή ενέργειας τους.

* Στερεά άνθρακα: Χρησιμοποιούν αυτή τη χημική ενέργεια για να διορθώσουν το διοξείδιο του άνθρακα (CO₂) από το περιβάλλον, μετατρέποντάς το σε οργανικά μόρια όπως τα σάκχαρα, όπως και τα φυτά κατά τη διάρκεια της φωτοσύνθεσης.

* Παραγωγή οξυγόνου (σε ορισμένες περιπτώσεις): Ορισμένα χημειοσυνθετικά βακτήρια μπορούν ακόμη και να παράγουν οξυγόνο ως υποπροϊόν των αντιδράσεων τους, καθιστώντας τους ζωτικής σημασίας για την υποστήριξη άλλης ζωής σε περιβάλλοντα εξαντλημένα με οξυγόνο.

Η διαδικασία:

1. οξείδωση υδρογόνου: Τα βακτηρίδια οξειδώνουν H₂s, απελευθερώνοντας ενέργεια και παράγοντας θείο ή θειικό ως υποπροϊόν.

2. Μεταφορά ηλεκτρονίων: Η ενέργεια που απελευθερώνεται χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία μιας αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων, δημιουργώντας κλίση πρωτονίων σε όλη τη μεμβράνη των βακτηριακών κυττάρων.

3. Παραγωγή ATP: Αυτή η κλίση πρωτονίων στη συνέχεια χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ΑΤΡ (τριφωσφορική αδενοσίνη), το κύριο ενεργειακό νόμισμα των κυττάρων.

4. Η ATP και η μειωτική ισχύς που παράγονται από την αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων χρησιμοποιούνται για τη σταθεροποίηση του CO₂, δημιουργώντας οργανικά μόρια που χρησιμοποιούν τα βακτήρια για ανάπτυξη και αναπαραγωγή.

όπου ζουν:

* Υδροθερμικές αεραγωγοί: Οι αεραγωγοί βαθιάς θάλασσας απελευθερώνουν H₂s και άλλες χημικές ουσίες, δημιουργώντας οάσεις της ζωής που βασίζονται σε χημειοσυνθετικά βακτήρια.

* Σπρώμα θείου: Παρόμοια περιβάλλοντα σε γη όπου υπάρχει H₂s.

* Άλλα περιβάλλοντα: Ορισμένα χημειοσυνθετικά βακτήρια μπορούν να βρεθούν σε άλλα περιβάλλοντα, όπως τα ιζήματα και ακόμη και στις πεπτικές εκτάσεις ορισμένων ζώων.

Σημασία:

* Βάση των ιστών τροφίμων: Αυτά τα βακτήρια αποτελούν τη βάση των ιστών τροφίμων σε πολλά οικοσυστήματα, υποστηρίζοντας ένα ευρύ φάσμα οργανισμών.

* Βιογεωχημικοί κύκλοι: Διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στον κύκλο του θείου, επηρεάζοντας την παγκόσμια κατανομή και τη διαθεσιμότητα του θείου.

* δυναμικό για τη βιοτεχνολογία: Έχουν δυνατότητες εφαρμογών σε βιοαποικοδόμηση και ακόμη και την παραγωγή βιοκαυσίμων.

Συνοπτικά:

Τα χημειοσυνθετικά βακτήρια που χρησιμοποιούν υδρόθειο είναι αξιοσημείωτοι οργανισμοί που επιδεικνύουν την ικανότητα της ζωής να ευδοκιμεί ακόμη και στα πιο ακραία περιβάλλοντα. Η ικανότητά τους να αξιοποιούν την ενέργεια από τις χημικές αντιδράσεις είναι ζωτικής σημασίας για τη διατήρηση της ισορροπίας των οικοσυστημάτων και μπορεί να έχουν πολύτιμες δυνατότητες για τη βιοτεχνολογία.