케모트로피

Chemotroph

화학생물은 그들의 환경에서 전자 기증자의 산화로 에너지를 얻는 유기체들이다.[1] 이 분자들은 유기체 또는 무기체일 수 있다. 화학조영소 명칭은 태양 에너지를 사용하는 광전자와는 대조적이다. 화학성분은 자가영양성 또는 이종영양성일 수 있다. 화학생물은 햇빛이 닿지 않는 해저에서 발견될 수 있다. 또는 철의 박테리아와 같은 지상의 경우.

케모오토트로프

대서양에 있는 검은 스모커 통풍구로, 화학생물에 에너지와 영양분을 공급한다.

화학적 반응에서 에너지를 도출하는 것 외에, 화학적 반응에서 필요한 모든 유기 화합물을 합성한다. 화학자체세포는 황화수소, 원소황, 철철, 분자수소, 암모니아나 유기원소 등의 무기 전자원을 사용할 수 있다. 대부분의 화학 자생물은 극성애자, 박테리아 또는 고고자로, 적대적인 환경(심층 바다 환기구 등)에 살고 있으며, 그러한 생태계의 주요 생산물이다. 화학자체세포는 일반적으로 메탄노균, 황산화제 및 환원제, 질화수소, 아나목스균, 열산소화합물 등의 여러 그룹으로 나뉜다. 이 원핵생물들 중 하나의 예는 설포오부스일 것이다. 화학비석증후군은 수소비브리오 크루노제너스와 같이 약 1시간 동안 두 배로 빠르게 성장할 수 있다.[2][3]

1897년 빌헬름 프페퍼(Wilhelm Pfeffer)에 의해 만들어진 "화학합성"이라는 용어는 원래 자기공생과 연관된 무기물질의 산화에 의한 에너지 생산으로 정의되었는데, 이것은 오늘날 화학적합성이라고 불릴 것이다. 나중에, 이 용어는 또한 화학조직을 포함할 것이다. 즉, 화학조영증의 동의어로 볼 수 있다.[4][5]

케모헤테로트로프

케모헤테로트로프(또는 화학적합성 이성질체) (Gr: Chemo(χημμα) = 화학적, 헤테로(heetro, ( = (an),) = (an)기타, 영양( = nourishment nourishmentφφ carbon) = 영양))은 탄소를 고정시켜 그들 자신의 유기 화합물을 형성할 수 없다. 케모헤테로트로피스는 화학석유체일 수 있으며, 유황과 같은 무기 전자원료 또는 훨씬 더 일반적으로 화학원료로서 탄수화물, 지질, 단백질과 같은 유기 전자원료를 이용할 수 있다.[6][7][8][9] 대부분의 동물과 곰팡이는 화학적 생물의 예로서 에너지의 대부분을 O로부터2 얻는다.[10] 할로파일은 화학 치환세포다.

철분 및 망간산화세균

심해에서 철분산화세균은 철분(Fe2+)을 철분(Fe3+)으로 산화시켜 에너지 니즈를 유도한다. 이 반응으로부터 보존된 전자는 호흡 사슬을 감소시키고 따라서 역전자 운송에 의한 ATP 또는 NADH에 의한 ATP 합성, 전통적인 광전자파를 대체하거나 증강하는 데 사용될 수 있다.

  • 일반적으로 철분산화세균은 새로운 용암층이나 열수활동 지역 등 철분 농도가 높은 지역에만 존재할 수 있다. 바다에는 대부분 철철이 없는데, 이는 물에 녹아있는 산소의 산화효과와 철을 차지하려는 박테리아의 경향 때문이다.
  • 용암층은 지구의 맨틀에서 곧장 철로 된 철로 된 박테리아를 공급하지만 새로 형성된 화성암만이 철로 된 철로 된 철로 된 충분한 수치를 가지고 있다. 게다가, 산소는 반응에 필요하기 때문에, 이러한 박테리아는 산소가 더 풍부한 상해의 훨씬 더 흔하다.
  • 아직 알려지지 않은 것은 철의 박테리아가 어떻게 바위에서 철을 추출하느냐 하는 것이다. 아마도 더 많은 FeO를 표면으로 불러오는 전문화된 효소나 화합물을 통해 바위를 먹어 치우는 어떤 메커니즘이 존재한다고 받아들여진다. 바위의 풍화 현상이 생물학적 성분으로 인한 것이 얼마나 많은지, 그리고 얼마나 많은 것이 생물학적 성분으로 귀속될 수 있는지에 대해 오랫동안 논의되어 왔다.
  • 열수 분출구는 또한 많은 양의 용해된 철분을 심해로 방출하여 박테리아가 생존할 수 있게 한다. 또한 환기구 시스템 주위의 높은 열 구배는 각각의 특수한 온도 틈새가 있는 광범위한 박테리아가 공존할 수 있다는 것을 의미한다.
  • 촉매방법과 관계없이 화학자생성균은 심해 생태계에 중요하지만 자주 간과되는 식품 공급원을 제공한다. 그렇지 않으면 제한된 햇빛과 유기농 영양분을 공급받을 수 있다.

망간 산화 박테리아는 또한 망간 망간(Mn)을 망간(Mn2+4+) 망간으로 산화시킴으로써 화성 용암암암을 거의 같은 방법으로 사용한다. 망간은 철의 해양 지각보다 더 희소하지만, 박테리아가 화성 유리에서 추출하기 훨씬 쉽다. 또한, 각각의 망간 산화는 산화 반응 동안 얼마나 많은 Gibbs 자유 에너지 변화가 있는지 e와 비교하여 pH 및 특정 반응 열역학에 따라 ATP 또는 NADH의 양이 다르지만, 각각의 철 산화에 대해 각각 하나의 전자와 비교하여 두 개의 전자를 세포에 기부한다.ATP 또는 NADH 형성에 필요한 Nergy 변화. 이 모든 변화는 농도, pH 등에 따라 달라진다. 망간산화세균에 대해서는 아직 많이 알려져 있지 않다. 왜냐하면 망간산화세균은 배양되고 기록되지 않았기 때문이다.

플로우차트

종(種)이 자가영양인지, 이성애인지 또는 하위 유형인지 확인하는 흐름도

참고 항목

메모들

  1. ^ Chang, Kenneth (12 September 2016). "Visions of Life on Mars in Earth's Depths". The New York Times. Retrieved 12 September 2016.
  2. ^ Dobrinski, K. P. (2005). "The Carbon-Concentrating Mechanism of the Hydrothermal Vent Chemolithoautotroph Thiomicrospira crunogena". Journal of Bacteriology. 187 (16): 5761–5766. doi:10.1128/JB.187.16.5761-5766.2005. PMC 1196061. PMID 16077123.
  3. ^ Rich Boden, Kathleen M. Scott, J. Williams, S. Russel, K. Antonen, Alexander W. Rae, Lee P. Hutt (June 2017). "An evaluation of Thiomicrospira, Hydrogenovibrio and Thioalkalimicrobium: reclassification of four species of Thiomicrospira to each Thiomicrorhabdus gen. nov. and Hydrogenovibrio, and reclassification of all four species of Thioalkalimicrobium to Thiomicrospira". International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 67 (5): 1140–1151. doi:10.1099/ijsem.0.001855. PMID 28581925.CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)
  4. ^ Kelly, D. P.; Wood, A. P. (2006). "The Chemolithotrophic Prokaryotes". The Prokaryotes. New York: Springer. pp. 441–456. doi:10.1007/0-387-30742-7_15. ISBN 978-0-387-25492-0.
  5. ^ Schlegel, H. G. (1975). "Mechanisms of Chemo-Autotrophy" (PDF). In Kinne, O. (ed.). Marine Ecology. Vol. 2, Part I. pp. 9–60. ISBN 0-471-48004-5. volume= 추가 텍스트(도움말)
  6. ^ Davis, Mackenzie Leo; et al. (2004). Principles of environmental engineering and science. 清华大学出版社. p. 133. ISBN 978-7-302-09724-2.
  7. ^ Lengeler, Joseph W.; Drews, Gerhart; Schlegel, Hans Günter (1999). Biology of the Prokaryotes. Georg Thieme Verlag. p. 238. ISBN 978-3-13-108411-8.
  8. ^ Dworkin, Martin (2006). The Prokaryotes: Ecophysiology and biochemistry (3rd ed.). Springer. p. 989. ISBN 978-0-387-25492-0.
  9. ^ Bergey, David Hendricks; Holt, John G. (1994). Bergey's manual of determinative bacteriology (9th ed.). Lippincott Williams & Wilkins. p. 427. ISBN 978-0-683-00603-2.
  10. ^ 슈미트-로르, K.(2020). "산소는 복합 다세포 생명에 동력을 공급하는 고에너지 분자: 전통적인 생물 에너지 에너지에 대한 근본적인 수정" ACS 오메가 5: 2221-2233. http://dx.doi.org/10.1021/acsomega.9b03352

참조

1. 카트리나 에드워즈 침전물 연못과 지하의 영, 냉, 수문학적 활성 능선 옆면의 미생물학 우즈홀 해양학 연구소.

2. 플랑크톤 로즈오박터 유사균 콜린 M의 광화학 및 효소 Mn(II) 산화 경로 결합. 헨젤과 크리스 A. Francis* Stanford University, Stanford, Stanford, Stanford, California, 94305-2115 2005년 9월 28일 접수/2006년 2월 17일 수락