自養(yǎng)菌(prototroph)能以簡單的無機化合物糖類(如二氧化碳、碳酸根)作為碳源,以無機的氮、氨、或硝酸鹽作為氮源,合成菌體所需的復(fù)雜有機物質(zhì)的細(xì)菌。此類細(xì)菌所需能量可來自無機化合物的氧化,亦可通過光合作用而獲得能量。
自然界的生物根據(jù)他們生長所需要的營養(yǎng)物質(zhì)的性質(zhì)不同將他們分為2類基本類型:自養(yǎng)型生物和異養(yǎng)型生物。
菌類簡介
這類微生物能氧化某種無機物并利用所產(chǎn)生的化學(xué)能還原二氧化碳和生成有機碳化合物。自然界中化集團(tuán)能自養(yǎng)菌種類不多,并且氧化無機化合物的專性很強,例如硝化桿菌只能氧化亞硝酸鹽。化能自養(yǎng)菌在土壤中有相當(dāng)數(shù)量,對物質(zhì)轉(zhuǎn)化有一定作用。其能源為還原態(tài)的無機物,如銨鹽、亞硝酸、硫、硫化氫、氫和硫酸亞鐵化合物等;碳源為二氧化碳或碳酸根。例如亞硝酸細(xì)菌、硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、氫細(xì)菌和鐵細(xì)菌等。
具體特點
凡以有機化合物為碳源、能源和供氫體的微生物稱為化能有機營養(yǎng)型微生物,也稱化能異養(yǎng)型微生物。該類型包括的微生物種類最多,作用也最強。已知的絕大多數(shù)細(xì)菌、放線菌、全部真菌和原生動物界均屬于此類型。化能異養(yǎng)菌的具體營養(yǎng)要求隨種類而異。不同類群對碳源、氮源、礦質(zhì)元素及生長素的需求表現(xiàn)出極大的差異。
主要區(qū)別
自養(yǎng)型生物以無機化合物碳(CO2)為碳源,異養(yǎng)型以有機碳為碳源。
抑制作用
天然礦泉水不適合采取任何種類的殺菌處理,經(jīng)過裝瓶后它們經(jīng)常在儲存幾個月后才被銷售出去。因此,考慮到人體的健康因素,了解水中病原菌和指示菌的存活能力尤為重要。許多早期有關(guān)水中細(xì)菌存活率的文獻(xiàn)都指出“自滅”和“消減”可作為海水或淡水中來源于糞便的細(xì)菌變化的惟一指標(biāo),這主要歸功于海水的殺菌特性和淡水的自我純化能力。稀釋、光照溫度以及諸如寄生、拮抗、捕食這樣的生物參數(shù)可能是影響病原菌和指示菌的重要因素。“自滅”和“消減”這樣的術(shù)語被用來描述細(xì)菌污染程度的改變是不合適的。海水或淡水可復(fù)生的細(xì)菌數(shù)量的急劇降低不但是細(xì)胞真正死亡的結(jié)果,也就是說細(xì)菌變得不能生存,而且還是對不利環(huán)境的生理適應(yīng)以及同物理、化學(xué)、生物過程的復(fù)雜作用的結(jié)果。細(xì)菌污染程度的改變可以被描述為其生存能力以及培養(yǎng)持續(xù)性、再生能力的減弱。在某特定的生長環(huán)境下,比如營養(yǎng)不足,細(xì)菌可能會進(jìn)入一種生存但不生長的狀態(tài)(VBNC)。在這個狀態(tài)下,細(xì)菌在正常物質(zhì)中不生長,但保留其活體的某些特點,比如呼吸和酶反應(yīng)。有人認(rèn)為,VBNC狀態(tài)代表一種為了存活而采取的策略,并且許多種細(xì)菌(包括病原菌和指示菌),都已被證明在實驗室可以進(jìn)入VBNC狀態(tài)。
通過在水面獲得的有關(guān)細(xì)胞存活率的數(shù)據(jù)不可能完全推斷出瓶裝水中的細(xì)菌存活率。例如,考慮到許多特殊的因素,比如鉆洞的沖擊力、裝瓶的壓力、部分細(xì)菌與固體表面接觸,異養(yǎng)菌的數(shù)量在裝瓶后幾天可達(dá)到很高的水平。
起源
一種有呼吸鏈的細(xì)菌能夠利用氫,將氫原子活化,形成NADH2,進(jìn)入呼吸鏈,產(chǎn)生ATP。這是生命的很大的進(jìn)步!因為,早先生物利用有機物質(zhì)產(chǎn)生NADH2,現(xiàn)在是利用無機物質(zhì)產(chǎn)生NADH2。這種細(xì)菌一開始利用氫是為了獲得ATP。
生命運動←ATP←呼吸鏈←NADH2←氫
這種細(xì)菌利用氫形成NADH2,進(jìn)入呼吸鏈產(chǎn)生ATP,比無氧呼吸產(chǎn)生的ATP多的多。具有很大優(yōu)越性。由于能夠產(chǎn)生很多ATP,這就給生物從無機化合物制造有機化合物提供了前提。于是這種細(xì)菌就進(jìn)化為氫細(xì)菌,一種能夠利用無機物制造有機物的細(xì)菌,化能自養(yǎng)細(xì)菌。
生命運←ATP←?呼吸鏈?←NADH2?←氫各種有機物質(zhì)←有機物質(zhì)(糖類)←無機物質(zhì)
參考資料 >