Фототрофы — автотрофные организмы, использующие для биосинтеза световую энергию (растения, цианобактерии).[ ...]
Основную массу фототрофов составляют зеленые растения, в клетках которых содержится хлорофилл и происходит процесс фотосинтеза. К этой категории также относятся цианобактерии и некоторые другие бактерии, проводящие фотосинтез не в хлорофилле, а в иных специализированных пигментах.[ ...]
Полагают, что первым фототрофам предшествовали какие-то анаэробные организмы, осуществлявшие брожение. Способность к этому выявлена у некоторых пурпурных бактерий. Далее, видимо, возникла способность использовать энергию света для ассимиляции готовых органических соединений, как это наблюдается у многих пурпурных бактерий. Впоследствии наряду с использованием органических соединений фотосинтезирующие организмы, видимо, стали все в больших масштабах ассимилировать углекислоту, и в результате возникли фото-автотрофы, подобные пурпурным и зеленым серобактериям.[ ...]
При этом потребность бактерий в углекислоте часто заметно снижается, хотя урожай клеток увеличивается. В зависимости от характера органического соединения, особенностей организма и условий, в которых он находится, пути ассимиляции органических субстратов, как и углекислоты, могут быть различными.[ ...]
Всего сейчас насчитывают 20 родов фототроф-ных бактерий, представители некоторых, включенные в последние определители, перечисляются ниже.[ ...]
| Микрофотографии разных видов фототроф-ных бактерий. |  |
| Микрофотографии разных видов фототроф-ных бактерий. | |
Высшие растения, являясь вершиной эволюции фототрофов, занимают главное место среди наземных растений. Однако наряду с высшими растениями существуют и более примитивные фототрофы, в частности сохранились такие древние организмы, как фотосинтезирующие бактерии, что обусловлено возможностью их роста в весьма специфических условиях.[ ...]
Зеленые бактерии — строгие анаэробы и облигатные фототрофы. Исключением являются представители рода Chloroflexis. Они растут только в аэробных условиях, причем и при освещении и в темноте. Однако даже фототроф-ные бактерии, хорошо растущие в темноте, лучше развиваются при наличии света. В зависимости от организма оптимальные условия освещения для его роста могут быть различны. Одни виды хорошо растут при слабом освещении (100—300 лк), другие — при более сильном свете (700—2000 лк).[ ...]
Важнейшим этапом эволюции явилось приобретение способности фототрофов использовать в качестве Н-донора воду. В результате фотосинтез стал сопровождаться выделением кислорода, что привело к развитию аэробных организмов, которые занимают сейчас доминирующее место среди различных форм жизни. Но в конечном счете возможность существования всех организмов обеспечивается фотосинтезом, который осуществляют высшие растения, водоросли и бактерии.[ ...]
Большинство пурпурных серобактерий — строгие анаэробы и облигатные фототрофы, т. е. рост их возможен только при освещении. Известно лишь три вида, растущие в присутствии воздуха, причем не только на свету, но и в темноте, хотя и медленно. Это — A. roseus, E. shaposhnikovii и Т. roseopersicina. Все несерные пурпурные бактерии также растут в анаэробных условиях, но в основном являются факультативными аэробами. До недавнего времени считали, что рост пурпурных бактерий в темноте возможен лишь в аэробных или микроаэрофильных условиях, так как в отсутствие света они получают энергию в процессе дыхания. Однако недавно установлено, что R. rubrum и ряд представителей Rhodopseudo-monas растут в темноте и в строго анаэробных условиях за счет сбраживания некоторых органических субстратов. Такую же возможность, видимо, имеют пурпурные серобактерии E. shaposhnikovii и Т. roseopersicina.[ ...]
На основании главным образом морфологических признаков каждое из семейств фототроф-ных бактерий подразделяется на ряд родов. Основы такой классификации были заложены еще в 1888 г. С. Н. Виноградским и с некоторыми изменениями сохранились до настоящего времени.[ ...]
ФОТОТРОПИЗМ — влияние света на направление движения органов растения. См. Тропизмы. ФОТОХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ — химические процессы, происходящие под действием света. Широко распространены в природе (см. Фотобиология) и лежат в основе фотосинтеза, образования и разрушения озонового слоя, образования фотохимического смога и ряда других превращений загрязняющих веществ. См. также Фотолиз.[ ...]
Свет является важнейшим абиотическим фактором, особенно для фотосинтезирующих растений (фототрофов). Уровень фотосинтеза зависит от интенсивности солнечной радиации, качественного состава света, распределения света во времени. Однако для других организмов его значение по сравнению с температурой является меньшим, поскольку известны многие виды бактерий и грибов, которые могут длительно размножаться в условиях полной темноты. Различают светолюбивые, теплолюбивые и тепловыносливые растения. Для многих животных зоопланктона свет является сигналом к вертикальной миграции, в результате чего днем они остаются на глубинах, тогда как ночью поднимаются в теплые, богатые кормом верхние слои воды. Для животных, обладающих зрением, наиболее успешно добывание пищи в светлое время.[ ...]
Микроорганизмы, осуществляющие перевод световой энергии в энергию химических связей, называются фототрофами. Другая группа микроорганизмов (хемотрофы) использует для биосинтеза и поддержания жизнедеятельности клетки энергию, выделяющуюся при химических превращениях.[ ...]
В соответствии с источниками энергии, используемыми для синтеза органического вещества, автотрофы подразделяются на фототрофов (использующих энергию Солнца) и хемотрофов (использующих энергию химических связей, высвобождающуюся в процессе окисления минеральных веществ).[ ...]
Прокариоты (бактерии, архебактерии, цианобактерии) — одноклеточные организмы, не имеют ядра. Благодаря такому разнообразному метаболизму бактерии могут существовать в самых различных условиях среды: в воде, воздухе, почве, живых организмах. Велика роль бактерий в образовании нефти, каменного угля, торфа, природного газа, в почвообразовании, в круговоротах азота, фосфора, серы и других элементов в природе. Сапротрофные бактерии участвуют в разложении органических останков растений и животных и в их минерализации до С02, Н20, Н28, 1ЧН3 и других неорганических веществ. Вместе с грибами они являются редуцентами. Клубеньковые бактерии (азотфикси-рующие) образуют симбиоз с бобовыми растениями и участвуют в фиксации атмосферного азота в минеральные соединения, доступные растениям. Сами растения такой способностью не обладают.[ ...]
С другой стороны, исследователей давно интересует вопрос, почему некоторые тионовые бактерии и другие автотрофные микроорганизмы (нитрификаторы, фототрофы) проявляют ограниченные возможности использовать в своем метаболизме экзогенные органические соединения и нуждаются, как правило, в специфическом источнике энергии. Причины этого выяснены не до конца. Существуют разные предположения.[ ...]
Нитрифицирующие бактерии относятся к группе автотрофов, получающих энергию из химических процессов, протекающих с неорганическими соединениями в отличие от фототрофов, использующих энергию света [73], либо от гетеротрофов, усваивающих углерод органических соединений [74]. Денитрификаторы относятся к гетеротрофным бактериям; при недостатке кислорода они усваивают кислород нитритов и нитратов и используют его для окисления органических веществ. Образующийся при этом азот выделяется в свободном виде и возвращается в атмосферу. Некоторые виды микроорганизмов могут восстанавливать нитраты до аммиака [75]. В настоящее время в процессах кругооборота азота в природе отмечается отставание процессов денитрификации от фиксации [71].[ ...]
Автотрофы — организмы, способные синтезировать органическое вещество из углекислого газа, воды и минеральных солей. Источниками энергии для биосинтеза служат свет (у фототрофов) или окисление некоторых неорганических соединений (у хемотрофов).[ ...]
При геометрических условных модельных реках (глубина воды 10—15 см и скорость течения около 20 см/с) и при запасе источников органической энергии, превосходящем в 50—100 раз приток световой энергии, гетеротрофные микрофиты полностью заглушают фототрофы. Когда в процессе самоочищения запас органического загрязнения становится в 10—20 раз меньше величины дневного освещения, гетеротрофная биомасса уменьшается до микроскопических размеров.[ ...]
Автотрофы — организмы, использующие в качестве источника углерода углекислый газ, то есть организмы, способные создавать органические вещества из неорганических — углекислого газа, воды, минеральных солей (растения и некоторые бактерии).[ ...]
Анаэробный распад целлюлозы осуществляется только бактериями (например, бациллой Омелянского), а аэробный -многими видами бактерий, грибами, актиномицетами.[ ...]
АВТОТРОФЫ — продуценты экологической системы, организмы, синтезирующие из неорганических веществ (главным образом воды, диоксида углерода, неорганических соединений азота) все необходимые для жизни органические вещества, используя энергию фотосинтеза (все зеленые растения — фототрофы) или хемосинтеза, т.е. окисления неорганического вещества (некоторые бактерии - хемотрофы).[ ...]
Тот факт, что сине-зелепые водоросли выделяют при фотосинтезе кислород, свидетельствует о том, что возникновение этого важного свойства имело место еще на уровне прокариотных организмов, близких по организации фотосинтезирующею аппарата к некоторым пурпурным бактериям, но содержащим, видимо, хлорофилл а, который свойственен всем фототрофам, образующим молекулярный кислород.[ ...]
Поступающая энергия требуется для осуществления жизненно важных процессов, но в первую очередь для химического синтеза веществ, используемых для построения и восстановления структур клетки и организма. Подчеркнем, что живые существа способны использовать только два вида энергии — световую (энергию излучения Солнца) и химическую (энергию связей химических соединений , содержащихся в пище). Этот признак и разделил живые организмы на фототрофы и хемотрофы.[ ...]
Автотрофы, автотрофные организмы (от греч. — самопитающиеся) — живые организмы, способные самостоятельно продуцировать необходимые для их существования органические вещества из неорганических, используя солнечную энергию или окисление неорганических веществ (хемоавтотрофы). Автотрофы являются первыми продуцентами органического вещества в биосфере, при этом они служат единственным источником энергии для гетеротрофов, которые таким образом полностью зависят от первых. К ним относятся главным образом зеленые растения, водоросли и фототроф-ные бактерии, способные к фотосинтезу.[ ...]
Было установлено, что биологическое самоочищение продуцирует биомассу, количество которой достигает 30% и более загрязнения, удаленного из воды. Эксперимент позволил также оценить ограничение скоростей удаления, обусловленное абсолютной концентрацией загрязняющих соединений. Рис. 36 в обобщенном виде представляет специфические скорости самоочищения различных концентраций сахарозы эпибентической биомассой в воде при различных соотношениях гетеро- и фототрофных мик-рофитов. На основании этих данных становится очевидным, что фототрофные микрофиты малоактивны в отношении изученных органических соединений. С этим связано снижение скорости самоочищения в реке при увеличении численности фототрофов. Независимо от этого фактора проявляется воздействие абсолютной концентрации отдельных загрязняющих соединений. При концентрациях ниже определенного уровня наступает замедление самоочищения в соответствии с известной зависимостью между скоростью роста и концентрацией лимитирующих веществ, поскольку в реках обычно присутствуют довольно низкие абсолютные концентрации отдельных соединений (даже при условии массивного загрязнения); максимальная скорость роста организмов, ответственных за самоочищение, возможно, никогда не наблюдается в природе.[ ...]