Næringsnett

 Organismer som lager et nettverk av trofiske kjeder (se næringskjeder). Næringsnett og mikrobielle løkker blir mer kompliserte enn en enkel næringskjede hvor planter spises av herbivore dyr (primær konsument, sekundær produsent), som deretter spises av karnivore dyr (sekundær konsumenter). I næringsnett kan det inngå bakterier, nanoflagellater, planteplankton, zooplankton, ciliater, protozooer osv. Terrestre og akvatiske mikrobielle næringsnett er viktige i den globale omsetningen av grunnstoffer blant annet nitrogen i nitrogensyklus, svovel i svovelsyklus og karbon i karbonsyklus.

Mikronæringsnett

Bakteriene viser enorm variasjon når det gjelder å utnytte energien som ligger i elektrontransport fra en donor til en akseptor, for eksempel vil anaerobe  metanogene bakterier bruke karbondioksid som elektronakseptor og som omdannes til metan med acetat, format eller metanol som elektronkilde. Deretter vil aerobe metanotrofe bakterier skaffe seg energi ved å bruke metan som elektrondonor og oksygen som elektronakseptor.  Anaerobe sulfatreduserende bakterier vil bruke sulfat som elektronakseptor, og som derved omdannes til sulfid. Svovelbakterier vil deretter kunne bruke redusert svovel som elektronkilde og oksygen som elektronakseptor. Organismer i en biofilm kan danne næringsnett.

Energi til livsprosessene

Alle levende organismer trenger kjemisk energi i form av adenosin trifosfat (ATP) og reduksjonskraft i form av nikotinamid dinukleotid (fosfat) i redusert form (NAD(P)H). Organismer som får alt sitt karbon fra organiske forbindelser kalles heterotrofe. Det vil si at organiske molekyler er et lager av karbon, elektroner og protoner. De som bruker karbondioksid som karbonkilde kalles autotrofe. Organismer som bruker lys til å lage ATP kalles fototrofe. Kjemotrofe bruker energien i kjemiske bindinger i organiske molekyler (kjemoorganotrofe) eller i uorganiske molekyler (kjemolitotrofe) til å lage ATP.

Blant prokaryotene finnes det både fotoheterotrofe, fotoautotrofe, kjemoheterotrofe og kjemoautotrofe organismer. Hos eukaryotene er det bare fotoautotrofe (eks. planter) og kjemoheterotrofe (eks. sopp og dyr). Det er to hovedgrupper av prokaryoter: bakterier (Bacteria) og arkebakterier (Archaea). Bacteria har en cellevegg som inneholder peptidoglykan med repeterte enheter med N-acetylglukosamin-N-acetylmuraminsyre. Membranene hos Bacteria er bygget som glyceroldiestere, som også er vanlig blant eukaryoter, mens Archaea har membrnaer med glycerol dietere eller glycerol tetraetere. Både Bacteria og Archaea har ribosomer bygget opp av 30S og 50S subenheter. Hos Bacteria starter proteinsyntesen med formylmethionin festet til tRNA, mens i Archaea er det methionin, som hos eukaryotene. Både oksidativ fosforylering og fotosyntese hos Bacteria og Archaea skjer i membraner, mens det hos eukaryotene er lokalisert til henholdsvis mitokondrier og kloroplaster. Archaea har polyadenylylering av mRNA som hos eukaryotene, mens Bacteria mangler dette.

Archaea er bakterier som er tilpasset ekstreme livsmiljøer og de er enten metanogene, ekstremt halofile eller ekstremt termofile ved å tåle temperaturer opptil 100oC og ekstremt surt miljø med pH< 2. Metabolismen i en organisme kan deles i anabolisme som bygger opp molekyler, og katabolisme som bryter molekyler ned til mindre fragmenter. I katabolismen fjernes elektroner og protoner i en oksidasjon, og det blir produseret energi, karbonskjeletter og .

Bakteriene er metabolsk fleksible med stor evne til å skifte metabolismetype avhengig av omgivelsesfaktorene. Kjemolitotrofe bakterier bruker reduserte uorganiske stoffer som elektronkilde, med oksygen (O2) som endelig elektronakseptor, og anaerobt f.eks. sulfat eller karbondioksid. Eksempler på elektrondonorer er hydrogen (H2), ferrojern (Fe2+), hydrogensulfid (H2S), svovel (S), nitritt (NO2-) eller ammoniakk (NH3).

Eksempler på bakterier som bruker oksygen som elektronakseptor som derved omdannes til vann:

Elektrondonor

Elektronakseptor

Mikroorganisme

H2 → H2O

O2 → H2O

Hydrogenbakterier

H2S → S eller S → SO42-

O2 → H2O

Svoveloksiderende bakterier (Thiobacillus)

NH3 → NO2-

O2 → H2O

Ammoniumoksiderende (Nitrosomonas)

NO2- → NO3-

O2 → H2O

Nitritt oksiderende (Nitrobacter)

H2 → H2O

CO2  → CH4

 Metanogene bakterier

Eksempler på aerob og anaerob respirasjon hos noen kjemolitotofe bakterier.

Elektron donor

Elektron akseptor

Mikroorganisme

Organisk stoff → CO2

O2 → H2O

Aerobe bakterier

Organisk stoff → CO2

SO42- → H2S

Sulfatreduserende

Organisk stoff → CO2

NO3- → NO2-

Nitratreduserende

Organisk stoff → CO2

NO2- → N2

Denitrifiserende

CH4 → CO2

O2 → H2O

Metanotrofe

Organisk stoff → oksidert organisk stoff

Organisk stoff → redusert organisk stoff

Fermentering (etanolbakterier/melkesyrebakterier)

Eksempler på kjemoorganotrofe bakterier.

I økologiske nisjer danner bakteriene næringsnett hvor stoffer som er elektronakseptor for en type bakterier kan brukes som elektrondonor av en annen gruppe.

Tilbake til hovedside

Publisert 4. feb. 2011 10:37 - Sist endret 23. apr. 2019 15:27