Литотрофы — организмы, использующие неорганические вещества (обычно минерального происхождения), в качестве восстановительных агентов для использования в биосинтезе (например, фиксации углекислоты) или для сохранения энергии через аэробная или анаэробная дыхания. Литотрофы — исключительно микроорганизмы, макрофауны не имеет возможности использовать неорганические смеси в качестве источника энергии, но может получить такое свойство благодаря прокариотических симбионтам (например хемолитотрофни бактерии в глубоководных морских червях или пластиды, образовавшиеся из бывших фотолитотрофних цианобактерий, в растениях). Литотрофы принадлежат или к домену Бактерии, или Археи. Термин «литотрофы» происходит от греч. Lithos — «скала» и troph — «потребитель», буквально он может означать «потребитель скал». Многие литотрофы является Экстремофилы, но это не является общим правилом.

Литотрофы потребляют восстановлены химические соединения (доноры электрона). В хемолитотрофив, эти соединения — электронные доноры — окисляются в клетках, а электроны направляются через дыхательный цепочку, в конечном счете производя АТФ. Электронным акцептором может быть кислород (в аэробных бактерий), но многие другие акцепторов электрона, органических и неорганических, также используются различными видами. Фотолитотрофы получают энергию от света и поэтому используют неорганические доноры электрона только для проведения реакций биосинтеза (например фиксации углекислоты в литоавтотрофив).

Литотрофни бактерии не могут использовать свое неорганическое источник энергии в качестве источника углерода для биосинтеза, так как возможны электронные доноры не содержат углерода. Они выбирают одну из следующих возможностей:

  • Литогетеротрофы не имеют возможности проводить фиксацию углекислоты и должны потреблять дополнительные органические соединения для того, чтобы отдельно розчинаты их и использовать в качестве источника углерода. Очень немного бактерий полностью гетеролитотрофни.
  • Литоавтотрофы могут использовать углекислоту воздуха в качестве источника углерода, таким же образом, как и растения (также известные как литоавтотрофы).
  • Миксотрофы используют органический материал, чтобы дополнить их фиксацию углекислоты (смесь предыдущих типов). Большинство лититрофив считаются миксотрофными относительно их обмена углерода.

В дополнение к этой классификации, литотрофы отличаются начальным источником энергии, которое инициирует производство АТФ:

  • Хемолитотрофы используют неорганические соединения для аэробного или анаэробного дыхания. Энергия, производимая окислением этих соединений, достаточно для производства АТФ. Некоторые из электронов от неорганических доноров также нужны в биосинтезе. В основном, требуется дополнительная энергия для преобразования этих восстановительных эквивалентов к формам с химическим потенциалам нужным для биосинтеза (в основном NADH или NADPH), что осуществляется в реакциях обратной передачи электрона.
  • Фотолитотрофы используют свет как дополнительный источник энергии. Эти бактерии являются фотосинтезирующими. Фотолитотрофни бактерии найдены среди пурпурных бактерий (например Chromatiaceae), зеленых бактерий (Chlorobiaceae и Chloroflexaceae) и цианобактерий. Электроны, полученные от доноров электронов (пурпурные и зеленые бактерии окисляют сульфид, серу, сульфит, железо или водород, цианобактерии получают восстановительные эквиваленты от воды, то есть окисляют воду до кислорода), не используются для производства АТФ (пока есть свет) они используются в биосинтетических реакциях. Некоторые фотолитотрофы переключаются на хемолитотрофний метаболизм, если света недостаточно.

Противоположность литотрофы — органотрофы — организмы, которые получают энергию от пищеварения органических соединений.

Изображения по теме

  • Литотрофы
  • Литотрофы