26. Экстремально галофильные археи

Галобактерии — кокковидные или палочковидные, подвижные или неподвижные аспорогенные микроорганизмы. Большинство из них окрашиваются грамположительно. У некоторых имеются газовые вакуоли для контроля плавучести. Преимущественно аэробы, но могут переносить и очень низкое содержание кислорода в среде, свободноживущие сапрофиты. По типу источника энергии это фототрофы, по донору электронов — органотрофы и по источнику углерода — гетеротрофы. При наличии кислорода и органических соединений, которые можно использовать в качестве источника энергии, галобактерии способны развиваться и в темноте (то есть в зависимости от условий фотоорганогетеротрофы либо хемоорганогетеротрофы). Однако при недостатке или даже при полном отсутствии кислорода и ярком освещении в оболочке клеток синтезируется бактериородопсин, позволяющий использовать энергию Солнца. Из-за большого содержания каротиноидов галобактерии окрашены в красные, оранжевые и жёлтые тона. Судя по их строению, галобактерии — одни из древнейших обитателей нашей планеты. Человечеству они известны довольно давно по красноватому налёту на продуктах, консервируемых с использованием больших количеств поваренной соли. Впервые галобактерии были выделены в начале прошлого столетия из микрофлоры лиманной грязи, однако их систематическое изучение началось только в конце второго десятилетия двадцатого века. У них практически нет врагов или конкурентов, способных жить в таких же условиях, и поэтому галобактерии свободно эволюционировали на протяжении всей истории жизни на Земле. Галобактерии не наносят никакого существенного вреда народному хозяйству. Очевидно, что внутренняя среда человека непригодна для жизнедеятельности галобактерий, поэтому среди них нет ни одного патогена.

27. Метанобразующие бактерии.

Образуют метан как побочный продукт метаболизма в бескислородных условиях. Широко распространены в заболоченных территориях, затопленных полях, солончаках, где образуют метан (болотный газ) и в кишечниках жвачных млекопитающих и человека, и отвечают за метеоризм. В глубинах океанов биосинтез метана археями обычно пространственно располагается в местах выхода сульфатов. Некоторые являются экстремофилами и обитают в горячих источниках и на больших глубинах, а также на скалах и на глубине многих километров в земной коре.

Реакция биосинтеза метана:

CO2+4H2CH4+2H2O. Некорректный термин – метановое брожение. Сами создают себе акцептор электронов (коэнзимный комплекс CoB-S-S-CoM восстановительным ферментативным метилированием) с помощью 3Н2.

Некоторые метаногены способны к диазотрофии.

28. Термоацидофильные бактерии.

Клеточная стенка не имеет пептидогликанового остова, в лучшем случае она содержит псевдомуреин или только белки и полисахариды.

В этой группе до сих пор объединяют неметаногенные термофильные архебактерии, имеющие между собой мало общего. Среди них есть автотрофы и гетеротрофы, крайне ацидо­фильные   и   нейтрофильные,   аэробные   и   анаэробные   представители.

Для Sulfolobus acidocaldarius местом обитания служат кислые горячие источники, где эта бактерия окисляет серу до сульфата. Особняком стоит Thermoplasma acidophilum; так же как и микоплазма, она не имеет клеточной стенки. Эта бактерия лучше всего растет при 59°С и рН 1-2. Место ее обитания-самонагревающиеся терриконы угольных шахт, но она была найдена и в горячих источниках. Ее ге­ном-наименьший из всех изученных геномов непаразитических бакте­рий (1-10⁹). Она способна расти в дрожжевом экстракте как аэробный гетеротроф. Перечисленным аэробным видам противостоит группа анаэробных видов, объединяемых под названием Thermoproteales. Они были выделены из горячих источников на склонах вулканов и на дне морей. Это крайние термофилы (оптимумы от 85 до 105°С), и им свой­ствен тип метаболизма, называемый «серное дыхание»; они окисляют Н₂ и восстанавливают элементарную серу до сероводорода. Среди них встречаются факультативные автотрофы (Thermoproteus tenax), облигатные автотрофы (Thermoproteus neutrophilus, Pyrodictium occultum) и гетеротрофные бактерии (Desulfurococcus, Thermococcus, Thermodiscus).