Литотрофы

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 ферментация. Литотрофы – исключительно микроорганизмы, макрофауны не имеет возможности использовать неорганические смеси как источники энергии, но может получить такое свойство благодаря прокариотических симбионтами (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 «литотроф» происходит от греч. Lithos – «скала» и troph – «потребитель», буквально он может означать «потребитель скал». Многие литотрофив 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 немногие бактерий полностью гетеролитотрофни.
Литоавтотрофы могут использовать углекислоту воздуха как источник углерода, так же, как и растения (также известные как литоавтотрофы).
Миксотрофы используют органический материал, чтобы дополнить их фиксацию углекислоты (смесь предыдущих типов). Большинство лититрофив считаются миксотрофных относительно их обмена углерода.

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

Хемолитотрофы используют неорганические соединения для аэробного или анаэробного дыхания. Энергия окислением этих соединений, достаточно для производства АТФ. Некоторые из электронов от неорганических доноров также нужны в биосинтезе. В основном, требуется дополнительная энергия для превращения этих восстановительных эквивалентов в формы с химическим потенциалам нужным для биосинтеза (преимущественно NADH или NADPH), осуществляемое 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 литотрофам – органотрофы – организмы, получающие энергию от пищеварения органических соединений.