Acetogen - Acetogen
Octogenu jest mikroorganizm , który wytwarza etylu (CH 3 COO - ) jako produkt końcowy oddychania beztlenowego lub fermentacji . Jednak termin ten jest zwykle stosowany w węższym znaczeniu tylko do tych bakterii i archeonów, które wykonują jednocześnie oddychanie beztlenowe i wiązanie węgla poprzez redukcyjny szlak acetylokoenzymu A ( acetylo-CoA ) (znany również jako szlak Wooda-Ljungdahla ). Te prawdziwe acetogeny są również znane jako „homoacetogeny” i mogą wytwarzać acetylo-CoA (i w większości przypadków octan jako produkt końcowy) z dwóch cząsteczek dwutlenku węgla (CO 2 ) i czterech cząsteczek wodoru cząsteczkowego (H 2 ). Proces ten jest znany jako acetogeneza i różni się od fermentacji octanowej, chociaż oba zachodzą przy braku tlenu cząsteczkowego (O 2 ) i wytwarzają octan. Chociaż wcześniej sądzono, że tylko bakterie są acetogenami, niektóre archeony można uznać za acetogeny.
Acetogeny znajdują się w różnych siedliskach, na ogół tych beztlenowych (brak tlenu). Acetogeny mogą wykorzystywać różne związki jako źródła energii i węgla; najlepiej zbadana forma metabolizmu octowego obejmuje wykorzystanie dwutlenku węgla jako źródła węgla i wodoru jako źródła energii. Redukcja dwutlenku węgla jest realizowana przez kluczowy enzym syntazę acetylo-CoA. Wraz z archeonami tworzącymi metan, acetogeny stanowią ostatnie odnogi w beztlenowej sieci pokarmowej, która prowadzi do produkcji metanu z polimerów przy braku tlenu. Acetogeny mogą być przodkami pierwszych bioenergetycznie aktywnych komórek w ewolucji.
Role metaboliczne
Acetogeny pełnią różne role metaboliczne, co pomaga im rozwijać się w różnych środowiskach. Jednym z ich produktów przemiany materii jest octan, który jest ważnym składnikiem odżywczym dla gospodarza i zamieszkujących go społeczności drobnoustrojów, najczęściej spotykanych w jelitach termitów. Acetogeny służą również jako „pochłaniacze wodoru” w przewodzie pokarmowym termitów. Gazowy wodór hamuje biodegradację, a acetogeny wykorzystują ten gazowy wodór w środowisku beztlenowym, aby sprzyjać zdolności gospodarza do biodegradacji poprzez reakcję gazowego wodoru i dwutlenku węgla z wytworzeniem octanu. Acetogeny mają zdolność wykorzystywania różnych substratów w przypadku, gdy inny konkurent, taki jak metanogen, czyni z gazowego wodoru substrat ograniczający. Acetogeny mogą wykorzystywać i przekształcać alkohole, mleczany i kwasy tłuszczowe, które zwykle ograniczają się do syntrofów , zamiast tylko dwutlenku węgla i wodoru. Dzięki temu mogą pełnić role ważnych uczestników łańcucha pokarmowego, takich jak pierwotne fermentory. Acetogeny mogą działać razem z metanogenami, czego przykładem jest konwersja węglowodanów przez Methanosarcina barkeri i kokulturę A. woodii. Metanogen zabiera octan, faworyzując acetogen. Czasami międzygatunkowe przeniesieniem wodoru od A. woodii i stosunek H 2 -consuming wyników metanogeny w gazowego wodoru są uwalniane z octogenu, zamiast przechodzić ku acetogenezy w szlaku drewna Ljungdahl. Acetogeny są również jednym z czynników przyczyniających się do korozji stali. Acetobacterium woodii wykorzystuje gazowy wodór i CO 2 do wytwarzania octanu, który jest używany jako źródło węgla dla wielu bakterii redukujących siarczany, które rosną z wodorem i siarczanem.