Тест по биологии: Серобактерии (10 класс)

Пояснение:

Для серобактерий основным «топливом» являются восстановленные соединения серы, прежде всего сероводород (H2S), а также сульфиды металлов или молекулярная сера. В процессе окисления этих веществ кислородом разрываются химические связи и высвобождается энергия, которую бактерии запасают в виде АТФ и используют для жизнедеятельности.

Пояснение:

Честь открытия хемосинтеза принадлежит выдающемуся русскому микробиологу Сергею Николаевичу Виноградскому. Изучая серобактерии (в частности, рода Beggiatoa), он доказал, что они способны расти в темноте на минеральных средах, получая энергию от окисления неорганических веществ. Это открытие кардинально изменило представления науки о способах питания живых организмов.

Пояснение:

При окислении сероводорода на первом этапе образуется свободная молекулярная сера. Бактерии не выбрасывают ее сразу, а накапливают внутри клетки в виде множества видимых под микроскопом гранул (крупинок). Эти гранулы служат своего рода «энергетическим запасом», который бактерия может окислять дальше при нехватке внешнего сероводорода.

Пояснение:

В глубоководных экосистемах, куда не проникает солнечный свет, фотосинтез невозможен. Основой пищевой пирамиды там являются хемосинтезирующие серобактерии. Они окисляют сероводород, поступающий из геотермальных источников, и синтезируют органическое вещество из углекислого газа, становясь первичными продуцентами (производителями) биомассы для всех остальных обитателей оазиса.

Пояснение:

Накопленная в виде гранул молекулярная сера является запасным веществом. Если приток богатого энергией сероводорода извне прекращается, бактерия начинает расходовать свои запасы. Происходит дальнейшее окисление внутриклеточной серы до конечного продукта — серной кислоты (сульфатов), что позволяет организму продолжать получать энергию.

Пояснение:

Как и все бактерии, серобактерии являются прокариотами. Это означает, что их клетки не имеют оформленного ядра, отделенного от цитоплазмы ядерной оболочкой. Их генетический материал (ДНК) находится непосредственно в цитоплазме в виде нуклеоида, а также у них отсутствуют мембранные органоиды, такие как митохондрии или пластиды.

Пояснение:

Большинство экосистем Земли, даже если организмы живут в темноте, зависят от органики, созданной фотосинтетиками наверху. Экосистемы «чёрных курильщиков» уникальны тем, что первичная энергия поступает не от Солнца, а из геотермальных источников (химическая энергия недр). Серобактерии преобразуют эту энергию в доступную для жизни форму, делая экосистему автономной.

Пояснение:

Серобактерии являются автотрофами (хемосинтетиками). Это значит, что они строят сложные органические молекулы (белки, жиры, углеводы) своего тела из неорганических веществ. Источником углерода — главного элемента органики — для них, как и для растений, служит углекислый газ (CO2), который они поглощают из окружающей воды.

Пояснение:

Конечным продуктом окислительных процессов у многих серобактерий является серная кислота (или её соли — сульфаты). Выделение этого вещества во внешнюю среду приводит к понижению pH, то есть к подкислению среды обитания. Это свойство некоторых серобактерий используется в промышленности для выщелачивания металлов, но может вызывать и коррозию бетона.

Пояснение:

Поскольку серобактерии — это прокариоты, у них нет митохондрий, в которых происходит синтез энергии у животных и растений. Ферментные системы, обеспечивающие транспорт электронов при окислении серы и синтез молекул АТФ, встроены непосредственно в плазматическую мембрану клетки или в её внутренние складки (мезосомы).