微生物は何を食べる?微生物や細菌の餌、エネルギーとATP


今回のテーマは、

微生物は何を食べる?微生物や
細菌の餌、エネルギーとATP

について紹介します。

我々がなぜ食事をするか?

それは料理を楽しむ、

という意味もありますが、

生存のために欠かせない、
エネルギー補給の意味もあります。

人間が生きていくためには、
食物を食べなければなりません。

生物というのは
基本的に外部から

エネルギーを補給しますが、

これをもう少し詳しくみると、

食物から生体構成物質など
必要な物質を生合成する事、

それ以外にも、

食物から得られる物質を
酸素ガスで酸化し、

その際に遊離されるエネルギー
で生命過程を支えるためでもあります。
(生体物質の生合成や運動など)

微生物や細菌のエネルギーとATP

このエネルギーは、

ほとんどの場合、

ATP(アデノシン5’-三リン酸)

という化合物の中に蓄えられます。

そして、必要に応じてATPを

ADP(アデノシン5’-二リン酸)

へ分解することによって
取り出されます。

普段仕事をしたり、遊んだり、
こうしてブログを読むにも

ATPをいかに作るか?

ということが活動に欠かせないわけですが。

もちろん普段こんなことを
考えて食事をする人はあまりいないでしょう。

ただ気になるのが、、

生物としての微生物は、

一体何を食べているのでしょうか。

微生物も生きていくために
餌を食べなければならないはずです。

人と同じように、
有機物の餌を酸素ガスで酸化して
ATPを作る場合もありますが、

無機物の餌の場合もあり、

酸素ガスの代わりに硝酸塩や
硫酸塩を用いて餌である、

有機物や無機物を酸化することもあります。

さらに、有機物を有機物で
酸化してATPを作る微生物や

光のエネルギーを利用して
ATPを作る微生物もいます。

微生物は何を食べるのか?

ATPは「生体エネルギーの通貨」
と呼ばれていますが、

通貨にも円やドルや元など

たくさんあるように、

生物がATPを獲得する手段は
たくさんあるのです。

光を利用せずに、
有機物を酸化ガスで酸化して

ATPを作るのは、
微生物に限ったことではなく、

人や動物もこのようにして
ATPを作ります。

細菌にも有機物や酸素ガスで
酸化してATPを作るものが多いですが、

硝酸塩や硫酸塩などで
有機物を酸化してATPを作ったり、

有機物を有機物で酸化したり、

有機物の水素原子を水素分子
として取り除くことで、

有機物を酸化して
ATPを作るものもあります。

また少数のカビも有機物を
硝酸塩で酸化してATPを作ります。

このように、
光を利用せずに有機物を
酸化してATPを作る微生物を

「化学有機栄養微生物」

或いは

「従属栄養化学合成微生物」

と呼びます。

「好気性微生物」と「嫌気性微生物」

微生物には、

「好気性微生物」と「嫌気性微生物」

があり、

さらに嫌気性でもあり好気性でもある

「任意嫌気性微生物(通性嫌気性微生物)」

というものもいます。

人間の女性がいて男性がいて、
中性的な人がいるのと、

ミクロとマクロはつながっている、、
のかもしれません。

微生物の見えない世界を
想像すると楽しいのですが、

好気性というのは、

酸素ガスを必要とする
性質を持つということです。

また、好気性というのは
酸素ガスが存在する酸素条件を言います。

逆に嫌気性というのは、

酸素ガスがあると生育できない
性質があり、

嫌気的には酸素ガスのない環境条件を表します。

微生物や細菌の餌は種類も豊富?

「好気性化学有機栄養生物」は、

酸素ガスで有機物を酸化して
生育する生物という意味で、

多くの細菌の他にも、

人を含む動物であったり、

カビ、酵母、ゾウリムシなど
原生生物などを含みます。

特に、好気性化学有機栄養微生物は、

空気(酸素ガス)が存在する場合、

地球表面の有機物ゴミを餌にして
分解する力があるので、

地球表面の浄化にも役たちます。

空気が利用できない場所では、

酸素ガスの代わりに
硝酸塩や硫酸塩を利用する

化学有機栄養微生物が
有機物ゴミを餌にして分解します。

微生物や細菌の餌、エネルギー循環

硝酸塩で有機物を酸化して
ATPを作る過程を

「硝酸呼吸」と言います。

この過程では多くの場合、

硝酸塩が窒素ガスにまで還元される
ので「脱窒」と呼ばれます。

また、硫酸塩で有機物を酸化して
ATPを作る過程は、

「硫酸呼吸」と呼ばれます。

この場合、硫酸塩は還元されて
硫化水素になります。

これらのほか、

有機物を単体硫黄及び
三価鉄で酸化してATPを作る
過程もしれれていて、

それぞれ

「硫黄呼吸」及び「鉄呼吸」
と呼ばれています。

大きなものから小さなものまで、

偉大な循環システムで、地球は
成り立っていることがわかります。

これらの微生物の作用によって、

空気(酸素ガス)が
利用できない場所でも、

有機物の分解が起き、
地球表面の浄化が行われているのです。

これらの呼吸は酸素ガスの
利用できない環境でおこなれますが、

エネルギー獲得反応のメカニズムは

酸素ガスを利用する我々の
呼吸の場合に似ています。

食べること、排出すること、

これが生命維持の基本であり、

人間も微生物も変わらないのです。

こうしてメカニズムは、
発酵を考える上でも重要なのです。

次回は発酵に関わるエネルギーの
メカニズムを見ていくことにしましょう。

スポンサーリンク
  • このエントリーをはてなブックマークに追加

こちらの記事もおススメ

コメントをどうぞ

メールアドレスが公開されることはありません。