ケモリソトロフとケモオートロフの主な違いは、ケモリソトロフは無機分子を用いてエネルギーを得るのに対し、ケモオートロフは二酸化炭素からすべての有機化合物を合成する点です。
化学求石栄養生物と化学求虫栄養生物は、細胞呼吸のエネルギーを化学物質でまかなう生物です。
そのため、光合成生物における太陽光のエネルギーではなく、化学エネルギーを利用することになる。
ケモトローフとは
化学栄養生物は、光合成生物における光合成ではなく、化学合成と呼ばれる化学的プロセスによってエネルギーを得る生物です。
ただし、化学合成には環境中の電子供与体を酸化することが含まれる。
さらに、化学栄養生物には、化学求栄養生物と化学従属栄養生物の2種類があります。
化学栄養生物は、化学合成によって自分自身の食料を生産する。
化学的エネルギーを使って炭水化物を生産する。
一方、化学従属栄養生物は、炭素を固定して自分自身の有機化合物を形成することができない。
ケモリソヘテロトロフとケモアヘテロフに分かれる。
ここで、ケモリソヘテロトロフは硫黄などの無機電子源を利用し、ケモアガノヘテロトロフは炭水化物、脂質、タンパク質などの有機電子源を利用する。
宿主である動物や菌類は化学従属栄養生物です。
ケモリッツァーとは?
ケモリソトロフとは、無機物の還元物をエネルギー源とする生物です。
この過程は、酸化とATP合成によって行われる。
また、ケモリソトロフの大部分はケモリソオートロフで、二酸化炭素をグルコースに変換するカルビン環という代謝経路を経て二酸化炭素を固定することができる。
このグループには、硫黄酸化細菌、硝化細菌、鉄酸化細菌、水素酸化細菌が含まれる。
図1: 窒素サイクルにおける硝化細菌
ケモオートロフとは?
化学栄養生物は、二酸化炭素から必要な有機化合物をすべて合成する生物である。
その一方で、硫化水素、単体硫黄、鉄、水素分子、アンモニアなどの無機エネルギー源や有機エネルギー源を利用して、エネルギーを生産する。
: 図2: 深海の通気孔
化学栄養学者の多くは、深海底噴出孔のような過酷な環境に生息する極限環境微生物(バクテリアとアーキア)です。
このような過酷な環境下での一次生産者です。
化学栄養生物には、メタン生成菌、硫黄酸化還元菌、硝化菌、アナモックス菌、好熱性細菌などが含まれる。
ケモリソトロフとケモオートロフの類似性
- 化学反応を利用してエネルギーを得る生物として、ケモリソトロフとケモオートロフがあります。
- また、電子供与体を酸化することでエネルギーを得ている。
- ここで、電子供与体には、有機化合物(化学栄養生物)、無機分子(化学好塩基性生物)があります。
- 化学従属栄養生物、化学自然栄養生物ともに炭素源は二酸化炭素です。
ケモリソトロフとケモオートロフの違い
定義
ケモリソトロフとは、無機化合物から化学エネルギーを得て、すべての有機化合物を合成する生物を指し、ケモオートロフは、無機化合物と有機化合物の酸化からエネルギーを得る生物、典型的には細菌を指す。
意義
通常、化学栄養生物は無機分子を最終電子受容体とし、化学合成生物は酸素を最終電子受容体として電子輸送系を構成している。
発生状況
ケモリソトロフは硫黄酸化細菌、硝化細菌、鉄酸化細菌、水素酸化細菌であり、ケモオートロフは深海噴出物などの過酷な環境に生息する細菌・古細菌です。
結論
簡単に説明すると、化学求栄養生物とは、細菌を中心とした生物で、無機物の還元性化合物から化学エネルギーを得て、生物の有機化合物を合成する生物です。
これに対して、化学求栄養生物は、有機化合物と無機化合物からエネルギーを得て、二酸化炭素から有機分子を生成する生物です。
ケモリソトロフは硫黄酸化細菌と硝化細菌であり、ケモオートロフは敵対的な環境に生息する極限環境微生物です。
したがって、ケモリソトロフとケモオートロフの主な違いは、最終的な電子受容体の違いです。