Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер




19.01.2022


18.01.2022


13.01.2022


12.01.2022


27.12.2021


17.12.2021





Яндекс.Метрика

Серобактерии

06.01.2022

Серобактерии (Тиобактерии) — весьма разнородная группа прокариотов, окисляющих восстановленные соединения серы.

К серобактериям относят многие фототрофные бактерии (пурпурные и зелёные серобактерии, некоторые цианобактерии), а также целый ряд нефотосинтезирующих (бесцветных серых) бактерий (с особенно низкой степенью родства, даже внутри родов). Обитают в пресных и солёных водах. Изучение серобактерий послужило С. Н. Виноградскому основанием для установления хемосинтеза.

Особенности метаболизма

Энергию для синтеза органических веществ они получают, окисляя сероводород

2 H 2 S + O 2 ⟶ 2 H 2 O + 2 S {displaystyle {mathsf {2H_{2}S+O_{2}longrightarrow 2H_{2}O+2S}}}

или другие восстановленные соединения серы: сульфиды металлов, полисульфиды, неорганические тиосульфаты, политионаты, молекулярную серу.

Основным продуктом окисления соединений серы являются сульфаты. Некоторые серобактерии способны к неполному окислению — например, до элементарной серы. Некоторые из таких бактерии способны накапливать хлопья серы в клетках (pоды Chromatiaceae) или вне клеток (рода из группы зелёных серных, pоды Ectothiorhodospiraceae) и в условиях нехватки сероводорода окислять их дальше, до сульфат-иона:

2 S + 3 O 2 + 2 H 2 O ⟶ 2 H 2 S O 4 + Q {displaystyle {mathsf {2S+3O_{2}+2H_{2}Olongrightarrow 2H_{2}SO_{4}+Q}}}

Промежуточными продуктами окисления являются тиосульфат-ион (S2O32-), сульфит-ион (SO32-), тетратионат-ион (S4O62-).

Представители

  • Тип Протеобактерии
    • Класс Alphaproteobacteria
      • Род Thiosphaera
    • Класс Betaproteobacteria
      • Род Macromonas
      • Род Thermothrix
      • Род Thiobacillus
    • Класс Gammaproteobacteria
      • Род Achromatium
      • Род Beggiatoa
      • Род Thiobacterium
      • Род Thiomicrospira
      • Род Thioploca
      • Род Thiothrix
    • Класс Epsilonproteobacteria
      • Род Thiovulum

Бактерии, способные к микролитотрофии с использованием восстановленных соединений серы или способные окислять соединения серы, не используя их в качестве источника энергии:

  • Тип Протеобактерии
    • Класс Alphaproteobacteria
      • Род Hyphomicrobium
      • Род Paracoccus
    • Класс Betaproteobacteria
      • Род Alcaligenes
    • Класс Gammaproteobacteria
      • Род Pseudomonas
  • Тип Aquificae
  • Род Hydrogenobacter

Пурпурные серобактерии:

  • Семейство Chromatiaceae
  • Семейство Ectothiorhodospiraceae

Зелёные серобактерии:

  • Тип Chlorobi
    • Семейство Chlorobiaceae (все роды)

Представители цианобактерий

Сульфидоокисляющие археи:

  • Тип Кренархеоты
    • Класс Thermoprotei
      • Род Acidianus
      • Род Sulfolobus

Экология

Известны симбиозы сульфидокисляющих бактерий с трубчатыми червями и моллюсками, обитающими в донных гидротермах, а также с моллюсками, морскими ежами и другими беспозвоночными, обитающими на границе кислородной и бескислородной зоны литоральных илов.

Серные бактерии, образуя серную кислоту, способствуют разрушению горных пород, каменных и металлических сооружений. Колоссальное количество серных бактерий имеется в Чёрном море, где на глубине около 200 м вода насыщена сероводородом.

Илы, содержащие серобактерий, применяют для очистки сточных вод от сероводорода (за счёт превращения его в сульфат), а также для выщелачивания сульфидных руд. Предлагают использовать для очистки стоков штаммы бактерий, окисляющие сульфид до элементарной серы — это решает проблемы необходимости аэрации (для аэробных серобактерий), утечки сероводорода в атмосферу (издержки аэрации), коррозии труб, закисления почв и активации сульфатредукторов в местах выхода сточных вод. Закисление почв, прежде богатых сульфидами, в результате деятельности сульфидокислителей бывает весьма значительным (до pH = 1), что делает такие почвы непригодными для растений. Также известны случаи коррозии бетонных конструкций (например, канализационных труб) с участием этих бактерий — бетон содержит серу, которую серобактерии окисляют до сульфата, что повышает концентрацию протонов в растворе у поверхности труб — что, в свою очередь, ведёт к растворению карбонатов, входящих в состав бетона, и к интенсивному разрушению труб.