Железни бактерии Общ преглед

Железни бактерии: Преглед

Способността да се утаи железни и манганови оксиди на клетъчната повърхност, общ за много еубактерии, различни морфологични и физиологични характеристики и принадлежащи към различни таксономични групи. На въпрос какви организми трябва да бъдат класифицирани като железни бактерии, няма консенсус. S.N.Vinogradsky първия Терминът "железни бактерии" прилагат се отнася до организми, които използват енергията на окисляване на Fe ++ до Fe +++ асимилация СО2, т.е. може да съществува hemolitoavtotrofno. X.Molish железни бактерии включват всички организми, клетки депозирани около железни или манганови оксиди, независимо дали този процес е свързан с енергия клетка.

Натрупването на железни оксиди и манган на повърхността на бактериалната клетка - резултат от два свързани процеси: натрупване (поглъщане) на клетките на тези метали от разтвора и окисление. придружено от богата отлагане на неразтворими оксиди на повърхността на бактериите. Процесът на натрупване на тежки метали от разтвори на базата на физико-химична природа и се дължи главно на химическия състав и свойства на клетъчно повърхностни структури. Това включва свързване извънклетъчни структури (капсули, торбички, мукозни секрети) метал, клетъчната стена и МТС. Свойствата на сорбция на клетъчно повърхностни структури се определят до голяма степен нетен отрицателен заряд на молекулите в техния състав. абсорбция метал води до значителна концентрация около клетките си за среда. съотношение натрупване на желязо и манган може да достигне стойности от 100000-1000000.

Както е известно, Fe ++ претърпява бързо химично окисление с молекулен кислород при рН по-голямо от 5.5, което води до образуването на неразтворими Fe (ОН) 3. Последните, заедно с Fe ++ не-специфично се свързва с клетъчната киселинна ekzopolimerami. Този тип желязо натрупване не зависи от метаболитната активност на клетките.

Мп ++ O2 е по-устойчив на окисляване от Fe ++. Неговото химическо окисляване (Мп ++ ++++ влиза Mn) молекулен кислород в значителна скорост появява само при рН по-голямо от 8.5. Поради това, в неутрална среда на окислението на манган е само ензимна природата. Окислението на Fe ++, и Мп ++, последвано от отлагане на неразтворими оксиди около бактериалната клетка може да бъде в резултат на взаимодействие на метални йони с продуктите на бактериален метаболизъм, по-специално H2O2 генерирани по време на окисляването на органични вещества в прехвърлянето на електрони от дихателната верига. Водороден пероксид. срещащи се като междинен или краен продукт на окисление, се отделя от клетките и се натрупва в околните структури. В неутрална или слабо кисела среда окисляване Fe ++ до Fe +++ се осъществява чрез директно взаимодействие с Н2О2:

2Fe ++ + H2O2 + 2Н + влиза 2Fe +++ + 2H2O

Манган окисляване чрез взаимодействие с H2O2 се осъществява със съдействието на каталаза, пероксидаза изпълнява функцията. Мп ++ в този случай служи като донор на електрони:

Мп ++ + 2N2O2 влиза МпО 2 + 2H2O

Горните методи са капсули, бутилки, мукозни секрети, върху повърхността на клетъчната стена, при което всички компоненти са концентрирани реакции: редуцирани форми на желязо и манган, водороден пероксид, каталаза. Физиологичното значение на Fe ++ и Мп ++ окисление с Н2О2 - детоксикация вредни метаболитни продукти. Във всеки случай на желязо и манган окисляване не води до енергийни бактерии.

И накрая, сред железни бактерии има организми, в които окисляване на Fe ++ е свързан с добива на енергия. В този случай, отлагането на железни оксиди е показателно за дейността на енергийните процеси. Възможността за получаване на енергия от бактерии в окисляването на Мп ++ не е експериментално доказано.

В проучването на желязо наскоро голям напредък, свързани с получаването чисти култури на много от тези организми. Стана ясно, че тази разнообразна група от бактерии, способни да окислители и забавяне железни оксиди и / или манган понякога или вътреклетъчно. (К железни бактерии, отлагане на желязо в клетката са магнитно бактерии).

Въз основа на морфологични характеристики на всички железни бактерии могат да бъдат разделени на две групи: железни бактерии и едноклетъчни филаментозни железни бактерии.