Серные пурпурные бактерии

Рис. 11.10. Типичные картины разделения пигментов из зеленых растений (а), бурых водорослей (б), красных водорослей (в) и серных пурпурных бактерий (г) на колонке с порошкообразной сахарозой в петролейном эфире, содержащем от 0,5 до 2% пропанола-1 буквами обозначены цвета пигментов Ж — желтый. 3 — зеленый, ЖЗ — желтовато-зеленый О — оранжевый, ОЖ — оранжево-желтый, Р—розовый, КО красно-оранжевый [139 (с разрешения авторов).

У всех фотосинтезирующих организмов, включая высшие растения, фотосинтез протекает в мембранных структурах. У пурпурных бактерий поглощающие свет пигменты (бактериальные хлорофиллы и каротины) встроены в мембраны, которые представляют собой складки наружной клеточной мембраны. Эти участки имеют характерную структуру и называются хроматофорами. Они состоят из соединяющихся между собой полых пузырьков, параллельно расположенных трубочек или параллельных пластинок (ламелл) диаметр всей структуры — 50—100 нм. У зеленых бактерий пигменты выстилают внутриклеточные пузырьки. В настоящее время фотосинтезирующие бактерии обитают только в серных источниках и глубоких озерах, но когда-то они были, вероятно, распространены гораздо более широко и являлись единственными фотосинтезирующими организмами на Земле. [c.25]

Рис, 12.12. Профиль неглубокого водоема, где наблюдается массовое развитие серных пурпурных бактерий. [c.381]

Рис. 7-53. Изменения редокс-потенциала при прохождении электропов в процессе фотосинтеза с образованием NADPH и АТР ) растений и цианобактерий. Фотосистема II очень похожа на реакционный центр пурпурных бактерий (см. рис. 7-50), с которым она эволюционно связана. Фотосистема I отличается от этих двух систем как полагают, она эволюционно родственна фотосистемам другой группы прокариот - зеленых бактерий. В фотосистеме I электроны возбужденного хлорофилла проходят через ряд прочно связанных железо-серных центров. Две последовательно соединенные фотосистемы обеспечивают суммарный поток электронов от воды к NADP с образованием NADPH. Кроме того, образуется АТР с помощью АТР-синтетазы (не показана) за счет энергии электрохимического протонного градиента, который создается электронтранспортной цепью, связывающей фотосистему II с фотосистемой I. Эту Z-схему образования АТР называют нециклическим фосфорилированием в отличие от циклической схемы, представленной на рис. 7-54 (см. также рис. 7-52).

Основные физиолого-биохимические различия между серными и несерными пурпурными бактериями представлены в табл. 25. До настоящего времени не найдено четкого признака или нескольких признаков, которые могли бы быть положены в основу деле- [c.300]

Все пурпурные бактерии характеризуются сходным строением и функционированием фотосинтетического аппарата. Они могут расти на свету в анаэробных условиях, осуществляя фотосинтез бескислородного типа. Однако по целому ряду физиологических особенностей, в том числе и по использованию разных соединений в качестве донора электронов при фотосинтезе, между представителями пурпурных бактерий обнаружены значительные различия. Поэтому на основании ряда физиологических признаков группу подразделяют на пурпурные серные и несерные бактерии. [c.298]

Пурпурные бактерии (как серные, так и несерные) [c.212]

Пурпурные бактерии серные несерные [c.21]

Метод отбора анаэробных фототрофных бактерий основан на том (описанном выше) наблюдении, что пурпурные серные бактерии достигают иногда массового развития и в мелких водоемах, если вся поверхность воды покрыта плотным слоем ряски. С помощью фильтров, поглощающих коротковолновую часть спектра и пропускающих инфракрасные лучи, используемые лишь отдельными группами фототрофных бактерий, можно создать селективные условия для роста как зеленых серобактерий, так и пурпурных бактерий, содержащих бактериохлорофилл а или Ь. [c.382]

В то время как зеленые растения окисляют воду и выделяют Оа, другие типы фотосинтезирующих организмов окисляют иные субстраты. Зеленые серные бактерии на свету окисляют На8 и выделяют серу. Другие организмы могут окислять такие соединения, как вторичные спирты (пурпурные бактерии [21]) или даже молекулярный водород (адаптированные зеленые водоросли [22]). Ван Нилем [44] было сформулировано уравнение (6), представляющее в общем виде все известные типы фотосинтеза (НаА — окисляющееся вещество) [c.536]

Все представители пурпурных серобактерий могут расти при освещении в анаэробных условиях на минеральной среде, содержащей в качестве единственного источника углерода СО2. Все они используют H2S в качестве донора электронов, окисляя его последовательно до молекулярной серы (S ) и далее до сульфата (504 ), при этом капли серы, окруженные белковой мембраной, временно откладываются внутри клетки. Это происходит в результате того, что скорость окисления H2S до превышает скорость последующего окисления до SO42-. Отложение серных гранул, видимое под микроскопом, и дало в свое время X. Молишу основание назвать эти пурпурные бактерии серными. Исключение составляют виды рода E iothiorhodospira, окисляющие сульфид и тиосульфат до молекулярной серы, но не накапливающие последнюю внутри клеток. Представители этого рода выделяют серу в среду, а затем опять поглощают ее и в клетке окисляют до 504 -. Таким образом, независимо от того, накапливается сера вне или внутри клеток, она всегда образуется внутриклеточно. [c.256]

Было проведено много исследований, направленных на выяснение структурной основы фотосинтеза и его распределения внутри клетки у несерных и у родственных им серны.ч пурпурных бактерий [271, 404, 525, 635, 689, 1077, 1094, 1924—1926]. В мембранной системе хлорофилл и его партнеры по реакциям содержатся в так называемых тилакоидах (уплощенных пузырьках с двойной мембраной) [1248, 1249]. Фрагментированные тилакоиды известны как хроматофоры [1617]. [c.106]

Хлорофиллы а и с присутствуют в бурых водорослях, а хлорофиллы а и й—в красных водорослях. Строение хлорофиллов с й не выяснено. Бактериохлорофилл серных пурпурных бактерий отличается от хлорофилла а заменой випильной группы во 2-м положении на ацетильную и увеличением количества водородных атомов во II кольце на два, по одному в 3-м и 4-м положениях. [c.277]

В большинстве фотосинтезирующих бактерий обнаружены бактериохлорофиллы (БХ), отличающиеся от X. а типом макроцикла и замещающими фуппами в цикле. Они имеют несколько модификаций так, из пурпурных бактерий вьщелены БХ а и Ь, из зеленых бактерий - БХ а, с, и е, из серных бактм)ий - БХ с, й и е обнадтаены также фотосинтезирующие бактерии, содержащие БХ [c.291]

Основные физиолого-биохимические различия между серными и иесериыми пурпурными бактериями [c.301]

Будут ли в накопительной культуре ( колонке Виноградского , рис. 12.13) развиваться преимущественно пурпурные или зеленые бактерии, зависит от имеющихся доноров водорода и от концентрации HjS. Если цилиндр, в котором находятся песок, почва и яичный белок, заполнить водой, а затем внести в него инокулят из места обитания фототрофных бактерий, то на свету будут развиваться виды Rhodospirilla eae. Если же, добавив сульфат кальция, обеспечить постоянное образование HjS в результате восстановления сульфата, то рост пурпурных несерных бактерий будет подавлен и доминировать будут серные бактерии. В синтетических питательных растворах, содержащих витамин Bi2 можно получать накопительные культуры различных видов зеленых и пурпурных бактерий, более тонко варьируя такие факторы, как концентрация сероводорода и питательных солей, pH, температура и интенсивность света. Формы, отличающиеся особой чувствительностью к условиям среды, например бактерии, образующие газовые вакуоли, нуждаются обычно в более низких концентрациях H2S, более [c.382]

Некоторые автотрофные бактерии, обладающие пигментами, попользуют фотоэнергию. К ним относятся серные и несерные пурпурные бактерии, зеленопигментированные серобактерии и некоторые друг е микроорганизмы (Винберг и Сивко, 1952). [c.84]

В природных условиях пурпурные и зеленые серные бактерии обитают в анаэробных и сульфидсодержащих водных местообитаниях - от влажных и заиленных почв до канав, прудов, озер, рек, прибрежных зон, открытого моря. Пурпурные бактерии предпочитают нейтральные и щелочные воды и водоемы застойного типа, грязевые озера, лиманы, мелководье, где сероводород образуется биогенным путем - в результате разложения органических веществ гнилостной микрофлорой и восстановления сульфатов суль-фатвосстанавливающими бактериями. Бактерии с относительно высоким содержанием каротиноидных желто-оранжевых пигментов распространены в глубине водоемов. Каротиноиды обеспечивают возможность использования бактериями лучей сине-зеленого диапазона спектра, проникающих через толщу воды. [c.450]

Если Энгельман считал, что пурпурные бактерии являются нормальными фотосинтезирующими организмами, которые используют выделяющийся кислород для вторичных темповых процессов обмена, то Виноградский [2, 3] видел, в отличие от Энгельмана, в этом темновом метаболизме пурпурных бактерий основной источник получения органического вещества. Он обосновал этот взгляд на аналогиях с бесцветными хемоавтотрофнымя серными бактериями, которые добывают энергию, необходимую для органических синтезов, химическим окислением сульфида кислородом. [c.104]

В результате исследований ван Ниль пришел к следуюш им двум основным выводам. Во-первых, наблюдения и Энгельмана, и Виноградского, и Молиша совершенно правильны, но произведены над различными организмами. Суш,еетвует два рода серобактерий— пигментированные фотоавтотрофные (Энгельман) и непигмен-тированиые (Виноградский), кроме того суш ествует еш,е особый вид пигментироваппых бактерий — гетеротрофные пурпурные бактерии (Молиш). Во-вторых, у фотосинтезирующих серных бактерий окисление сероводорода — не самостоятельный процесс, зависимый от нормального фотосинтеза только благодаря снабжению свободным кислородом, но представляет собой часть самого фотосинтетического механизма. Фотосинтез этих бактерий отличается от фотосинтеза высших растений тем, что в нем сероводород играет роль донора водорода вместо воды. [c.105]

Более сложен фотоавтотрофный способ восстановления углекислого газа, сопряженный с окислением органических соединений. Этот процесс характерен для современных серных и, особенно, несерных пурпурных бактерий. Например, у несерной пурпурной бактерии Rhodopseudomonas gelatinosa восстановление СОа сопряжено с окислением изопропанола [c.18]

Зеленые серные бактерии редко образуют скопления. Они растут в илах в зоне хемоклина под слоем пурпурных бактерий. С глубиной зеленые виды замещаются коричневыми. Для них характерно образование консорциумов на основании синтрофии по сероводороду. Зеленые несерные бактерии предпочитают горячие серные и пресные воды. [c.209]

Все это убеждает, что фотоассимиляция углекислоты серными и несерными пурпурными бактериями в автотрофных условиях, как у растений и хемоавтотрофных микроорганизмов (Заварзин, 1972), связана с действием цикла Кальвина. Правда, деградации продуктов, образующихся при кратковременной фиксации пурпурными бактериями меченой углекислоты, не проводили, и. следовательно, распределение в них радиоуглерода не установлено. [c.47]

У зеленых и эвгленовых водорослей, мхов и некоторых растений кроме хлорофилла а имеется также хлорофилл Ь, содержание которого составляет 20 —25 % содержания хлорофилла а. Это дополнительный пигмент, расширяющий спектр поглощения света. У некоторых групп водорослей, в основном бурых и диатомовых, дополнительным пигментом служит хлорофилл с, а у красных водорослей — хлорофилл с1. В пурпурных бактериях содержатся бактериохлорофиллы аиЬ,аъ зеленых серных бактериях наряду с бактериохлорофиллом а содержатся бактериохлорофиллы с и й . В поглощении световой энергии участвуют и другие сопровождающие пигменты у фотосинтезирующих эукариот это каротиноиды — желтые и оранжевые пигменты полиизопреноидной природы, у цианобактерий и красных водорослей — фикобилины — пигменты с линейной тетрапиррольной структурой (см. главу 5). У галобактерий обнаружен специфичный пигмент — сложный белок бактериородопсин, близкий по [c.418]

Некоторые фотолитотрофы, в частности пурпурные серные бактерии hromatium и Thio apsa, факультативно аэробны и способны к зависимому от кислорода образованию АТФ [701, 1428]. Эти виды могут быть промежуточными формами, до некоторой степени аналогичными факультативно аэробным несерным пурпурным бактериям 9,А). [c.158]

Особое значение в содовых водоемах приобретает серный ци и участвующие в нем аноксигенные пурпурные бактерии. Перед вода содовых озер приобретает красную окраску. Пурпурные бакт рии представляют анаэробный окислительный фильтр, работа щий на свету в отсутствие О2. Типичным обитателем содовых во емов служат пурпурные бактерии рода ЕсшЫогко(1озр1га, спосс ные окислять сероводород, откладывая капли серы вне клеток, сульфата. Они могут также использовать водород и ацетат. Это мао [c.92]

В сооружениях биологической очистки метантенках, аэротенках и биофильтрах серные пурпурные и зеленые бактерии обычно не встречаются, так как в этих условиях отсутствуют необходимые для их развития факторы или свет, или анаэробные условия. [c.450]

Таким образом, положенный в основу классификации порядка Rhodospirillales признак обнаружен у представителей обеих таксономических групп. Тем не менее можно назвать ряд свойств, типичных. для представителей либо серных, либо несерных пурпурных бактерий. Однако, как правило, признак, характерный для организмов одной группы, можно найти у представителей другой. Это затрудняет проведение четкой разграничительной линии между двумя семействами. [c.257]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология