Сульфат как конечный акцептор электронов

При аэробном или анаэробном метаболизме организмы получают энергию в процессе окисления подложки — сахара (глюкозы) или какого-либо другого материала (битума). Это окисление с выделением энергии происходит путем перехода протонов или электронов через ряд стадий, регулируемых ферментами, до появления конечного акцептора электронов. В аэробных процессах конечным акцептором электрона или иона водорода является кислород. В анаэробных процессах таким акцептором является окисленный материал типа нитрата или сульфата. Опыт показал, что аэробный метаболизм эффективнее анаэробного, так как для роста в аэробных процессах требуется меньше материала подложки, чем в анаэробных при одинаковом количественном росте бактерий. Причиной такого явления, известного как эффект Пастера, является большее выделение энергии в процессе аэробного метаболизма. [c.186]

Изучение смешанных бактериальных систем показало, что денитрификация, или восстановление нитратов или нитритов до газообразного азота, в присутствии кислорода не наблюдается и что сульфат и СО2 не используются в качестве акцепторов электронов в присутствии или кислорода, или нитратов. Окисление ацетата возможно при восстановлении сульфата даже в присутствии кислорода, однако выделенная энергия будет намного меньше, чем при использовании кислорода. Теоретически окисление ацетата н восстановление сульфата в присутствии кислорода ведет к образованию промежуточных продуктов, например, таких, как сульфид, окисляемых автотрофными микроорганизмами до сульфата при использовании кислорода в качестве конечного акцептора электронов. В природе такая комбинация реакций не встречается, так как кислородная атмосфера токсична для сульфатредуцирую-щнх организмов. [c.89]

Некоторые облигатные анаэробные бактерии, как ранее уже было отмечено, вместо кислорода в качестве конечного акцептора электронов используют серу. Образующийся при этом сульфид выделяется в окружающую среду. Часть восстановленной серы, несомненно, остается в бактериальной клетке и включается в органические соединения, однако сульфат используется главным образом как окислитель. [c.279]

Бактерии извлекают энергию из самых разнообразных источников. Некоторые бактерии, подобно животным клеткам, синтезируют АТР, окисляя сахара до СО, и Н2О в процессе гликолиза и затем в цикле лимонной кислоты в плазматической мембране таких бактерий имеется дыхательная цепь, сходная с аналогичной цепью внутренней митохондриальной мембраны Бактерии других типов - строгие анаэробы получают энергию только за счет реакций гликолиза (брожения) или же за счет окислительных процессов, но конечным акцептором электронов у них служит не кислород, а какая-либо иная молекула. Такими альтернативными акцепторами могут быть соединения азота (нитрат или нитрит), серы (сульфат или сульфит) или углерода (фумарат или карбонат). Электроны передаются на эти акцепторы с помощью ряда переносчиков, находящихся в плазматической мембране и сходных с компонентами дыхательной цепи митохондрий. [c.458]

Сульфат в качестве конечного акцептора электронов у разных представителей этой группы может быть заменен другими окисленными соединениями серы (сульфит, тиосульфат, тетратионат), а также нитратом, нитритом, гидроксиламином, фумаратом. [c.352]

В анаэробном дыхании конечными акцепторами электронов становятся другие окислители нитрат-, сульфат-анионы, катионы металлов, органические вещества. [c.41]

ДЫХАНИЕ, совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм атмосферного или растворенного в воде О2, использование его в окислит.-восстановит. р-циях, а также удаление из организма СО и нек-рых др. соед.-конечных продуктов обмена в-в. Играет фундам. роль в энергообеспечении и метаболизме у большинства организмов. При Д. кислород участвует гл. обр. в окислении орг. соед. с. образованием Н О или HjO (в нек-рых случаях-О ) или включается в молекулу окисляемого в-ва. Нек-рые организмы (гл. обр. мн. бактерии) могут использовать в качестве акцептора электронов не только О , но и др. соед. с высоким сродством к электрону, напр, нитраты и сульфаты. В этих случаях иногда говорят о нитратном и сульфатном Д. в отличие от аэробного (кислородного) Д. [c.124]

Такого рода бактерии обладают системой переноса (транспорта) электронов и, как правило, содержат цитохромы. Получение энергии путем фосфорилирования, сопряженного с переносом- электронов, при участии указанных выше носителей кислорода (вернее, конечных акцепторов водорода) в принципе сходно с дыханием, при котором роль конечного акцептора водорода играет кислород. Но поскольку такой процесс осуществляется в анаэробных условиях, говорят об анаэробном дыхании, причем различают нитратное, сульфатное, карбонатное дыхание и т.д. (рис. 9.1). Бактерии, способные к анаэробному дыханию с использованием неорганических акцепторов водорода (нитрат, сульфат, карбонат), играют очень важную роль как в природе, так и в хозяйстве человека. [c.304]

Физиологическую группу бактерий, восстанавливающих сульфат (их называют также десульфатируюшими, сульфатредуцирующими или суль-фидобразующими), отличает способность к переносу водорода с субстрата на сульфат как конечный акцептор электронов и, таким образом, к восстановлению сульфата до сульфида, В этом процессе происходит перенос электронов, и в нем участвует цитохром с. Энергия запасается благодаря фосфорилированию в электрон-транспортной цепи в анаэробных условиях [c.309]

Сульфатредуцирующие бактерии Desulfovibrio, Desulfotoma ulum используют в качестве конечного акцептора электронов сульфаты, которые могут быть заменены тиосульфатами или сульфитами. Продуктом восстановления являются сульфиды (сероводород). Многие штаммы Desulfovibrio имеют дегидрогеназы, с помощью которых в дыхательную цепь включается молекулярный водород. [c.60]

Некоторые виды бактерий используют для окисления субстратов вместо кислорода нитрат или сульфат, которые служат конечными акцепторами электронов это позволяет проводить окислительное фосфорилирование в анаэробных условиях. Как и при аэробном дыхании, в основе процесса анаэробного фосфорилирования АДФ лежит механизм потока электронов. У всех анаэробно дышащих организмов, как и у организмов, дышащих в аэробных условиях, цепи потока электронов связаны с мембранами. Вот почему Сато и Эгами не без основания отнесли их к дышащим организмам [1612, 1841]. Среди эукариотов анаэробное дыхание не обнаружено. [c.160]

Добавление в верстке Пек [1420] пишет, что сульфат-редуцирующие бактерии не были предшественниками фотосинтезирующих бактерий, а скорее развились из предков, которые были фотосинтезирующими бактериями. Такая эволюционная связь поначалу кажется странной, тем не менее она не противоречит представлению о том, что накопление сульфата, облигатного конечного акцептора электронов у суль-фатредуцирующих бактерий, произошло за счет бактериального фотосинтеза . [c.168]

Микроаэрофильным бактериям присуще аэробное дыхание, т. е. в качестве конечного акцептора электронов они используют кислород. Но они не растут в атмосфере с таким содержанием кислорода, как в воздухе (21%). Например, ampyloba ter fetus лучше всего растет в атмосфере, содержащей 6% кислорода. Некоторые азотфиксирующие бактерии могут расти в аэробных условиях при наличии соединений азота (например, сульфата аммония), но в безазотистых средах ведут себя как микроаэрофилы. Например, Azospirillum в условиях фиксации N2 лучше всего растет в атмосфере, содержащей 1 % кислорода. Это происходит из-за инактивации избытком кислорода нитрогеназного комплекса, катализирующего процесс азотфиксации. [c.369]

В окислительных реакциях подготовительного метаболизма, протекающих в аэробных условиях, в качестве конечного акцептора электронов выступает кислород. Перенос электронов к конечному акцептору - процесс экзергонический и позволяет микробам получать энергию для метаболизма и роста. Однако как конечный акцептор электронов кислород, хотя и с меньшим выходом энергии, может быть замещен такими окисленными неорганическими соединениями, как нитрат, оксиды металлов (наиболее часто марганца или железа), сульфаты, диоксид углерода или галогенированные органические соединения в процессах анаэробного или аноксигенного распада восстановленных соединений. [c.327]

Диссимиляционная сульфатредукция осуществляется микроорганизмами в катаболических процессах. В анаэробных условиях в процессе сульфатного анаэробного дыхания с использованием сульфатов в качестве конечного акцептора электронов сульфатредуцирующие бактерии восстанавливают серу сульфатов с образованием H2S. В качестве донора электронов они способны использовать различные легкодоступные органические источники углерода (углеводы, кислоты, спирты), а также водород в качестве акцептора электронов - в основном сульфит и тиосульфат. [c.451]

Известны две физиологические группы хемолитотрофных облигатно анаэробных прокариот, приспособившихся получать энергию окислением в анаэробных условиях молекулярного водорода, используя в качестве конечного акцептора электронов сульфат (сульфатвосстанавливающие бактерии) или Oz (метанобразующие бактерии). [c.347]

Значительный интерес представляют также реакции, в результате которых необобщенные электронные пары становятся обобщенными и наоборот (например, окисление сульфита в сульфат). В таких случаях, когда после образования ковалентной связи только что обобщенные электроны лежат на стороне атома-акцептора от средней точки между двумя атомами, очевидно, произошло окисление. Так обстоит дело при превращении сульфита в сульфат, однако при превращении аммиака в ион алшония дело обстоит иначе. Следовательно, здесь вопрос о том, богат или беден электронами атом, имеющий необобщенные электронные пары, определяется конечным результатом реакций, в которых участвуют именно эти пары электронов. [c.68]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология