Allgemeine Mikrobiologie

11.4ReduzierteSchwefelverbindungenalsElektronendonatoren 335
Schwefelsäure undsindan pH-Wertevon 1–3 angepasst. Siesindin
Minimalmedien mit zugesetztem Schwefel einfach anzureichern und
spieleninderGewinnungvonMetallendurchbiologischeLaugungeine
großeRolle(Kap.19.15).DieBakterienverursachenschwereKorrosionsschäden,woSchwefelwasserstoffmitLuftinKontaktkommt,z.B.inAbwasserkanälen.
UnterdenneutrophilenSulfurikantensindeinigeGattungenbesonders
auffallend,dasiegroßeEinzelzellenbilden.Dazugehörenz.B.diegamma-ProteobakterienBeggiatoa,ThioplocaoderThiomargarita(Plus11.5).
BeidiesenGattungenwirdSchwefel,derbeiderOxidationvonSchwefelwasserstoffalsZwischenproduktanfällt,inFormvonKügelchenimPeriplasma
gespeichert. Zugleich enthalten die Zellen große Vakuolen,in
denen sie Nitrat als anaeroben Elektronenakzeptor ablagern. All diese
ArtenmiteinergroßenNitratspeichervakuolesindobligatchemolithotrophundoxidierenSchwefelwasserstoffdurchanaerobeAtmungüber
Nitratammonifikation.SiesindnebendenobligataerobenSchwefeloxidierern
wichtig für das biogeochemische Gleichgewicht des Schwefelkreislaufs.
Auch die meisten symbiontischen Sulfurikanten, die sich z.B. mit
marinenTierenwieMuschelnoderRöhrenwürmerassoziierthabenund
diesendasWachstumaufKostenderOxidationvonSchwefelwasserstoff
mitSauerstoffermöglichen,zählenzudengamma-Proteobakterien.Alle
Plus11.5 BiologiegroßerSchwefelbakterien
Beggiatoa-Arten siedeln sich als weiße Matten
anderOberflächevonSedimentendesMeeres
unddesSüßwassersan,indenensulfatreduzierende
Bakterien H 2 S produzieren (Plus 11.1,
S.324).DieBeggiatoa-Matten(Abb.a)wachsen
dannaufderGrundlagederOxidationdesaufsteigenden
Schwefelwasserstoffs mit Nitrat.
Nahe verwandt sind weitere Gattungen wie
Thioploca oder Thiomargarita, die Riesenzellen
bilden (Abb. b, c). Thioploca-Arten bilden
dabeifädigeZellen,dieinselbstgeschaffenen
Röhren im Sediment nach oben und unten
wandern und dabei je nach Bedarf Schwefelwasserstoff
in den unterenSedimentschichten
bzw. Nitrat an der Sedimentoberfläche aufnehmenundspeichern(Abb.d).Thiomargarita
namibiensis ist das bisher größte bekannte
Bakterium,daskugelförmigeZellenmitbiszu
500 mm Durchmesser bildet, deren Größe vor
allem auf das Volumen einer zentralen nitratspeichernden
Vakuole zurückzuführen ist. Dadurch
kann dieses Bakterium im anaeroben
Sediment lange überleben und seltene Gelegenheiten
zur Nitrataufnahme nutzen, wenn
StürmedasSedimentaufwirbeln.
Marine denitrifizierende Sulfurikanten. a Beggiatoa-Matten in der Tiefsee
(Aufnahme Holger Jannasch). b Thioploca-Fäden in einem ausgestochenen
Sedimentkern(AufnahmeMarkusHüttel).cZellevonThiomargaritanamibiensis.DieEinschlüssesindSchwefelkügelchen,diealsgespeichertesReduktionsmitteldienen(AufnahmeHeideSchulz).dLebensweisevonThioploca-Arten.
Aus Fuchs, G. : Allgemeine Mikrobiologie (ISBN 978-313-444608-1) © Georg Thieme Verlag KG 2007
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