Allgemeine Mikrobiologie

342 11OxidationanorganischerVerbindungen:ChemolithotropheLebensweise
winnen.DieseErzlaugung(Kap.19.15)wirdbesondersingroßenTagebauenimgroßenStilbetrieben,indemmanWasserimKreislaufverfahren
durchHaldenmiterzhaltigemGesteinsickernlässt.DurchdieAktivität
vonAcidithiobacilluswerdendieschwerlöslichenMetallsulfideinlösliche
Metallsulfate überführt, die dann in Auffangteichen gesammelt und
aufkonzentriert werden. Die bakterielle Oxidation der Sulfidionen zu
SchwefelsäuresorgtfürdienötigeAnsäuerung.Gleichzeitigagierendie
produzierten Fe 3+ -Ionen als starkes Oxidationsmittel, das auch die
schwerlöslichenSulfideandererMetallionenoxidiert.DieedlenMetalle
lassensichausSammelteichenmitMetallsulfatlösungeneinfachdurch
ZugabevonEisenschrottgewinnen,dersichinsaurerLösungunterAusfällung
von metallischem Kupfer oder anderer edlerer Metalle auflöst
(Abb.11.15).DiedabeigebildetenFe 2+ -IonenwerdendurchdieAktivität
dereisenoxidierendenBakterieningutbelüftetenBeckenzuFe 3+ -Ionen
oxidiert,bevordieLösungwiederüberdieHaldegeleitetwird.
11.6 WasserstoffalsElektronendonator
Wasserstoffwirdbeim anaerobenbiologischenAbbau vonorganischer
MaterieingroßenMengengebildet.GeringereMengenwerdenauchbei
geochemischen Prozessen freigesetzt und finden sich in vulkanischen
Gasen.WegendessehrniedrigenRedoxpotenzialsvonmolekularemWasserstoff(H
2 /2H + ,E 0 ’=–0,41V)kommenfürdiebiologischeOxidationalle
biologischenElektronenakzeptoreninFrage.
Dementsprechend sind viele physiologisch sehr unterschiedliche
EubakterienundArchaebakterieninderLage,Wasserstoffchemolithotroph
oder photolithotrophzu verwerten.Viele dieser Wasserstoffverwertersind
bereits in den anaerobenStandortenvorhanden,teilweise
sogarengmitdenwasserstoffproduzierendenOrganismenvergesellschaftet.DieseOrganismensindoftstriktanaerobundkoppelndieWasserstoffoxidationentwederanSulfatreduktion,AcetogeneseoderMethanogenese(Tab.11.5).DarüberhinausgibtesbeifastallenGruppenvon
Prokaryonten,diedurchanaerobeoderaerobeAtmungEnergiekonservieren,fakultativoderobligatchemolithotropheVertretermitWasserstoff
Tab.11.5 BeispielefürwasserstoffverwertendeBakterienausverschiedenenphysiologischenGruppen.FürdiechemolithotrophenArtenistjeweilsdieGleichungderReaktiondesEnergiestoffwechsels,fürdiephototropheWasserstoffverwertungistdagegendie
derautotrophenCO 2 -Fixierungangegeben.WeitereEinzelheitenzudenGruppenderanaerobenAtmerinKapitel13.
PhysiologischeGruppe RepräsentativeArt Reaktion freieEnergie DG 0 ’
aerobeAtmer Ralstoniaeutropha 2H 2 +O 2 p2H 2 O –474kJ/mol
Mikroaerophile Metallosphaerasedula 2H 2 +O 2 p2H 2 O –474kJ/mol
Denitrifizierer Paracoccusdenitrificans 5H 2 +2NO 3 – +2H + pN 2 +6H 2 O –1121kJ/mol
Fumaratreduzierer Wolinellasuccinogenes H 2 +Fumarat pSuccinat –86kJ/mol
Sulfatreduzierer Desulfovibriovulgaris 4H 2 +SO 4 2– +H + pHS – +4H 2 O –152kJ/mol
Schwefelreduzierer Wolinellasuccinogenes H 2 +SpHS – +H + –28kJ/mol
Acetogene Acetobacteriumwoodii 4H 2 +2CO 2 pH 3 C–COO – +H + +2H 2 O –112kJ/mol
Methanogene Methanobacteriumthermoautotrophicum 4H 2 +CO 2 pCH 4 +2H 2 O –139kJ/mol
Phototrophe Chloroflexusaurantiacus 2H 2 +CO 2 p ICH 2 Oi+H 2 O –4kJ/mol
Aus Fuchs, G. : Allgemeine Mikrobiologie (ISBN 978-313-444608-1) © Georg Thieme Verlag KG 2007
Dieses Dokument ist nur für den persönlichen Gebrauch bestimmt und darf in keiner Form an Dritte weitergegeben werden!