Allgemeine Mikrobiologie

11.7KohlenmonoxidalsElektronendonator 345
Zusammenfassung
y ChemolithotropheMikroorganismenoxidierenreduzierteanorganische
Verbindungen.EssindtypischeGradientenorganismen,diehoheStoffumsatzraten
haben, aber nur geringe Zellausbeuten und langsames
Wachstum zeigen. Im Labor sind sie oft schwer kultivierbar. Viele
vonihnenbenötigenkeineorganischenMoleküleundsindstriktautotroph.
y DerchemolithotropheEnergiestoffwechselberuhtaufder Oxidation
anorganischer Verbindungen undderEinspeisungderfreigesetzten
ElektronenindieaerobeAtmungskette.JenachverwendetemElektronendonator
können auch anaerobe Atmungsketten mit alternativen
ElektronenakzeptorenzurEnergiekonservierungdienen.DieEnergiegewinnungerfolgtdurchElektronentransportphosphorylierung.
y Die meisten anorganischen Elektronendonatoren speisen die ElektronenerstaufderStufeder
Chinoneoderdes Cytochrom cindie
AtmungsketteeinunderforderndanndieSynthesevonNAD(P)Hfür
denBaustoffwechselüberrückläufigenElektronentransport.
y DiephysiologischenGruppenderChemolithotrophenwerdennachden
verwendeten Elektronendonatoren, wie Methan, reduzierte Stickstoff-undSchwefelverbindungen,Metallionen,sowieWasserstoffund
Kohlenmonoxid,unterschieden.DieseSubstratesindProduktederanaerobenAtmungandererBakterien.ChemolithotropheBakterienspielen
einewichtigeRolleimKreislaufderStoffe.
y NitrifizierendeMikroorganismennutzenAmmonium-oderNitritionen
als Elektronendonatoren. Die ammoniumoxidierenden NitrosobakterienunterscheidensichdabeivondennitritoxidierendenNitrobakterien.InderNatursindVertreterbeiderGruppenstetsvergesellschaftet.
DieNitrifikantensindtechnischwichtigbeiderStickstoffeliminationin
Kläranlagen,verursachenaberauchSchädendurchdieStickstofffreisetzungausDüngerunddurchdiezerstörendeWirkungdergebildeten
Salpetersäure. Die Nitrifikation ist in der Regel ein strikt aerober
ProzessunderfordertSauerstoffalsElektronenakzeptorundCosubstrat
derAmmoniumoxidation.
y Aerobe und anaerobe chemolithotrophe Sulfurikanten nutzen reduzierte
Schwefelverbindungen als Elektronendonatoren. Unter diesen
Organismenfindetmaneinigeextremacidophilebzw.thermoacidophile
Eu- und Archaebakterien, die ihr Habitat durch die bei der
SchwefeloxidationproduzierteSchwefelsäureaufpH-Wertevon1–3
ansäuern. Daneben gibt es viele neutrophile schwefeloxidierende
chemolithotrophe Bakterien. Zu ihnen gehören unter anderem die
marinenGattungenBeggiatoa,ThioplocaundThiomargarita,dieRiesenzellen
bilden. Sie oxidieren Schwefelwasserstoff und Schwefel über
anaerobeAtmungmitNitratalsElektronenakzeptor,dervondenZellen
ingroßenVakuolengespeichertwird.
y ReduzierteMetallionen,besondersFe 2+ oderMn 2+ ,werdenvoneinigen
chemolithotrophenMikroorganismenalsElektronendonatorengenutzt.
EinigedieserArten,z.B.AcidithiobacillusferroooxidansoderMetallosphaerasedula,sindextremacidophilundnutzendieseMetallealternativ
oder zusätzlich zu reduzierten Schwefelverbindungen. Zusammen
mit weiteren acidophilen Schwefeloxidierern sind diese Arten
amProzessderErzlaugungbeteiligt,überdenEdelmetalleausniederwertigen
Erzen gewonnenwerden.Darüber hinaus gibt es speziali-
sierteMetallionenoxidierer,z.B.dieGattungenGallionellaundLepto-
Aus Fuchs, G. : Allgemeine Mikrobiologie (ISBN 978-313-444608-1) © Georg Thieme Verlag KG 2007
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