Allgemeine Mikrobiologie

390 13AnaerobeAtmung
Abb. 13.8 Schema der Sulfatreduktion. ErklärungsieheText.
BiochemiederSulfatreduktion
DieSulfatreduktionbeginntmitdemnotwendigenTransportvonSulfat
ins Cytoplasma unter Aufwendung von Energie über Protonen- oder
Na + -abhängigeSulfatsymporter(AinAbb.13.8).WegenderzweinegativenLadungendesSulfatsmüssenmindestenszweiProtonen(bzw.Na
+ )
pro Sulfat aufgenommen werden (elektroneutraler Transport); es gibt
aber Arten, die drei Protonen mit Sulfat symportieren (elektrogener
Transport).DieReduktionvonSulfatzuSulfiterfolgtwiebeiderassimilatorischenSulfatreduktionbeschrieben(Kap.8.4.2).Dabeireagiertdas
SulfatmitdemAMP-AnteilvonATPzuAdenosinphosphosulfat(APS),
wobei Pyrophosphat abgespalten wird (S). Pyrophosphat wird in der
Zelleschnellzu2Phosphatmolekülenhydrolysiert,wasdieReaktionin
Richtung APS-Synthese begünstigt. Die Sulfataktivierung kostet also 2
ATP-Äquivalente,dieimVerlaufderweiterenReaktionenwiederregeneriertwerdenmüssen.DasgebildeteAPSwirdzunächstdurcheinedissimilatorischeAPS-ReduktasezuSulfitundAMPreduziert(D).Schließlich
wird Sulfit durch eine sirohämhaltige dissimilatorische Sulfitreduktase
(auch Desulfoviridin, Desulforubidin oder Desulfofuscidin genannt)zuSulfidreduziert(F).BeiderdissimilatorischenSulfitreduktion
werden auch teilweise reduzierte Intermediate wie Trithionat (S 3 O 6 4– )
oderThiosulfat(S 2 O 3 2– )freigesetzt,dieletztlichebenfallszuSulfidreduziertwerden.
EnergetikderSulfatatmung
APS-ReduktaseundSulfitreduktaseliegenlöslichimCytoplasmavorund
pumpenkeineProtonenüberdieMembran.UmüberhauptEnergiezu
konservieren,müssenallerdingsbeideReduktionsschrittemitderBildung
vonProtonengradientengekoppeltsein.LetztlichmussdieAPS-undSulfitreduktionmehrEnergieliefern,alsbeimTransportundbeiderAktivierungvonSulfatverbrauchtwerden.
NacheinemaktuellenModellfürdieSulfatatmungwerdendieElektronenfürdieAPS-unddieSulfitreduktionübermembranständigeElektronentransportkomplexeangeliefert,dieinKopplungmitRedoxenzymen
Aus Fuchs, G. : Allgemeine Mikrobiologie (ISBN 978-313-444608-1) © Georg Thieme Verlag KG 2007
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