БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ...

Особенностью дыхательной цепи бактерий Thiobacillus ferrоoxidans
является отсутствие переноса через мембрану протонов, происходит перенос
только электронов. Градиент Н + по обе стороны цитоплазматической
мембраны у Thiobacillus ferroxidans поддерживается как за счет поглощения
протонов из цитоплазмы, так и в результате низкого рН внешней среды, в
которой обитают эти бактерии. Синтез АТФ происходит за счет движения Н +
из внешней среды в цитоплазму с помощью АТФ-син-тазы. Движущей силой
служит в основном разность рН снаружи и внутри клетки. Для синтеза одной
молекулы АТФ необходимо окислить как минимум две молекулы Fe 2+ .
Образование восстановителя происходит в результате энергозависимого
обратного переноса электронов. В целом для фиксации одной молекулы СО 2 в
цикле Кальвина необходимо окислить более 22 молекул Fe 2+ .
Грамотрицательные бактерии Gallionella ferruginea имеют бобовидную
почковидную форму и относятся к собственно железобактериям. На вогнутой
стороне клеток они образуют коллоидный гидроксид железа (ферригидрит),
из которого формируют стебельки разной формы. На концах стебельков
располагаются клетки. Донором электронов у этих бактерий служит только
Fe 2+ . Это типичные хемолитоавтотрофы, источником углерода для которых
является СО 2 . Обитают в бикарбонатной среде, чаще в холодных водах,
предпочитают нейтральные значения рН и микроаэрофильные условия. В
системах водоснабжения образуют отложения, служащие причиной
загрязнения питьевой воды и засорения коммуникаций.
Кроме охарактеризованных хемолитотрофов, окислять железо и (или)
марганец способны и другие железобактерии, принадлежащие к разным
таксономическим группам. Большинство железобактерий откладывают
оксиды металлов во внеклеточных структурах (капсулах, стебельках, чехлах).
Среди них встречаются как факультативные хемолитотрофы, так и
хемоорганотрофы.
Автотрофные железобактерии и некоторые гетеротрофные бактерии
принимают активное участие в образовании железистых отложений, из
которых формируются осадочные железные руды в водоемах. Большое
значение имеет также способность хемолитотрофных железобактерий, в
частности Thiobacillus ferrоoxidans, окислять разнообразные нерастворимые в
воде сульфидные минералы: сурьмы, меди, цинка, ртути, свинца, никеля,
молибдена, кобальта. При этом образуются растворимые сульфаты, что имеет
значение для плодородия почв, а также используется на практике при
выщелачивании металлов из бедных руд. Суть технологии выщелачивания
состоит в том, что через измельченную руду пропускают воду, содержащую
железобактерии, собирают содержащий сульфаты раствор, концентрируют
его и осаждают металлы.
51