Серобактерии (Тиобактерии) — весьма разнородная группа прокариотов, окисляющих восстановленные соединения серы.
К серобактериям относят многие фототрофные бактерии (пурпурные и зелёные серобактерии, некоторые цианобактерии), а также целый ряд нефотосинтезирующих (бесцветных серых) бактерий (с особенно низкой степенью родства, даже внутри родов). Обитают в пресных и солёных водах. Изучение серобактерий послужило С. Н. Виноградскому основанием для установления хемосинтеза.
Особенности метаболизма Энергию для синтеза органических веществ они получают, окисляя сероводород
или другие восстановленные соединения серы: сульфиды металлов, полисульфиды, неорганические тиосульфаты, политионаты, молекулярную серу.
Основным продуктом окисления соединений серы являются сульфаты. Некоторые серобактерии способны к неполному окислению — например, до элементарной серы. Некоторые из таких бактерии способны накапливать хлопья серы в клетках (роды Chromatiaceae) или вне клеток (рода из группы зелёных серных, роды Ectothiorhodospiraceae) и в условиях нехватки сероводорода окислять их дальше, до сульфат-иона:
Промежуточными продуктами окисления являются тиосульфат-ион (S2O32-), сульфит-ион (SO32-), тетратионат-ион (S4O62-).
Представители Тип Протеобактерии Класс Alphaproteobacteria Род Thiosphaera Класс Betaproteobacteria Род Macromonas Род Thermothrix Род Thiobacillus Класс Gammaproteobacteria Род Achromatium Род Beggiatoa Род Thiobacterium Род Thiomicrospira Род Thioploca Род Thiothrix Класс Epsilonproteobacteria Род Thiovulum
Бактерии, способные к микролитотрофии с использованием восстановленных соединений серы или способные окислять соединения серы, не используя их в качестве источника энергии: Тип Протеобактерии Класс Alphaproteobacteria Род Hyphomicrobium Род Paracoccus Класс Betaproteobacteria Род Alcaligenes Класс Gammaproteobacteria Род Pseudomonas Тип Aquificae Род Hydrogenobacter
Пурпурные серобактерии: Семейство Chromatiaceae Семейство Ectothiorhodospiraceae
Зелёные серобактерииНетрусов А. И., Котова И. Б. Микробиология: учебник для студентов вузов. — : Академия, 2006. — 352 с.: Тип Chlorobi Семейство Chlorobiaceae (все роды)
Представители цианобактерий
Сульфидоокисляющие археи: Тип Кренархеоты Класс Thermoprotei Род Acidianus Род Sulfolobus
Экология Известны симбиозы сульфидокисляющих бактерий с трубчатыми червями и моллюсками, обитающими в донных гидротермах, а также с моллюсками, морскими ежами и другими беспозвоночными, обитающими на границе кислородной и бескислородной зоны литоральных илов.
Серные бактерии, образуя серную кислоту, способствуют разрушению горных пород, каменных и металлических сооружений. Колоссальное количество серных бактерий имеется в Чёрном море, где на глубине около 200 м вода насыщена сероводородом.
Илы, содержащие серобактерий, применяют для очистки сточных вод от сероводорода (за счёт превращения его в сульфат), а также для выщелачивания сульфидных руд. Предлагают использовать для очистки стоков штаммы бактерий, окисляющие сульфид до элементарной серы — это решает проблемы необходимости аэрации (для аэробных серобактерий), утечки сероводорода в атмосферу (издержки аэрации), коррозии труб, закисления почв и активации сульфатредукторов в местах выхода сточных вод. Закисление почв, прежде богатых сульфидами, в результате деятельности сульфидокислителей бывает весьма значительным (до pH = 1), что делает такие почвы непригодными для растений. Также известны случаи коррозии бетонных конструкций (например, канализационных труб) с участием этих бактерий — бетон содержит серу, которую серобактерии окисляют до сульфата, что повышает концентрацию протонов в растворе у поверхности труб — что, в свою очередь, ведёт к растворению карбонатов, входящих в состав бетона, и к интенсивному разрушению трубСовременная микробиология. Прокариоты: В 2-х томах / Под ред. Й. Ленглера, Г. Древса, Г. Шлегеля. — М.: Мир, 2005..
Примечания
Литература
Категория:Метаболизм прокариотов Категория:Биологический цикл серы