bacterii de fier privire de ansamblu
bacterii de fier: Privire de ansamblu asupra
Capacitatea de a precipita fier și mangan oxizi pe suprafața celulei comune multor eubacteriile diferite caracteristici morfologice și fiziologice și care aparțin diferitelor grupe taxonomice. La întrebarea de ce fel de organisme ar trebui să fie clasificate ca bacterii de fier, nu există nici un consens. S.N.Vinogradsky primul termen „bacterii de fier“ aplicate pentru a se referi la organisme care utilizează energia de oxidare a Fe ++ la Fe +++ asimilării CO2, adică poate exista hemolitoavtotrofno. bacterii fier X.Molish pentru a include toate organismele, celulele depozitate in jurul fier sau mangan oxizi indiferent dacă acest proces este asociat cu celule de energie.
Acumularea de oxizi de fier și mangan pe suprafața celulei bacteriene - rezultatul a două procese înrudite: acumulare (absorbție) a celulelor acestor metale din soluție și oxidare. însoțită de depunerea abundentă de oxizi insolubili pe suprafața bacteriilor. Procesul de acumulare a metalelor grele din soluții bazate pe natură fizico-chimică și este în mare parte datorită compoziției chimice și a proprietăților structurilor de suprafață celulară. Acesta include structuri extracelulare (capsule, pungi, secreții ale mucoaselor) legarea de metal, peretele celular și MTC. Proprietățile sorbție ale structurilor de suprafață celulară sunt determinate în mare măsură o sarcină negativă netă a moleculelor în compoziția lor. absorbție de metal duce la concentrare semnificativă în jurul celulelor lor la mediu. raportul de acumulare pentru fier și mangan poate atinge valori de 100000 la 1000000.
După cum se știe, Fe ++ suferă oxidare chimică rapidă cu oxigen molecular, la un pH mai mare de 5,5, rezultând în formarea insolubilă Fe (OH) 3. Acesta din urmă, împreună cu Fe ++ leaga non-specific la ekzopolimerami acide celulare. Această acumulare de tip fier nu depinde de activitatea metabolică a celulelor.
Mn ++ O2 este mai rezistent la oxidare decat Fe ++. oxidarea chimica (Mn ++ ++++ intra Mn) cu oxigen molecular la o rată apreciabilă are loc numai la un pH mai mare de 8,5. Prin urmare, în mediul neutru al oxidării mangan are numai natura enzimatică. Oxidarea Fe ++ și Mn ++, urmată de depunerea oxizilor insolubile în jurul celulei bacteriene poate fi un rezultat al interacțiunii ionilor metalici cu produsele de metabolism bacterian, în special H2O2 generate în timpul oxidării substanțelor organice în transferul de electroni al lanțului respirator. Peroxidul de hidrogen. care apare ca un produs intermediar sau final de oxidare, este eliberat din celule si se acumuleaza in structurile din jur. In oxidarea Fe mediu neutru sau slab acid ++ la Fe +++ are loc prin interacțiunea directă cu H2O2:
2Fe ++ + + 2H + H2O2 intra +++ 2Fe + 2H2O
Oxidarea de mangan prin reacția cu H2O2 este realizată cu ajutorul catalazei, funcția peroxidază de executare. Mn ++, în acest caz, servește ca donor de electroni:
Mn ++ + 2N2O2 intră MnO2 + 2H2O
Procedeele de mai sus sunt capsulele, canistre, secreții mucoase, pe suprafața peretelui celular, în care toate componentele sunt reacțiile concentrate: forme reduse de fier și mangan, peroxid de hidrogen, catalaza. Semnificația fiziologică a Fe ++ și Mn ++ oxidarea cu H2O2 - detoxifiant produse metabolice dăunătoare. În orice caz de oxidare fier și mangan nu duce la bacterii energetice.
In cele din urma, printre bacteriile de fier a organismelor în care oxidarea Fe ++ este conectat cu randamentul energetic. În acest caz, depunerile de oxizi de fier este un indicator al activității proceselor energetice. Posibilitatea de a obține energie de bacteriile din oxidarea Mn ++ nu este dovedită experimental.
In studiul de fier a fost recent progrese mari asociate cu obținerea culturilor pure ale unui număr de aceste organisme. A devenit clar că acest grup divers de bacterii capabile de oxidare și fier întârziere oxizi și / sau mangan este uneori sau intracelulară. (Bacterii de fier K, depunerea de fier din interiorul celulei sunt bacterii magnetic).
Pe baza caracteristicilor morfologice ale tuturor bacteriilor din fier pot fi împărțite în două grupe: bacterii din fier si bacterii unicelulare fier filamentoase.